Описание конструкции судового винтового компрессора fms3-900

Конструкция компрессора FMS3-900 представлена на рис. 21.

Особенностью конструкции компрессора является наличие двух вертикальных разъемов, разделяющих чугунный корпус на три секции: 1 - всасывания, 2 - роторов и 3 - нагнетания.

Стальные роторы компрессора - ведущий 2 и ведомый 13 -вращаются в подшипниках скольжения 3 с баббитовой заливкой. Число зубьев ведущего ротора - четыре, ведомого - шесть. Осевые усилия, возникающие в роторах, воспринимаются сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками 5, установленными на нагнетательной стороне. Кроме подшипников осевые нагрузки воспринимаются разгрузочным поршнем 4, плотно насаженным на вал ведущего ротора. Головки зубьев роторов имеют уплотнительные кром-

ки. При износе подшипников контакт роторов со стенками цилиндров проходит по узким уплотнительным кромкам.

Рис. 21. Винтовой компрессор FMS3-900: 1 - корпус; 2 - ротор ведущий; 3 - опорный подшипник скольжения; 4 - разгрузочный поршень; 5 - упорный подшипник качения; 6, 7 - шестерни связи; 8 - валик; 9 - винт; 10 - шпонка; 11 - гайка; 12 - золотник; 13 - ротор ведомый

В месте выхода ведущего ротора из корпуса предусмотрено сальниковое уплотнение вала 14 торцевого типа с одной парой трения чугун-графит.

Пакет сальника устанавливается на защитной втулке, напрессованной на вал. В процессе работы в корпусе компрессора маслонасос впрыскивает охлажденное масло под давлением на 0,1+0,3 МПа выше давления сжатия. Со стороны всасывания ведомый ротор имеет центральное отверстие, связанное через радиальные отверстия со впадинами роторов. Эти отверстия служат для впрыска масла во впадины роторов. Сюда же направляется боковой поток смазочного масла: к втулкам подшипников и разгрузочному поршню. Стороны разгрузочного поршня находятся под разным давлением: масла и хладагента. Эта разность давлений создает усилие, которое противодействует осевой нагрузке на упорный подшипник.

Окно всасывания размещено в верхней части секции 1. Окно нагнетания - в нижней части секции 3.

Рабочий процесс винтового компрессора

Рабочий процесс винтового компрессора состоит из четырех фаз:

- всасывания;

- переноса;

- сжатия;

- нагнетания.

Всасывание. При вращении роторов на стороне выхода зубьев из зацепления, начиная от торца всасывания, освобождаются впадины между зубьями. Впадины, называемые рабочей полостью, вследствие создаваемого в них напряжения заполняются газом, который поступает через всасывающее окно. В тот момент объем их достигает максимальной величины. Парная полость, заполненная газом, затем разъединяется с камерой всасывания. В этот момент всасывание заканчивается.

Перенос. При дальнейшем повороте роторов газ переносится без изменения замкнутого объема парной полости в направлении окна нагнетания.

Сжатие. По мере вращения роторов зуб ведомого винта начинает заполнять впадину ведущего винта, уменьшая ее объем. Пар хладагента при этом сжимается. Процесс сжатия продолжается до тех пор, пока парная полость, со сжатым газом не подойдет к кромке окна нагнетания. В этот момент процесс внутреннего сжатия заканчивается.

Отношение давления газа в парной полости в момент соединения ее с окном нагнетания (Р_а) к давлению в ней в момент всасывания (Р_вс) называется внутренней степенью сжатия

Внутренняя степень сжатия так же, как и геометрическая степень сжатия () постоянна для данного компрессора.

Нагнетание. При дальнейшем вращении винтов происходит соединение парной полости с камерой нагнетания, начинается процесс выталкивания газа в нагнетательный патрубок компрессора.

Бели давление (Р_а) в конце сжатия меньше давления в нагнетательной полости (Р_н), то происходит внешнее дожатие газа в нагнетательном трубопроводе. Если оно выше, то произойдет наоборот падение давления, т.е. расширение газа. Оба эти явления не желательны, так как приводят к перерасходу мощности в компрессоре. Поэтому при подборе компрессора важно, чтобы его геометрическая степень сжатия () соответствовала режиму работы компрессора. Только в этом случае обеспечиваются равенство внутренней и внешней степеней сжатия в компрессоре и минимальный расход энергии.

Процессы всасывания, переноса, сжатия, нагнетания последовательно чередуются для каждой отдельно взятой парной полости. Благодаря непрерывно-

му следованию полостей одна задругой обеспечивают почти не прерывный процесс сжатия.