ЛЗ №2 ГК

9

Федеральное агентство по образованию

Калининградский технический колледж

Устройство холодильно-компрессорных машин малых предприятий

Изучение конструкции поршневых герметичных компрессоров

Лабораторное занятие № 2

Методическое пособие

для студентов специальности 150414 « Монтаж и техническая эксплуатация холодильно – компрессорных машин и установок » среднего профессионального образования (базовый уровень)

Разработал преподаватель

Л.П.Валишина

Рассмотрено и одобрено на заседании

кафедры холодильных машин

Протокол № 1 от 30.08.2006 г

Содержание

Теоретический материал…………………………………………………..3

Содержание работы………………………………………………………..8

Ход работы………………………………………………………………….8

Контрольные вопросы для самопроверки…………………………….......9

Теоретический материал :

Устройство поршневых полугерметичных компрессоров

Малые поршневые компрессоры, включая и герметичные, имеют холодопроизводительность менее 12 кВт и применяются в агрегатах торгового холодильного оборудования, в транспортных холодильных машинах, кондиционерах, а также в бытовых холодильниках. Они работают от сети однофазного тока напряжением 220В или трехфазного переменного тока напряжением 380В и имеют частоту вращения вала 25 с^-1 (1500 об/мин) или 50 с^-1 (3000 об/мин).

По конструкции данные компрессоры являются непрямоточными со встроенными электродвигателями. Число цилиндров в них достигает 4 штук.

Холодопроизводительность, потребляемая мощность и другие характеристики малого компрессора в значительной степени зависят от режимов его работы. Условия работы, при которых определяют номинальную холодопроизводительность и мощность, потребляемую компрессором, приведены в таблице 1.

Таблица1 - Номинальные режимы работы компрессоров

Режим работы	Температура кипения tо, оС	Температура конденсации tк, оС	Температура всасывания tвс, оС	Температура переохлаждения tп, оС
Среднетемпературный Низкотемпературный Высокотемпературный	-15 -35 5	30 30 40	20 20 20	25 25 35

По принципу действия герметичные компрессоры подразделяются на поршневые с возвратно-поступательным движением рабочего органа (поршня ), ротационные с вращательным движением рабочего органа ( ротора ), и спиральные с колебательным, плоскопараллельным движением рабочего органа ( подвижной спирали ).

Принцип работы герметичного поршневого компрессора можно пояснить на примере работы клапанной группы ( рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема работы клапанов

а- всасывание ; б – нагнетание ;

1 – цилиндр ; 2 – всасывающий клапан ; 3 – всасывающий патрубок ; 4 – корпус головки ; 5 – камера всасывания ; 6 – заклепка ; 7 – седло клапанов ; 8 – заглушка камеры всасывания ; 9 – нагнетательный клапан ; 10 – камера нагнетания ; 11 – нагнетательный патрубок.

При движении поршня вниз всасывающий клапан 2, прижатый по окружности к кромке седла 7, отходит от нее вследствие разряжения, образующегося в цилиндре 1.

Пары хладагента из кожуха компрессора через всасывающие патрубки 3 и глушитель попадают в камеру всасывания 5, откуда через отверстия в корпусе головки поступают в рабочий цилиндр до тех пор, пока поршень не достигнет нижней мертвой точки (НМТ).

При обратном движении поршня к верхней мертвой точке (ВМТ) нагнетательный клапан 9 препятствует выходу хладагента в камеру нагнетания. Сжатые пары хладагента через отверстия в седле, приподняв по всей окружности нагнетательный клапан 9, поступают в камеру нагнетания 10, а оттуда через нагнетательный патрубок 11 и глушитель – в нагнетательную линию.

В герметичных компрессорах имеются глушители шума всасывания и нагнетания. Обычно используют камерные глушители, состоящие из одной или нескольких камер с узким входным отверстием, а также трубчатые нагнетательные глушители из трубки малого диаметра с несколькими изгибами сложной формы. Наличие глушителей на линиях всасывания и нагнетания значительно снижает шум при работе компрессора.

В конструкцию компрессора входит эксцентриковый вал в компрессорах с шатунно-поршневой группой, или кривошипный вал в компрессорах с кривошипно-кулисным механизмом. Вал, как правило, имеет вертикальное положение. Для уменьшения вибраций при работе, пусках, остановках и транспортировании компрессор со встроенным электродвигателем имеет внутреннюю подвеску на стальных пружинах (амортизаторах) в стальном герметичном штампованном кожухе, состоящем из двух частей, соединенных сваркой, и наружных резиновых опор.

К боковой поверхности кожуха приварена стальная колодка с тремя проходными герметичными контактами.

Рисунок 2 – Компрессор бытового холодильника ФГ 0,1

1 – нижняя часть герметичного компрессора ; 2 – болт ; 3 – статор электродвигателя ; 4 – корпус электродвигателя ; 5 – болт крепления крышки цилиндра ; 6 – крышка цилиндра ; 7 – клапанная доска 4 8 – цилиндр ; 9 – поршень ; 10 – шатунная шейка кривошипного вала ; 11- кулиса ; 12 – вкладыш кулисы ; 13 – нагнетательная трубка ; 14 – верхняя часть герметичного кожуха 4 15 – кривошипный вал ; 16 – направляющая пружинного амортизатора ; 17 – пружина амортизатора 4 18 – опора амортизатора ; 19 – коренной подшипник кривошипного вала ; 20 – ротор электродвигателя.

Рисунок 3 – Кривошипно-кулисный механизм герметичного компрессора ФГ 0,1

а – кулисный механизм ; б – фазы работы кулисного механизма ;

1 – корпус компрессора 4 2 – поршень ; 3 – шатунная шейка кривошипного вала ; 4 – вкладыш кулисы ; 5 – кулиса ; 6 – кривошипный вал

Механизм движения работает следующим образом : при вращении вала кривошип перемещает в кулисе ползун, припаянный к поршню, сообщая последнему возвратно-поступательное движение.

Одним из видов герметичных компрессоров являются экранированные компрессоры, которые отличаются от компрессоров со встроенными электродвигателями тем, что статор от ротора или весь электродвигатель в целом отделены в них от вала газонепроницаемым тонкостенным экраном из нержавеющей стали ( рисунок 4).

Компрессор вместе с ротором с помощью трех опор крепят к нижнему герметичному полукожуху. Экран с боковыми стенками толщиной 0,3 мм и верхней частью толщиной 0,6 мм приварен к нижнему полукожуху и отделяет всю конструкцию от статора электродвигателя, размещенного в верхнем полукожухе. Верхний полукожух составной. Нижняя его часть приварена к нижнему полукожуху, а верхняя часть прикреплена к остальной конструкции болтами. Конструкция механизма экранированного компрессора аналогична конструкции обычного герметичного поршневого компрессора.

Поскольку статор в экранированном компрессоре вынесен из фреоно-масляной среды, то он, естественно, находится в значительно более комфортных условиях, чем в обычном герметичном компрессоре. Кроме того, в случае перегорания обмоток статора продукты сгорания не попадают в механизм компрессора и холодильную систему в целом. Следовательно, требования к очистке и осушке системы здесь значительно ниже, а ремонтнопригодность намного выше, чем в обычном герметичном компрессоре, т.к. статор можно заменить на месте эксплуатации. Однако кроме перечисленных достоинств можно отметить и недостатки экранированных компрессоров : большая сложность и трудоемкость изготовления, меньшая энергетическая эффективность ( ≈10%), более высокий уровень шума и большие габаритные размеры.

Рисунок 4 – Экранированный компрессор ФГ_эС 0,7 – 3

1 – клапанная группа ; 2 – поршень ; 3 – шатун ; 4 – ротор электродвигателя ; 5 – эксцентриковый вал ; 6 – статор электродвигателя ; 7 – экран ; 8 – кожух ; 9 – опора вала ; 10 - корпус

Герметичные компрессоры имеют значительные преимущества перед открытыми машинами. В герметичном компрессоре отсутствует сальник , который является самым уязвимым местом машины : через него возможны утечки хладагента в процессе эксплуатации. Это обстоятельство, а также то. Что ротор электродвигателя герметичного компрессора насажен непосредственно на вал, позволяет сделать компрессор быстроходным, т.е. увеличить скорость вращения вала, что, в свою очередь, дает возможность уменьшить диаметр цилиндров и, следовательно, снизить массу и габариты компрессора при той же производительности. Поэтому в холодильных машинах, в состав которых входит герметичный компрессор уменьшается количество хладагента в системе, поскольку его не требуется иметь в запасе для компенсации естественных утечек, значительно снижается расход хладагента при эксплуатации ; имеется возможность охлаждать обмотку электродвигателя потоком всасываемых паров хладагента, что позволяет увеличить нагрузку на электродвигатель и уменьшить его габариты.

Герметичные машины почти бесшумны в работе, их малые габаритные размеры позволяют увеличить полезную емкость холодильного оборудования в случае встроенного исполнения.

К недостатку герметичного компрессора можно отнести то, что в случае возникновения неисправностей он, как правило, не подлежит ремонту.

Цель работы : Ознакомиться с конструкциями герметичных поршневых компрессоров .

Содержание работы:

1. Изучить устройство герметичного компрессора бытового холодильника ФГ 0,1. Выполнить эскизы деталей кривошипно-кулисного механизма.

2. Выполнить описание устройства компрессора ФГ 0,1.

3. Изучить устройство герметичного экранированного компрессора ФГ_эС 0,7-3.

4. Выполнить описание устройства компрессора ФГ_эС 0,7-3.

5. Отметить преимущества герметичных компрессоров.

6. Ответить устно на контрольные вопросы для самопроверки.

7. Составить отчет о проделанной работе .

Ход работы:

1. Изучение устройства герметичного компрессора бытового холодильника ФГ 0,1.

Порядок изучения конструкции компрессора :

• конструкция компрессора в сборе ;

• конструкция элементов компрессора и их взаимодействие ;

• выполнение эскизов основных деталей механизма компрессора.

2.Описание конструкции компрессора ФГ 0,1.

3. Изучение устройства герметичного экранированного компрессора ФГ_эС 0,7-3.

Порядок изучения конструкции компрессора :

• ознакомиться с конструкцией компрессора, обратив внимание на некоторые особенности и отличия от обычных герметичных компрессоров.

4.Описание устройства герметичного экранированного компрессора ФГ_эС 0,7-3.

5. Преимущества герметичных компрессоров.

Содержание отчета о проделанной работе :

1. Указать цель работы и содержание работы .

2. Выполнить описание конструкции компрессора ФГ 0,1; дать эскизы деталей механизма движения.

3. Выполнить описание устройства герметичного экранированного компрессора ФГ_эС 0,7-3.

5.Описать преимущества герметичных компрессоров.

Контрольные вопросы для самопроверки :

1. Какой компрессор называется герметичным ?

2. Перечислить области применения герметичных компрессоров.

3. На какие виды подразделяются герметичные компрессоры по принципу действия?

4. Какие основные детали входят в конструкцию компрессора с кривошипно-кулисным механизмом ?

5.Какую роль выполняет экран в герметичном экранированном компрессоре?

6. Назвать достоинства и недостатки герметичных компрессоров.