Изучение устройства холодильных компрессоров и определение параметров поршневого компрессора

Цель работы: Закрепление теоретических знаний по тепловому расчету к конструкциям холодильных компрессоров.

Задачи работы:

1. Изучить основные виды холодильных компрессоров. Определить основные отличительные особенности и уметь различать компрессора.

2. Изучить основные узлы поршневого компрессора и принцип его работы.

3. Дать эскизную проработку заданного преподавателем узла со спецификацией.

4. Рассчитать рабочую холодопроизводительность и мощность электродвигателя.

5. Проверить мертвый объем и высоту подъема пластины всасывающего клапана.

Теоретические основы

Общие сведения.Все типы компрессоров делятся на две большие группы: объемные компрессоры и динамические компрессоры. Каждая из этих групп, в свою очередь, состоит из множества разновидностей(10.1).

Объемные компрессоры– это механизмы, в которых повышение давления достигается за счет перемещения подвижного элемента, обеспечивающего либо уменьшение объема камеры сжатия (внутреннее сжатие), либо резкое выталкивание газовой среды в тру­бопровод нагнетания.

Объемные поршневые компрессоры – компрессоры, в которых всасывание и сжатие газовой среды достигаются за счет изменения объема камеры сжатия.

Поршневые компрессоры с механическим приводом – компрессоры, в которых вращение оси преобразуется в возвратно-поступательное движение поршней.

Поршневые компрессоры с независимыми поршнями– компрессоры, в которых поршень, совершающий возвратно-посту­пательное движение, жестко (без кривошипно-шатунного механизма) связан с поршнями двигателя.

Среди компрессоров с поршнями различают:

а) снабженные кривошипно-шатунным механизмом, которые могут быть:

–простого действия (сжатие происходит в каждом цилиндре один раз за один оборот коленчатого вала) или двойного действия (сжатие в каждом цилиндре производится дважды за один оборот коленчатого вала);

– с дозарядкой (цилиндры снабжены дополнительным всасывающим окном, открывающимся при сжатии, что позволяет обеспечить всасывание хладагента при двух различных давлениях);

–прямоточные (всасывание производится через поршень);

– непрямоточные (всасывающий клапан расположен в крышке цилиндра);

– одноступенчатые и многоступенчатые;

– с водяным и воздушным охлаждением;

– горизонтальные, вертикальные или иные (V, W, L);

– смазываемые или сухие;

б) с осевым приводом барабанного типа.

Мембранные компрессоры бывают:

– одноступенчатые и многоступенчатые;

– с водяным и воздушным охлаждением;

– с прямым или гидравлическим управлением мембраной.

Объемные ротационные компрессоры– компрессоры, в которых в качестве подвижных элементов выступают один или несколько роторов, вращающихся в корпусе, обеспечивая перемещение пластин, элементов зубчатого зацепления или самих роторов.

Объемные ротационные компрессоры бывают:

– одноосные или с двумя и более осями;

– одноступенчатые и многоступенчатые;

– с воздушным или жидкостным охлаждением;

– горизонтальные и вертикальные;

– с капельной смазкой, смазкой впрыском или сухие.

Динамические компрессоры составляют вторую большую группу компрессоров. В них повышение давления среды достигается за счет преобразования кинетической энергии потока в потенциальную энергию давления, а магистрали всасывания и нагнетания постоянно сообщаются между собой.

Лопаточные динамические компрессоры –это компрессоры, в которых сжатие среды достигается благодаря ротору, снабженному ло­патками, и диффузору, обеспечивающему пре­образование энергии потока. Их называют также турбокомпрессорами.

Осевые динамические компрессоры – компрессоры, в которых преобразуется главным образом кинетическая энергия потока, движущегося через лопатки и диффузор параллельно оси вращения ротора.

Радиальные, или центробежные, динамические компрессоры – компрессоры, в которых преобразуется главным образом кинетическая энергия потока, движущегося через лопатки и диффузор от центра к периферии рабочего колеса.

Заметим, что существуют также центробежные компрессоры со спиральными лопатками, в которых траектория потока занимает промежуточное положение между осевыми и радиальными.

Струйные динамические компрессоры – это компрессоры, в которых нет движущихся частей, а напор создается при переходе кинетической энергии внешнего и перекачиваемого потоков в потенциальную энергию давления в специальной камере (диффузоре).

Также существует еще один тип компрессоров – спиральныеили улиточные, компрессоры. Они относятся к группе объемных компрессоров.