Министерство образования Республики Беларусь

Могилевский государственный университет продовольствия

Кафедра Теплохладотехники

Холодильные машины

Методические указания

К лабораторной работе “ Изучение работы винтового маслозаполненнего компрессорного агрегата” для студентов специальности

1 36 20 00 Низкотемпературная техника

Могилев 2013

УДК 621. 56

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры теплохладотехники “ 25” апреля 1997. Протокол № 10

Составитель: доц., к.т.н Зыльков В. П

Рецензент : нач. компр. цеха Могилевской

областной базы “Мясомолторг”

Музыкантов В. В

Могилевский государственный университет продовольствия

ВВЕДЕНИЕ.

В общем случае компрессором называется машина, предназначен­ная для сжатия и перемещения различных газов. В холодильной машине компрессор служит для отвода из испарителя пара хладагента, его сжатия и нагнетания в конденсатор. .

В последнее время на крупных промышленных предприятиях широ­кое применение нашли холодильные установки с винтовыми компрессорами. По степени использования винтовые компрессоры находятся, на втором месте после поршневых.

Винтовые компрессоры относятся к компрессорам объемного прин­ципа действия. Рабочими органами таких компрессоров являются рото­ры или винты. На средней, утолщенной части роторов, нарезаны, винто­образные зубья. При вращении роторов зубья входят во взаимное за­цепление. Сжатие пара происходит в полости между е зубьями и поверх­ностью корпуса. В винтовых компрессорах отсутствуют клапаны, вмес­то них имеются всасывающее и нагнетательное окна.

Винтовые компрессоры делятся: по количеству роторов на однороторные, двухроторные и многороторные; по степени герметичности на сальниковые и бессальниковые; по расположению роторов на гори­зонтальные к вертикальные. ; по виду рабочего вещества на сухие, мокрые и маслозапсдненные [1,2]. ,

В различных отраслях промышленности используются все типы компрессоров. Однако в холодильной технике применяются в основном, двухроторные маслозалолненные винтовые компрессоры. Смазочное мас­ло впрыскивается в полость сжатия и смешивается с паром холодиль­ного агента. Масло уплотняет зазоры между, роторами и корпусом, уменьшает коэффициент трения между зубьями и отводит теплоту сжа­тия. Для отделения, охлаждения и циркуляции масла к компрессору обязательно прилагается сложная масляная система Таким образом компрессор может работать только в составе компрессорного агрега­та, в который кроме компрессора входят электродвигатель, масляная система, приборы автоматики, визуального контроля и другое обору­дование.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Целью работы является изучение конструкции, принципа действия и определения действительной производительности винтового маслозапол-ненного компрессорного агрегата.

2. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Лабораторией работа проводится на действующим винтовом маслозаполненном компрессорном агрегате 15 составе холодильной установки холодильника Могилевской областной базы «Мясомолторг».Компрессорный агрегат работает в насосно циркуляционной компаундной системе  охлаждения холодильных камер.

В состав компрессорного агрегата входят винтовой маслозаполненный компрессор, электродвигатель, маслоотделитель, маслосборник, масляный  насос, охладитель масла, приборы автоматики и визуально­го контроля, запорная и регулирующая арматура и другие элементы.

Общий вид компрессорного агрегата показан на рис.1. Все обо­рудование представляет собой горизонтальную конструкцию, смонти­рованную на раме. Несущей конструкцией является маслоотделитель и маслосборник.

Принципиальная схема агрегата представлена на рис.2. Пар хо­лодильного агента из испарительной системы поступает во всасываю­щую полость компрессора 1 через обратный клапан 8 и паровой фильтр 7. Во всасывающей полости пар смешивается с маслом, которое поступает из опорных и упорных подшипников, сальника и разгрузоч­ного поршня. В начале процесса сжатия добавляется свежая холодная порция масла из распределительного коллектора 14. Образовавшаяся паромасляная смесь сжимается в компрессоре, а затем нагнетается в маслоотделитель 2 через нагнетательный патрубок. В маслоотделителе происходит отделение жидкого масла от парообразного холодильного агента.

Очищенный пар аммиака поднимается в верхнюю часть маслоотде­лителя и выходит в нагнетательный трубопровод через обратный кла­пан 9. Далее пар направляется в общий маслоотделитель холодильной установки.

Смазочное масло, отделившееся от пара, сливается через соединительные трубы в маслосборник З. Из маслосборника масло проходит фильтр грубой очистки 11 и всасывается масляным насосом 4. Далее масло насосом подается в межтрубное пространство двухсекционного кожухотрубного маслоохладителя 5. По внутреннему пространству теплообменных труб охладителя циркулирует холодная оборотная вода. За счет теплообмена с водой масло охлаждается на (20-40 )°С. После охладителя масло проходит фильтр тонкой очистки 12 и направляется в распределительный коллектор, где разделяется на несколько пото­ков. Одна часть подается к подшипникам, другая - на сальник, третья в разгрузочный поршень ( думис ), а четвертая часть - в полость сжатия компрессора. Масло впрыскивается в полость компрессора через дросселирующий клапан, который регулирует температуру масла. В компрессоре масло смешивается с паром хладагента, сжимается и цикл повторяется вновь.

Холодопроизводительность агрегата регулируется плавно от 100 до 15 % перемещением золотника [2]. Перемещение золотника осу­ществляется вручную или автоматически. Для автоматического регулирования компрессор оборудован устройством Р 29 , состоящим из электродвигателя и червячного редуктора. Перемещение золотника осуществляется включением данного устройства на определённое время. Ручное перемещение золотника производиться с помощью маховика, установленного на передней части компрессора [ 8 ].

Для предотвращения обратной раскрутки роторов при остановке компрессора на всасывающем и нагнетательном трубопроводах установ­лены обратные клапаны 8 и 9. Если обратных клапанов не будет, то произойдет обратное вращение роторов и пар из конденсатора будет идти в испарительную систему. При этом в компрессор могут попасть из маслоотделителя окалина, металлическая стружка и другие абра­зивные частицы.

В агрегате предусмотрен перепускной предохранительный клапан 10, соединяющий нагнетательную сторону компрессора со всасывающей. Кроме того, на маслоотделителе должен быть установлен аварийный предохранительный вентиль 16, соединяющийся с общей аварийной ли­нией.

Для обеспечения нормальной работы агрегата при пуске после длительной стоянки компрессора с холодным маслом предусмотрена разгрузочная масляная линия с вентилей 17, которая позволяет циркулировать маслу, минуя охладитель.

Заправка и слив масла из агрегата производится через запорный вентиль 18, установленный в нижней части маслосборника.

В агрегате установлен шестеренчатый масляный насос. Произво­дительность насоса превышает потребную согласно паспортным данным. Для обеспечения  необходимого расхода масла через компрессор пре­дусмотрен редукционный клапан 13, который перепускает часть масла и создает требуемое давление в масляной системе. Разность давле­ний между давлением масла в маслоотделителе и давлением масла на входе в компрессор должна составлять 0,2 - 0,3 МПа. Во всех режи­мах энергозатраты на перекачивание масла остаются постоянными [3].

Регулирование температуры масла после маслоохладителя произ­водится с помощью водорегулирующего вентиля 15. Чувствительный термобаллон водорегулирующего вентиля плотно прикрепляется к мас­ляному трубопроводу, выходящему из маслоохладителя. При повышении температуры выходящего из охладителя масла ( или поступающего в компрессор) , баллон нагревается, внутри него увеличивается давле­ние и газ через капиллярную трубку давит на мембрану вентиля. Шток вентиля опускается и увеличивает сечение для прохода воды. Рас­ход воды возрастает, в результате чего более интенсивно охлаждает­ся масло в маслоохладителе. При понижении температуры выходящего масла наоборот расход воды уменьшается и ухудшается теплообмен.

ОБЩИЙ ВИД КОМПРЕССОРНОГО АГРЕГАТА

Всасывание

1 - винтовой компрессор ; 2 - маслоотделитель; 3 – маслосборник ; 

 4 –маслонасос ; 5 – охладитель масла ; 6 – привод золотника ; 7 – паровой фильтр ; 8, 9 – обратный клапан; 10 – предохранительный клапан; 11 - масляный фильтр грубой очистки;12-масляный фильтр тонкой очистки; 13-редукционный клапан; 14 - распределительный коллектор;15-водорегулятор;16-предохранительный вентиль; 17-перепускной вентиль; 18-вентиль заправки и выпуска масла.

3. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. КОМПРЕССОРНОГО АГРЕГАТА.

3.1. ВИНТОВОЙ МАСЛОЗАПОЛНЕННЫЙ КОМПРЕССОР.

Винтвой холодильный компрессор ВХ 350,маслозаполненный,сальниковый,с плавным регулированием производительности.

Корпус компрессора, крышка, камера всасывания и золотник вы­полнены из специального чугуна. Корпус имеет один вертикальный разъём на стороне всасывания в плоскости торцов винтов. Нагнетательное окно находится в нижней части задней торцевой поверхности корпуса. Всасывающее окно находится в верхней торцевой поверхности крышки. Объём камеры всасывания расположен в объёме крышки. Корпус компрессора имеет каналы, предназначенные для подачи масла после подшипников и разгрузочного поршня.

Таблица 1. Характеристики винтового компрессора ВХ 350-7-3 [ 2 ].

№	Наименование	Обознач.	Ед.изм.	Кол-во
1	Холодопроизводительность			424
2	Эффективная мощность			129
3	Мощность электродвигателя			200
4	Подача маслонасоса			120
5	Объёмный расход воды			12,0
6	Наружный диаметр роторов			200
7	Отношение длины к диаметру			1,35
8	Теор.объёмн.производительность			0,245
9	Унос масла			100
10	Геометр.степень сжатия			4

Ведущий и ведомый роторы выполнены из стали и имеют специаль­ный спиральный профиль зубьев. Ведущий ротор имеет четыре выпук­лых толстых зуба. ведомый - шесть вогнутых тонких зуба. В теле ведо­мого ротора просверлены каналы для лучшей циркуляции масла. Роторы вращаются в оперных подшипниках скольжения втулочного типа с баб­битовой заливкой. Для восприятия осевых нагрузок на каждом роторе установлены упорные подшипники качения .Осевое смещение винтов пре­дотвращается наличием разгрузочного поршня ( думиса ) на ведущем и ведомом роторах. Торцевой зазор между роторами и корпусом на стороне нагнетания  должен составлять 0,05-0,08 мм., на стороне всасывания - 0,42-0.75 мм. Радиальный зазор между роторами и кор­пусом имеет величину 0,057 - 0,193 мм. Профильные зазоры между ро­торами находятся в пределах 0,05-0,17 мм. [ 2 ].

В нижней части корпуса под роторами в области сжатия установ­лен золотник, позволяющий плавно регулировать объёмную производи­тельность компрессора. Основная часть золотника имеет цилиндричес­кую форму, однако верхняя часть золотника повторяет профиль внут­ренней поверхности корпуса. Золотник от проворачивания предохраня­ет направляющая шпонка, которая позволяет в тоже время ему свобод­но перемещаться вдоль оси.

Сальник компрессора с одним плавающим графитовым кольцом пре­дотвращает утечки холодильного агента по валу привода компрессора. Объём сальника заполнен маслом как во время работы, так и во время стоянки.