11 Конструкция и принцип действия двухроторного, маслозаполненного винтового компрессора
Компрессор состоит из корпуса (с вертикальным разъемом), передней и задней крышки. Передняя крышка имеет всасывающую полость, всасывающее окно и передний опорный подшипник.
Внутри корпуса имеются цилиндрические расточки, в которых установлены роторы (винты). Роторы вращаются в опорных подшипниках ,которые воспринимают только радиальные силы. Осевые силы, действующие на ротор воспринимаются упорным подшипником. В большинстве конструкций опорные подшипники-скольжения,а упорные-качения.
Рабочие органы компрессора представлют собой цилиндрические валы на средней, утолщенной части которых нарезаны винтообразные зубъя. В двухроторных компрессорах один ротор является ведущим, другой является ведомым. Ведущий ротор имеет толстые, выпуклые зубъя, а ведомый ротор-тонкие вогнутые зубъя. Зубъя ведущего и ведомого ротора входят во взаимное зацепление. Количество зубъев может быть разным в зависимости от конструкции завода-изготовителя, внутренней степени сжатия и т. д.
Наиболее частое соотношение зубъев : 4:6 ; 5:7 ; 7:8 ; и т.д.
Профиль винтов выполнен таким образом ,что при вращении они обкатываются друг по другу. Для предотвращения сдвига ротора по оси при неблагоприятных условиях работы,на ведущем роторе имеется разгрузочный поршень-думмис. При сдвиге ротора масляная система подает масло к поршню и предотвращает сдвиг.
В ВКМ отсутствуют всасывающий и нагнетательный клапаны. Всасывающее окно расположено в верхней части передней крышки компрессора. Нагнетательное окно расположено в нижней части задней торцевой поверхности корпуса. Таким образом окна расположены как бы диагонально по отношению к ротору.
Особенность ВКМ -возможность плавного регулирования объемной производительности от 100 до10% c помощью золотника. Золотник находится в нижней части корпуса компрессора под винтами. Основная поверхность золотника-цилиндрическая. Верхняя часть золотника повторяет профиль внутренней поверхности корпуса. Золотник, перемещаясь параллельно оси роторов, уменьшает или увеличивает объем полости сжатия.
Принцип действия.
Рабочий цикл ВКМ состоит из 4-х процессов: всасывания, перемещения (без изменения внутреннего объема), сжатия и нагнетания.
Рис.26 Последовательность работы винтового компрессора.
а-всасывание; б-перемещение (без изменения внутреннего объема); в-сжатие; г-нагнетание (выталкивание) газа.
Процесс всасывания начинается в тот момент , когда зуб ведущего ротора выходит из впадины ведомого в плоскости всасывающего окна. При этом образуется парная полость ,т.е объем между зубъями ротора и корпусом. При дальнейшем вращении роторов парная полость увеличивается. Она заполняется паром холодильного агента, т.е происходит процесс всасывания.
Процесс всасывания заканчивается тогда, когда зубъя ведущего и ведомого ротора парной полости проходят перегородку всасывающего окна. При дальнейшем вращении ротора в полости всасывающего окна зуб ведущего ротора входит во впадину ведомого ротора. Объем парной полости уменьшается. В то же время со стороны нагнетательного окна зуб ведущего ротора парной полости продолжает выходить из впадины ведомого ротора и объем парной полости увеличивается. Таким образом происходит простое перемещение пара от всасывающего окна к нагнетательному окну без зменения внутреннего объема парной полости.
Процесс перемещения заканчивается тогда, когда в полости нагнетательного окна, зуб ведущего ротора полностью выходит из впадины ведомого ротора в полости нагнетательного окна. При дальнейшем вращении ротора происходит уменьшение внутреннего объема парной полости и пар сжимается.
Процесс сжатия заканчивается в тот момент, когда парная полость подходит к кромке нагнетательного окна. При этом пар холодильного агента выталкивается через нагнетательное окно в нагнетательную полость компрессора, т.е происходит процесс нагнетания.
Процесс нагнетания заканчивается тогда, когда объем парной полости будет равен нулю.