Тема: «Компрессоры»
Цель работы – закрепление теоретических знаний по разделу «Компрессоры».
В результате выполнения работы студенты должны изучить конструкцию и порядок работы компрессоров холодильных машин.
Компрессор – это машина, служащая для сжатия и перекачивания холодильного агента по циркуляционной системе холодильной установки.
Компрессора классифицируют по температурному режиму (В, С, Н) холодопроизводительности (малые до 12кВт, средние 12-90кВт, крупные выше 120кВт; 1ккал=1/860кВт·ч=4186,8Дж), хладагенту (аммиачные, фреоновые, универсальные), числу ступеней сжатия, типу привода, его расположению, частоте вращения, по устройству цилиндров, сальников и пр. По конструкции компрессоры бывают: открытые (сальниковые), бессальниковые (полугерметичные), экранированные и герметичные, по основным узлам: поршням-прямоточные и непрямоточные, кривошипному механизму-бескрейцкопфные и крейцкопфные простого или двойного действия, по числу цилиндров-одно- и многоцилиндровые, по расположению осей цилиндров-горизонтальные, вертикальные, V- или W-образные, веерные, по устройству корпуса–картерные (общая отливка блока с картером) и разъемные (блок цилиндров и картер-отдельные детали).
Холодильные установки перерабатывающих отраслей АПК и торговли чаще всего оснащают поршневыми компрессорами с прямоточными или непрямоточными поршнями, спиральными, а так же ротационными с катящимся ротором и винтовыми.
а – центробежный, б – ротационный с катящимся ротором; в - ротационный с пластинчатыми лопастями; г – винтовой; д - поршневой с прямоточным поршнем; е – поршневой с непрямоточным поршнем; ж –поршневой V-образный; з - поршневой крейцкопфный двойного действия; и – работа спирального компрессора.
Рисунок 4- Основные типы компрессоров.
Общее устройство и работа поршневого компрессора
Поршневые компрессора удобны, надежны, развивают большое давление нагнетания и широко применяются в системах охлаждения мяса, молока (установки ОПФ, СМ, КСА, ХУ), овоще- и фруктохланилищ (холодильные машины типа ХМ,ФХ).
Поршневой непрямоточный компрессор работает следующем образом. В начальном положении (рис. 5, а) поршень 1 компрессора находится в верхней части цилиндра 2, занимая положение, получившее название «верхняя мертвая точка» или ВМТ. При вращении коленчатого вала 5 компрессора по направлению, указанному стрелкой и перемещению шатуна 6, поршень 1 начинает двигаться вниз. Небольшое количество парообразного хладагента, находящееся над поршнем 1 в ВМТ, расширяется и давление хладагента начинает понижаться. Как только давление в цилиндре 2 станет немного ниже давления кипения (давления всасывания), откроется всасывающий или впускной клапан 3 (рис. 5, б).
При открытом впускном клапане 3 поршень 1 перемещается вниз и достигает самого нижнего положения, получившего название «нижняя мертвая точка» или НМТ. В этом положении изменяется направление движения поршня 1 и он начинает перемещаться вверх (рис. 5, в). При этом закрывается впускной клапан 3 и находящийся в цилиндре 2 хладагент начинает сжиматься. Процесс сжатия будет продолжаться до тех пор, пока давление в полости цилиндра 2 не превысит давление конденсации (давление нагнетания). В этот момент откроется нагнетательный или выпускной клапан 4 (рис. 5, г) и начнется нагнетание сжатого хладагента в конденсатор. После достижения поршнем 1 ВМТ цикл работы компрессора заканчивается.
а — положение поршня в верхней мертвой точки; б—процесс всасывания; в — положение поршня в нижней мертвой точке; г—процесс нагнетания; 1 – непрямоточный поршень; 2 – цилиндр; 3 – всасывающий клапан; 4 – нагнетательный клапан; 5 – шатун; 6 – коленчатый вал.
Рисунок 5 - Цикл работы непрямоточного вертикального
поршневого компрессора.
контрольные вопросы
Классификация компрессоров холодильных машин.
Перечислить и обосновать достоинства и недостатки компрессоров.
Опишите работу поршневого компрессора.
литература
1. Стрельцов А.Н. Холодильное оборудование предприятий торговли и общественного питания. – М.: ИРПО: Издательский центр «Академия», 2003.
2. Румянцев Ю.Д., Калюнов В.С. Холодильная техника. Учеб. для вузов СПб. Изд-во «Профессия», 2005 – 360с.