10 Винтовые холодильные компрессоры
Винтовые компрессоры относятся к компрессорам объемного принципа действия. Рабочим органом винтовых компрессоров являются роторы или винты.
В компрессорах отсутствуют всасывающий и нагнетательный клапан, вместо них имеются всасывающие и нагнетательные окна.
Винтовые компрессоры-это измененная модификация роторного компрессора. Первые холодильные винтовые компрессоры появились только в 40-х годах.
Классификация винтовых компрессоров
1.По количеству роторов компрессоры делятся на однороторные, двухроторные и многороторные.
Однороторные
компрессоры имеют один винт и два боковых
уплотнительных диска. Преимущество
таких компрессоров-простота конструкции,а
недостаток-большие объемные потери
из-за перетечек пара. Для уменьшения
объемных потерь частоту вращения ротора
увеличивают до
.
Двухроторные компрессоры имеют два винта, зубъя которых входят во взаимное зацепление. Такой компрессор более сложный по конструкции по сравнению с однороторным.
Многороторные винтовые компрессоры состоят из трех и более роторов. Между роторами установлены специальные многогранные вставки. Он представляет собой несколько однороторных компрессоров, соединенных вместе. Они не нашли применения в холодильной технике из-за сложной конструкции и больших объемных потерь.
2.По направлению осей роторов: на вертикальные и горизонтальные.
Горизонтальные компрессры занимают большую площадь,но значительно удобнее в обслуживании и ремонте. Вертикальные винтовые компрессоры как правило применяются в судовых холодильных установках.
3.По степени герметичности: на сальниковые и бессальниковые.
Сальниковые компрессоры, как правило применются в аммиачных холодильных установках, а бессальниковые-в хладоновых.
4.По виду рабочего вещества: на компрессоры сухого сжатия (сухие), компрессоры мокрого сжатия (мокрые) и маслозаполненные винтовые компрессоры.
Сухие компрессоры работают на чистом паре холодильного агента без примесей.При этом увеличивается коэффициент теплопередачи теплооменных аппаратов и уменьшаются гидравлические потери в трубопроводах. В результате чего увеличивается холодильный коэффициент. В сухих компрессорах не допускается взаимное касание винтов друг о друга.(рис.24)
Для передачи вращения от одного ротора к другому устанавливают специальные синхронизирующие шестерни. Через зазоры между роторами и корпусом возникают большие перетечки, что приводит к значительным объемным потерям. В таких комрессорах также повышается частота вращения коленчатого вала до .
В мокрых компрессорах в полость сжатия впрыскивается жидкий холодильный агент. Жидкость уплотняет зазоры и отводит теплоту сжатия. В конце процесса сжатия весь жидкий холодильный агент выкипает. При этом уменьшаются объемные потери и уменьшается температура сжимаемого пара.
Недостатком мокрого сжатия является необходимость подачи жидкого холодильного агента из конденсатора. В испаритель поступает меньшее количетво холодильного агента, что приводит к уменьшению холодопроизводительности холодильной машины.
В маслозаполненных компрессорах в полость сжатия впрыскивается жидкое масло. В таких компрессорах разрешается взаимное касание зубъев ротора, отсутствуют синхронизирующие шестерни.(рис.25)
Масло выполняет три функции:
Уменьшает мощность трения
Уплотняет зазоры между ротором и корпусом
Отводит теплоту сжатия.
Недостатком таких компрессоров является наличие сложной масляной системы с маслоотделителем, маслосборником, маслоохладителем, масляным насосом, трубопроводов, запорной арматуры.
Преимущества винтовых компрессоров
1.Более высокие объемные и энергетические характеристики от 300 до 1500 кВт.
2.Высокая надежность и долговечность работы.
3.Хорошая уравновешенность конструкции.
4.Более высокое давление всасывания при одинаковой температуре кипения.
5.Простота конструкции.
6.Малое количество пар трения.
Недостатки винтовых компрессоров
1.Худшие объемные и энергетические характеристики при холодопроизводительности менее 300 кВт и более 1500 кВт.
2.Сложная и громоздкая масляная система.
3.Высокий уровень шума.
4.Сложность изготовления винтов.
5.Возможность работы в неблагоприятных режимах.
6.Для достижения больших скоростей необходимо использовать мультипликатор.