Компрессоры

Компрессоры.

Общие сведения

Компрессор — это газовая машина, которая в отличие от двигателей не совершает работу, а потребляет ее. Компрессор является одним из основных и наиболее ответственных элементов холодильного агрегата.

Классификация компрессоров

Компрессоры холодильных агрегатов отличаются большим разнообразием и подразделяются согласно нижеприведенной схеме.

Механизмы передачи движения поршню приводятся на рис. 1.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-кулисный механизм

Рис. 1. Механизмы передачи движения поршню

Буквенные обозначения компрессоров

• По номинальномуо напряжению и частоте тока:

1-го исполнения на напряжение 220 В и частоту тока 50 Гц;

2-го исполнения на напряжение сети 115 В и частоту тока 60 Гц;

• По типу электродвигателя и пускозащитного реле:

Д ……… с двухполюсным однофазным асинхронным электродвигателем ДХМ холодильного агрегата и пускозащитным токовым комбинированным реле РТК;

Л ……… с двухполюсным однофазным асинхронным электродвигателем ЭД и двухполюсным однофазным асинхронным электродвигателем с повышенным пусковым моментом (ЭДП), а также с пускозащитным комбинированным реле Р;

• По наличию устройств охлаждения:

Б ……… без устройства для дополнительного охлаждения;

М …….. с устройством для дополнительного охлаждения;

• По условиям эксплуатации:

УХЛ …,.для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом;

Т ………для эксплуатации в районах с тропическим климатом.

Полезные определения

• Удельная масса — отношение массы к холодопроизводительности, умноженной на установленный срок службы.
• Удельная холодопроизводительность — отношение холодопроизводительности к потребляемой мощности.
• Удельная энергоемкость — отношение потребляемой мощности к холодопроизводительности.

Технические характеристики

Технические характеристики компрессоров ХКВ приведены в табл.1.

Компрессор	Работа на хладоне-12				Работа на воздухе			Удельная масса, г/(Вт*год)	Удельная энерго- емкость Вт/Вт, не более
	Номинальная холодо- производи- тельность, Вт(ккал/ч)	Потреб-ляемая мощность	Удельная холодо-производительность м3/с (л/мин), не менее		Объемная произво- дительность м3/с (л/мин), не менее	Потребляемая мощность, Вт, не более	Масса, кг не более
			до 01.01.90	с 01.01.90
ХКВ5-1ЛБ УХЛ	115(100)	140	0,83	0,85	12х10-5(7,23)	155	9,2	0,0053	1,2
ХКВ5-1ДБ УХЛ	145(125)	170	0,91	0,95	15х10-5(9,2)	175	9,7	0,0046	1,1
ХКВ6-1ЛБ УХЛ	145(125)	165	0,91	0,95	15х10-5(9,2)	175	9,7	0,0046	1,1
ХКВ6-1ДМ УХЛ	150(130)	170	0,93	0,97	15х10-5(9,2)	175	10,2	0,0046	1,08
ХКВ6-1ЛМ УХЛ	150(130)	170	0,93	0,97	15х10-5(9,2)	175	10,2	0,0046	1,08
ХКВ6-1ЛМ Т	125(108)	170	0,83	0,86	15х10-5(9,2)	175	10,2	0,0053	1,2
ХКВ6-2ДМ УХЛ	165(142)	190	0,86	0,9	18х10-5(11,0)	190	10,2	0,004	1,16
ХКВ6-2ДМ Т	145(125)	190	0,82	0,85	18х10-5(11,0)	190	10,2	0,0046	1,2
ХКВ8-1ЛМ УХЛ	185(160)	190	0,99	1,01	21х10-5(12,6)	190	10,2	0,004	1,01
ХКВ8-1ЛМ Т	160(138)	190	0,87	0,9	21х10-5(12,6)	190	10,2	0,0046	1,16

 

Масса, указанная в табл. 1, включает массу заправленного маслом компрессора без учета массы пускозащитного реле и монтажных изделий.

Объемная холодопроизводительность по воздуху и потребляемая мощность определяются на стенде при условиях, что:

• температура обмоток электродвигателя компрессора 85 ±10 «С;
• напряжение номинальное ±2%;
• давление всасывания избыточное 0 — 1,96х103 Па;
• давление нагнетания избыточное 78,5х104 Па.

Корректируемый уровень звуковой мощности компрессоров в установившемся режиме не должен превышать:

• 44 дБА — для 5-го и 6-го типоразмеров;
• 46 дБА — для 8-го типоразмера.

Сопротивление электрической изоляции компрессора между токоведущими частями и кожухом должно быть не менее 10 МОм. Электрическая изоляция между токоведущими частями и кожухом компрессора в холодном состоянии должна выдерживать испытательное напряжение 1250 В.

Компрессор должен сохранять работоспособность при отклонениях напряжения сети от —15 до +10% номинального значения.

В холодильных агрегатах отечественных бытовых холодильников используют исключительно герметичные поршневые одноцилиндровые компрессоры с кривошипно-шатунным и кулисным механизмами и частотой вращения вала, соответственно, 1500 и 3000 оборотов ц минуту.

Поршневой компрессор

Определение и принцип действия

Поршневым называют компрессор, у которого поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательные движения. Простейший поршневой компрессор (рис. 2) состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень (между стенками цилиндра и поршнем имеется небольшой зазор). Движение поршня обеспечивается кривошипношатунным механизмом от вала с приводным двигателем.

Рис. 2 Схема поршневого компрессора

 

В крышке цилиндра расположены нагнетательный и всасывающий клапаны компрессора. За один оборот вала, т.е. за два хода поршня, в каждом цилиндре компрессора совершается полный рабочий процесс. При движении поршня вправо (по рисунку) в конденсатор надпоршневом пространстве создается разрежение и пары хладагента всасываются в цилиндр из испарителя через открывающийся клапан. При обратном ходе поршня пары сжимаются и давление возрастает. Всасывающий клапан при этом закрывается, а сжатые пары через нагнетательный клапан выталкиваются в конденсатор. Затем направление движения поршня меняется, нагнетательный клапан закрывается и компрессор вновь отсасывает пары из испарителя. Таким образом, циклически повторяется весь рабочий процесс.

Состав поршневого компрессора

Общий вид поршневого компрессора приведен на рис. 3.

Рис. 3. Поршневой компрессор

 

В корпусе компрессора, изготовленном из чугуна, находится цилиндр и картер, в котором расположен коленчатый вал. В нижней части картера залито масло для смазки трущихся деталей компрессора. Коренные шейки коленчатого вала лежат в подшипниках, а к шатунной шейке прикреплен своей нижней головкой шатун.

Шейка вала, выходящая из картера наружу, уплотнена сальником, чтобы не было течи хладагента через зазор между валом и подшипником. На шейке вала напрессован маховик, который вращается вместе с валом от электродвигателя при помощи ременной передачи.

Шатун соединен своей верхней головкой с поршнем при помощи поршневого пальца. При вращении вала поршень попеременно движется вдоль оси цилиндра от одного крайнего положения до другого на величину двойного радиусакривошипа. На поршне надеты кольца, трущиеся по зеркалу цилиндра и уплотняющие (благодаря своей упругости) рабочую полость цилиндра, чтобы пары хладагента не могли попасть в картер.

Верхний торец цилиндра закрыт головкой. Головка цилиндра состоит из двух камер: всасывания и нагнетания. В каждой камере находится клапан, соответственно называемый всасывающим и нагнетательным. Клапаны расположены по обе стороны клапанной плиты и закрывают имеющиеся в ней отверстия, которые соединяют камеры головки с цилиндром. К камере всасывания подходит всасывающий трубопровод, соединенный с испарителем, к камере нагнетания — нагнетательный трубопровод, соединенный с конденсатором.

Рабочий процесс компрессора

Этап 1.

При движении поршня вниз рабочий объем цилиндра (объем цилиндра над поршнем) увеличивается и давление паров хладагента в нем падает.

Этап 2.

Когда давление в цилиндре станет ниже, чем давление в камере всасывания головки (в испарителе), откроется всасывающий клапан и пары хладагента из испарителя по всасывающему трубопроводу будут поступать в цилиндр. Начнется процесс всасывания. Он будет продолжаться до тех пор, пока поршень, достигнув крайнего нижнего положения (нижняя мертвая точка) в цилиндре, не начнет двигаться вверх. Рабочий объем цилиндра будет уменьшаться, а давление паров, соответственно, расти.

Этап 3.

Как только давление паров в цилиндре превысит давление в камере всасывания головки, всасывающий клапан закроется и процесс всасывания закончится. Начнется сжатие паров. Процесс сжатия будет происходить до тех пор, пока давление паров в цилиндре не превысит давления в камере нагнетания головки (в конденсаторе).

Этап 4.

В результате предыдущего этапа откроется нагнетательный клапан. Начнется процесс нагнетания, т.е. выталкивание сжатых паров из цилиндра компрессора в конденсатор.

Небольшое количество сжатых паров хладагента на этапе 4 неизбежно останется в цилиндре. Это происходит потому, что при крайнем верхнем положении поршня (верхняя мертвая точка) в цилиндре должен быть зазор между донышком поршня и клапанной плитой, чтобы поршень не ударялся о нее своим донышком. Зазор создает вредный — мертвый объем, в который также входит объем, образуемый проходным сечением отверстия в клапанной плите, соединяющего цилиндр с камерой нагнетания головки. Сжатые пары, оставшиеся в мертвом объеме (пространстве), будут расширяться в цилиндре при последующем движении поршня вниз до тех пор, пока их давление, т.е. давление в цилиндре, не станет ниже, чем давление паров хладагента в камере всасывания головки.

Вывод.

При движении поршня вниз происходит расширение паров, оставшихся в цилиндре, и всасывание новых паров хладагента из испарителя, а при движении поршня вверх — сжатие паров и нагнетание их в конденсатор.

Герметизация компрессоров

Надежность сохранения хладагента в компрессоре зависит от степени герметизации компрессора. Наиболее подвержены утечкам хладагента компрессоры открытого типа (рис. 4.а,б), имеющие сальники и разъемные части корпуса.

Рис. 4. Типы компрессоров: а и б — открытые; в — полугерметичный; г — герметичный

Для герметизации такого компрессора тщательно обрабатывают плоскости разъема корпуса, уплотняя их прокладками, и соединяют большим количеством болтов. Наиболее уязвимое для утечки хладагента место выхода вала из корпуса уплотняют сложными по устройству сальниками, однако и они недостаточно надежны. Кроме того, надежность сальников значительно снижается с увеличением частоты вращения вала.

Учитывая практически неизбежные утечки хладагента, холодильники с компрессорами открытого типа заполняют несколько большим количеством хладагента, чем требуется для работы компрессора, и в процессе эксплуатации периодически его пополняют.

Лучшая герметизация обеспечивается у полугерметичных (рис. 4в) компрессоров. Двигатель таких компрессоров заключен в кожух, который прикреплен болтами к корпусу компрессора. При такой компоновке двигателя отпадает надобность в сальнике. Герметизация плоскостей разъема кожуха двигателя с корпусом компрессора обеспечивается тщательной их обработкой, а также применением уплотнительных прокладок. Наиболее надежная герметизация у герметичных (рис. 3.4.г) компрессоров.

Устройство герметичных компрессоров

Компрессор, сопряженный с электродвигателем без промежуточной передачи и находящийся вместе с ним в общем наглухо заваренном кожухе, называют герметичным компрессором или мотор-компрессором. При таком расположении компрессора с электродвигателем исключается надобность в сальнике, обычно являющемся основным местом утечек хладагента. Ротор электродвигателя насажен непосредственно на вал компрессора, а статор закреплен на корпусе компрессора или в кожухе.

Корпус компрессора служит основной несущей частью, включающей в себя отлитый заодно цилиндр (не всегда) и коренные подшипники коленчатого вала. На корпусе монтируют все остальные детали компрессора и статор (не всегда) двигателя. Этим обеспечивается компактность конструкции мотор-компрессора.

В отличие от компрессоров открытого типа поршневые кольца в мотор-компрессоре не применяют, а необходимое уплотнение поршня в цилиндре достигается благодаря малым (0,01…0,02 мм) зазорам между ними. Клапаны (всасывающий и нагнетательный) представляют собой упругие пластинки различной формы, изготовленные из тонкой (0,10…0,30 мм) высокоуглеродистой стали.

В связи с высокими требованиями, предъявляемыми к работе бытовых холодильников, в герметичных компрессорах на линиях всасывания и нагнетания возле головки цилиндра устанавливают глушители для снижения шума, создаваемого пульсирующими парами хладагента.

Отличительной особенностью герметичных компрессоров является также наличие упругой подвески компрессора и двигателя, значительно снижающей шум и вибрации при их работе. Вибрация мотор-компрессора передается на шкаф холодильника, поэтому находящаяся в камере посуда может дребезжать. Особенно усиливается вибрация в моменты остановок компрессора.

Наружная и внутренняя подвески

Для устранения вибраций шкафа мотбр-компрессор подвешивают на пружинах.

Существуют два типа подвески:

• наружная;
• внутренняя.

При наружной подвеске компрессор и двигатель жестко закрепляют в кожухе, а кожух подвешивают на раме на пружинах или опирают на них. Количество пружин в подвеске бывает от двух до четырех. Для того, чтобы трубопроводы соединенные с кожухом не ломались при его колебаниях, и в то же время не препятствовали работе пружин, их делают с компенсационными витками. Во многих агрегатах с наружной подвеской мотор-компрессора имеются болты, при помощи которых можно на время транспортировки агрегата (холодильника) жестко закрепить мотор-компрессор на раме. При установке холодильника на месте его эксплуатации болты отвинчивают.

При внутренней подвеске компрессор с двигателем подвешивают на пружинах внутри кожуха, а кожух жестко закрепляют на раме. В этом случае мотор-компрессор более компактен и все его наружные части жестко соединены друг с другом.

Достоинства наружной подвески:

• лучшие условия охлаждения обмоток статора благодаря хорошему тепловому контакту статора с кожухом. При внутренней подвеске условия охлаждения обмоток ухудшаются, так как статор не касается стенок кожуха и тепло от обмоток передается кожуху через пары хладагента, имеющие относительно плохую теплопроводность;
• возможность устранения дефекта в случае нарушения крепления подвески и появления стука. При внутренней подвеске такая возможность исключается и холодильный агрегат приходится подвергать сложному ремонту.

Достоинства внутренней подвески:

• меньший уровень шума работающего компрессора;
• вибрации почти не передаются на кожух.

В последние годы внутренняя подвеска мотор-компрессора нашла широкое применение. Основной недостаток ее — ухудшение охлаждения обмоток — компенсируют устройством температуростойкой изоляции обмоток, допускающей повышенный нагрев.

Отечественные герметичные компрессоры

В бытовых отечественных холодильниках использовалось два типа герметичных компрессоров, выпускаемых нашей промышленностью: ДХ и ФХ. Продолжительное время во всех бытовых холодильниках устанавливали однотипный герметичный компрессор ДХ-1010 (по заводской индексации). Компрессор ДХ-1010 — одноцилиндровый, поршневой, непрямоточный, с кривошипно-шатунным механизмом и горизонтально расположенным валом, частота вращения вала 1500 об/мин. Подвеска мотор-компрессора наружная; в одних агрегатах кожух подвешен на четырех пружинах, в других опирается на две или три пружины.

С 1968 г. начали применять еще один герметичный мотор-компрессор ФГ-0,100 (LS-08В), существенно отличающийся от вышеописанного. Компрессор ФГ-0,100 — одноцилиндровый, непрямоточный с кулисным механизмом и вертикально расположенным валом. Частота вращения вала 3000 об/мин. Подвеска мотор-компрессора внутренняя в кожухе. Техническая характеристика компрессоров ДХ и ФГ приведена в табл. 2.

Параметры	Характеристики
	ДХ-1010	ДХ2-1010	ФГ-0,100	ФГ-0,225
Холодопроизводительность, Вт (ккал/ч)	165 (140)	140 (120)	116 (100)	145 (125)
Потребляемая мощность, Вт	180	160	135	150
Частота вращения вала, об/мин	1450	1450	2920	2920
Диаметр поршня, мм	16	14	14,2	14,2
Ход поршня, мм	16	14	14,2	14,2
Объем, описываемый поршнями, м3/ч (л/мин)	0,8 (13,3)	0,7 (11,6)	0,44 (7,3)	0,52 (8,6)
Масса масла, г	430	430	350	350
Масса компрессора, кг	14	14	9	9,5

 

При наружной подвеске компрессор (рис. 5) и статор электродвигателя помещены в общий цилиндрический кожух и стянуты винтами. Кожух закрыт с двух сторон крышками, приваренными к металлическому цилиндру. В одну из крышек (со стороны статора) впаяны проходные контакты, через которые подается напряжение электросети двигателю, а также штуцер (или трубка заполнения), через который холодильный агрегат заполняют смазочным маслом и хладоном.

Рис. 5. Мотор-компрессор с наружной подвеской

 

Кожух компрессора подвешен к раме на пружинах. Пружинная подвеска компрессора устраняет вибрации шкафа холодильника, потому что как бы ни был уравновешен мотор-компрессор, в периоды пуска и особенно останова двигателя возникают большие колебания.

В одних холодильных агрегатах кожух подвешен на трех или четырех пружинах, в других опирается на две пружины, расположенные по направлению продольной оси кожуха.

Наружную подвеску кожуха обычно делают регулируемой, что позволяет устранить дребезжание и снизить шум при работе холодильника. В зависимости от конструкции наружной подвески во многих холодильниках применяют устройства, позволяющие при транспортировке жестко прикреплять кожух компрессора к раме.

Основная часть компрессора типа ДХ с кривошипно-шатунным механизмом — корпус (рис. 6), отлитый из чугуна, на котором монтируют все остальные детали. В верхней части корпуса находится цилиндр, с одной стороны которого внизу расположены задний подшипник коленчатого вала, с другой — гнездо для переднего подшипника. Передний подшипник съемный, что дает возможность заменять коленчатый вал. Подшипник представляет собой чугунную втулку, которую вставляют в гнездо и закрепляют стопором и замочным кольцом. На коленчатый вал насажен ротор электродвигателя. К. верхнему торцу цилиндра четырьмя винтами привернута головка, собранная с клапанным устройством и глушителями.

Рис. 6 Мотор-компрессор типа ДХ в сборе

 

Наличие глушителей на стороне всасывания и нагнетания значительно снижает шум при работе компрессора. Глушитель всасывания состоит из двух, а глушитель нагнетания (рис. 6) — из четырех камер, отделенных друг от друга перегородками с небольшим отверстием в центре. В глушителе всасывания перегородка завальцована между отбортовками двух связанных между собой стальных штампованных стаканчиков. В глушителе нагнетания перегородками служат донышки штампованных конусных стаканчиков, вставленных друг в друга и спаянных между собой.

Пары хладона всасываются из кожуха в глушитель через две трубки. Это дает возможность уменьшить проходное сечение каждой трубки (сохраняя необходимое общее проходное сечение), что также способствует снижению шума.

Всасывающие и нагнетательная трубки, а также глушители спаяны с корпусом головки цилиндра медью. Такая пайка обеспечивает получение чистых поверхностей без коррозии и загрязнения флюсом.

Поршень компрессора стальной с двумя уплотняющими канавками. Шатун изготовлен из чугуна. Нижняя головка разъемная, без вкладышей. Крышку нижней головки закрепляют двумя болтами. К верхней головке крепят поршневой палец.

Палец крепят при помощи стопора, который частично входит в отверстие верхней головки шатуна. Стопор опирается противоположным концом на клин, находящийся в торцовом отверстии пальца и поджимаемый все время пружиной. Такое устройство крепления пальца обеспечивает надежное соединение и бесшумность при работе.

Коленчатый вал стальной, двухопорный. На задней коренной шейке имеется эксцентрическая выточка, к которой при помощи пружины прижимается плунжер.

Эксцентрическая выточка служит ротором, а плунжер — лопаткой масляного насоса, при помощи которого осуществляется смазка трущихся деталей компрессора.

Вал компрессора приводится во вращение электродвигателем, ротор которого непосредственно напрессован на конец задней коренной шейки.

Устройство компрессора ДХ-1010

Общий вид компрессора показан на рис. 7.

Рис. 7. Общий вид компрессора ДХ-1010

С чугунным корпусом отлиты заодно цилиндр и задний подшипник коленчатого вала. К верхнему торцу цилиндра привернута четырьмя винтами головка, собранная со всасывающим и нагнетательным клапанами, а также глушителями стороны всасывания и стороны нагнетания. Передний подшипник коленчатого вала съемный и находится в гнезде. Подшипник фиксируется от проворачивания стопором и закрепляется замочным кольцом. На задней коренной шейке вала напрессован ротор электродвигателя. На кривошипной шейке вала закреплен своей нижней головкой шатун (рис. 8), верхняя головка которого соединена с поршнем при помощи поршневого пальца.

Рис. 8. Соединение шатуна с поршнем

Поршневой палец прикреплен к верхней головке шатуна при помощи стопора, который частично входит в отверстие верхней головки. Стопор опирается противоположным концом на наклонную плоскость клина, находящегося в торцовом отверстии пальца и поджимаемого пружиной. Такое крепление пальца обеспечивает надежное соединение и бесшумность работы.

Головка цилиндра

Устройство головки цилиндра показано на рис. 9.

Стальной корпус головки состоит из двух камер. Камера всасывания соединяется через всасывающий патрубок и глушитель с внутренней полостью кожуха мотор-компрессора, а также при открытом всасывающем клапане с цилиндром через отверстия, расположенные по окружности на дне камеры.

Камера нагнетания, из которой выходит нагнетательный патрубок с глушителем, может соединяться с цилиндром через отверстия, расположенные по окружности в седле клапанов, закрытых нагнетательным клапаном. Седло запрессовано в корпусе головки и склепано с корпусом в центре вместе с нагнетательным клапаном. Оба клапана пластинчатые, лежат с предварительным натягом, изготовлены из высокоуглеродистой стали.

Рис. 9 Устройство головки цилиндра

 

Работа клапанов компрессора

При движении поршня вниз (рис. 9.а) всасывающий клапан, прижатый по окружности к кромке седла, отходит от нее вследствие разрежения, образующегося в цилиндре. Пары фреона из кожуха компрессора через всасывающий патрубок и глушитель попадают в камеру всасывания, откуда через отверстия в корпусе головки поступают в цилиндр.

При обратном движении поршня (рис. 9.б) всасывающий клапан прижимается к кромке седла и, закрывая отверстия в корпусе головки, препятствует выходу фреона в камеру всасывания. Происходит сжатие паров фреона. Под их давлением кромка нагнетательного клапана отходит от плоскости седла и пары фреона через отверстие в седле поступают в камеру нагнетания, а оттуда через нагнетательный патрубок и глушитель в нагнетательную трубку.

Наличие глушителей на стороне всасывания и нагнетания значительно снижает уровень шума при работе компрессора. Глушитель всасывания состоит из двух. а нагнетания — из четырех камер, отделенных друг от друга перегородками с небольшими отверстиями в центре. В глушителе нагнетания перегородками служат донышки штампованных конусных стаканчиков, вставленных друг в друга и спаянных между собой.

Разновидности головок цилиндра

В компрессорах ДХ-1010 применена головка цилиндра иной конструкции. Между корпусом головки и торцом цилиндра находится клапанная плитка, по обе стороны которой лежат пластинчатые клапаны. Оба клапана —всасывающий и нагнетательный — одинаковые, лежат без натяга, закрывая своими язычками соответствующие отверстия в плитке. Головка несложна по устройству и удобна в сборке. В отличие от ранее описанной головки замена в ней нагнетательного клапана не вызывает каких-либо затруднений. Обе головки не являются взаимозаменяемыми.

Поршень компрессора стальной, с двумя уплотняющими канавками, заполняемыми при работе маслом. Шатун изготовлен из чугуна. Нижняя головка разъемная, без вкладышей. Крышку нижней головки закрепляют двумя болтами.Коленчатый вал стальной, термически необработанный, двухопорный. На задней коренной шейке имеетсяэксцентрическая выточка, к поверхности которой при помощи пружины прижимается плунжер. Эксцентрическая выточка служит ротором, а плунжер — лопаткой масляного насоса, при помощи которого смазываются трущиеся детали компрессора. Вал компрессора вращает электродвигатель, ротор которого напрессован на конце заднейкоренной шейки.

Смазка компрессора

Масло, находящееся в нижней части кожуха мотор-компрессора (рис. 10), засасывается насосом через маслоприемник и входные каналы в корпусе и подается в продольную канавку в коренном подшипнике вала. Из канавки масло поступает через сквозные отверстия в щеке вала и шатунной шейке на передний подшипник, одновременно смазывая нижнюю головку шатуна. Из переднего подшипника масло попадает в кольцевую канавку цилиндра, проходя при этом через редукционный клапан. Канавка в цилиндре расположена ниже донышка поршня при его нижнем положении и поэтому не влияет на работу компрессора.

Рис. 10. Схема смазки компрессора

 

При перемещении поршня в цилиндре масло из канавки попадает в отверстия бобышек поршня и смазывает палец. Излишки масла стекают из кольцевой канавки цилиндра через имеющееся отверстие в кожух мотор-компрессора. Для нормальной работы масляного насоса маслоприемник должен быть всегда погружен в масло. Редукционный клапан регулирует поступление масла в цилиндр.

Мотор-компрессор

Компрессор вместе с электродвигателем помещен в стальном кожухе. Кожух представляет собой трубу, закрытую с обеих сторон наглухо приваренными крышками. Внутри кожуха имеется выступ, по одну сторону которого запрессован компрессор, по другую — статор двигателя.

Мотор-компрессор в разобранном виде и взаимное расположение отдельных деталей показаны на рис. 11. Корпус компрессора и статор скреплены четырьмя болтами. В одну из крышек (со стороны статора) впаяны проходные контакты, через которые подается напряжение на обмотки двигателя. Через отверстие в другой крышке проходит нагнетательная трубка компрессора, которая соединена со змеевиком конденсатора. Для заполнения агрегата маслом и фреоном, а также для других технологических целей (вакуумирования, испытаний системы агрегата под давлением и пр.) в одной из крышек имеется штуцер с запорной иглой или патрубок, который в дальнейшем наглухо запаивают.

Рис. 11. Детали мотор-компресора ДХ-1005

 

Подвеска мотор-компрессора — наружная. В одних холодильных агрегатах кожух подвешен на четырех пружинах, в других он опирается на две пружины, расположенные в направлении продольной оси кожуха. Исключение составляет мотор-компрессор холодильника САРАТОВ, кожух которого опирается на три пружины. В подвесках с кожухом, опирающимся на две пружины, имеется устройство для жесткого крепления мотор-компрессора на время транспортировки.

Устройство компрессора ФГ-0,100 (1-5-08В)

Общее устройство компрессора приведено на рис. 12. На площадке чугунного корпуса закреплен четырьмя болтами цилиндр, закрытый головкой с клапанным устройством. Пластинчатые клапаны расположены по обе стороны плиты, которая вместе с крышкой и уплотнительными прокладками прикреплена к торцу цилиндра четырьмя болтами.

Рис. 12. Устройство мотор-компрессора ФГ-0,100 (LS-08В)

 

Поршень с припаянной к нему обоймой кулисы соединен с кривошипной шейкой вала ползуном. На коренной шейке вала, находящейся в подшипнике, напрессован ротор с крыльчаткой. Статор вставлен внутри корпуса и закреплен болтами.

Пары фреона всасываются из кожуха в цилиндр через глушитель всасывания и нагнетаются через глушитель нагнетания в трубку. Оба глушителя чугунные и выполнены в обшей отливке с цилиндром.

Нагнетательная трубка изогнута змеевиком, что не препятствует колебаниям мотор-компрессора, корпус которого опирается на три пружины. Пружины предохраняются от выпадения шпильками, которые одновременно ограничивают колебания мотор-компрессора при его перемещениях вниз (при транспортировке). Шпильки запрессованы в кронштейны, приваренные к стенке кожуха. Кожух закрыт сверху крышкой, приваренной к фланцу и ограничивающей в местах расположения пружин подвески перемещения мотор-компрессора вверх.

Выводные концы статора присоединены к проходным контактам при помощи трехгнездной штепсельной колодки из пластмассы. Стержни контактов изолированы и находятся в общем стальном корпусе, приваренном к стенке кожуха. Пускозащитное реле установлено на раме мотор-компрессора.

Смазка компрессора

Смазка трущихся частей компрессора осуществляется следующим образом. Нижний конец вала (его рабочее положение вертикальное) опущен в масло, находящееся в кожухе. В торце вала эксцентрично оси его вращения просверлено отверстие, соединяющееся со спиральной канавкой на поверхности коренной шейки, а также со сквозным отверстием в торце шатунной шейки. При вращении вала масло под действием центробежной силы поднимается по продольному отверстию, поступает в спиральные канавки на коренной и шатунной шейках и смазывает их, а также кулису и поршень в цилиндре.

Смазочные масла для компрессоров

Внимание!

Нормальная работа системы смазки компрессора — одно из условий надежности и долговечности холодильного агрегата. Смазочные масла уменьшают сопротивление трения между движущимися частями компрессоров и отводят часть тепла, выделяющегося при трении деталей.

Требования к смазочным маслам

• Смазочное масло должно иметь низкую температуру замерзания (чтобы не замерзнуть в испарителе) и возможно более высокую температуру возгорания, так как температура паров хладагента в конце сжатия может достигать 140°С.
• Масло должно сохранять свои свойства при температуре обмоток встроенных электродвигателей до 135°С и хорошо смешиваться с различными хладагентами в широком диапазоне температур, наблюдающихся в системе холодильного агрегата.
• Масло не должно взаимодействовать с изоляцией двигателей компрессоров и всеми применяемыми в установке материалами; должно обладать необходимой вязкостью и способностью смачивать трущиеся поверхности, а также сохранять стабильность свойств в течение определенного времени.

Виды применяемых масел

В зависимости от вида хладагента могут использоваться минеральные, полусинтетические и синтетические масла. Так, для компрессоров, работающих на аммиаке и хладоне-12, рекомендуются минеральные масла, преимущественно на основе нефтепродуктов. Это масло марок ХА и ХФ12-18 (ГОСТ 5546-66) с содержанием до 0,3% антиокислительных присадок. Для агрегатов, работающих на фреоне-22, применяют масло ХФ22. В низкотемпературных установках используют полусинтетические и синтетические масла. Характеристики некоторых масел приведены в табл. 3.

В маслах не допускается наличие механических примесей, воды, водорастворимых кислот и щелочей. Они также должны выдерживать испытание на коррозию.

Во всех компрессорах, за исключением турбокомпрессоров, в полости сжатия цилиндров находится некоторое количество смазочного масла, которое непрерывно обновляется: часть его уносится с нагнетаемым паром, часть вновь поступает с всасываемым паром.

Таблица 3 Характеристики смазочных масел

Параметр	Технические требования по ГОСТ 5546-66
	ХА	ХА-23	ХА-30	ХФ12-18	ХФ22-24	ХФ22с-16
Вязкость кинематическая Сt, не более при 20°С при 50°С	− 11,5…14,5	110 22..24	150 28…32	− 18	− 24,5…28,4	− 16
Кислотное число, мг КОН на 1 г масла, не более	0,10	0,07	0,07	0,03	0,05	0,35
Стабильность
Осадок после окисления, %, не более	−	0,02	0,02	0,005	−	0,02
Кислотное число, мг КОН на 1 г масла, не более	−	0,6	0,6	0,05	−	0,4
Зольность, %, не более	0,010	0,005	0,005	−	−	−
Температура вспышки, °С, не ниже	160	175	185	160	125	225
Температура застывания, °С, не выше	-40	-38	-38	-40	-55	-58

 

Особенности свойств масла при эксплуатации

С увеличением содержания масла в хладагенте возрастают объемные и энергетические потери. В то же время с увеличением количества масла снижается температура паров в конце сжатия и уменьшается расход энергии на каждый 1 кг хладагента, проходящего через компрессор. Следовательно, при некотором количестве масла, определяемом при испытаниях агрегатов, удельная холодопроизводительность будет наибольшей.

Смазочные масла для хладоновых и фресковых холодильных агрегатов не должны содержать воды, так как нерастворимость воды в хладагенте приводит к образованию ледяных пробок и закупорке каналов терморегулирующих вентилей. Кроме того, влага способствует быстрому изменению физико-химических свойств масел и коррозии металлов. Содержание влаги в масле не должно превышать 0,002%.

Смазочные масла, особенно предварительно обезвоженные, весьма гигроскопичны и интенсивно поглощают влагу из атмосферного воздуха (до 1% и более по массе), поэтому их хранят только в герметичной таре (запаянных бидонах), которую вскрывают непосредственно при заправке агрегатов. Если масло хранилось в открытой таре, его перед заправкой осушают.

Пути усовершенствования компрессоров

Повышение уровня технического совершенства компрессоров, т.е. их качества, надежности и экономичности, осуществляется несколькими путями.

1. Разработка комплексных мероприятий по повышению качества изготовления. Сюда относятся и вопросы использования новых материалов, совершенствования конструкций и технологических процессов производства, а также широкой унификации агрегатов.
2. Проведение исследований по повышению надежности и установлению оптимальных режимов эксплуатации компрессоров. Сюда входит разработка стандартных методов и типовых программ испытаний (моторесурсные и специальные ускоренные испытания на надежность, всесторонние эксплуатационные испытания с проверкой надежности новых деталей и узлов, исследования эксплуатационной надежности импортного оборудования). Значительное внимание уделяется исследованиям наиболее тяжелых для компрессора пусковых режимов и внедрению средств технической диагностики при эксплуатации и ремонте.
3. Надежность и экономичность компрессоров обеспечиваются непрерывным совершенствованием системы технического обслуживания и ремонта оборудования, разработкой подробной эксплуатационной и ремонтной документации, нормативовчисленности обслуживающего и ремонтного персонала.

Надежность поршневых компрессоров во многом зависит от стабильности подачи смазочного масла к подшипникам и другим трущимся деталям шатунно-поршневой группы. В связи с высокой растворимостью смазочных масел в хладоне-12 и фреонах необходимо обеспечивать необходимое давление в системе и разгружать компрессор при пуске до достижения рабочего давления масла. Для этого используют различные способы: ручное и автоматическое управление всасывающим и нагнетательным вентилями, регулирование давления масла способом безопасного изменения подачи его насосом, контроль за давлением масла в эксплуатации. Часто совмещают эти способы. Например, автоматический контроль за давлением масла сочетается с использованием автоматических запорного, всасывающего и нагнетательного клапанов.

Безаварийная работа обеспечивается и такими мерами, как тщательная очистка, сушка и вакуумирование холодильных агрегатов, использование чистых хладагентов и масел, повышение теплостойкости изоляции обмоток встроенных электродвигателей компрессоров.

На надежности агрегатов сказывается и проводящаяся специализация заводов-изготовителей и ремонтных предприятий, внедрение крупносерийного способа производства, комплектная поставка оборудования и холодильных агрегатов с максимальной степенью готовности предприятиям, которые будут их эксплуатировать.

Техническое обслуживание компрессоров

Эксплуатацию и техническое обслуживание компрессоров производят в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей. Наибольшее внимание уделяют проверке плотности разъемных соединений холодильных агрегатов.

Выявление утечек хладона-12

• Галоидную лампу (или пропановую галоидную лампу) заправляют спиртом-ректификатом и готовят к работе.
• Пламя в горелке должно быть светло-голубым, гореть равномерно, без шума.
• Резиновую трубку галоидной лампы прежде всего подносят к сальникам и фланцевым соединениям вентилей по периметру съемных крышек компрессора.
• При наличии утечки хладагента пламя горелки приобретает зеленовато-фиолетовую окраску.
• В случае значительной течи лампа горит коптящим пламенем или гаснет.
• Места утечки немедленно отмечают мелом.

• Ликвидация утечки хладона-12

• Хладагент отсасывают из компрессора в систему, прикрыв всасывающий вентиль.
• Одновременно следят за показанием мановакуумметра.
• При достижении на стороне всасывания давления 0,010…0,015 МПа полностью закрывают всасывающий вентиль и выключают компрессор.
• Закрывают нагнетательный вентиль.
• Подтягивают гайки (болты) в местах утечки по фланцевым соединениям или крышкам, а также при необходимости поджимают сальники вентилей.
• Если подтяжка не устраняет утечку хладагента, разбирают неплотное соединение и устанавливают новую прокладку (или набивку сальника), после чего вновь собирают узел.
• При обнаружении утечки хладагента в месте пайки ниппеля и трубки производят подпайку мягким припоем.

В процессе эксплуатации компрессора регулярно проверяют также надежность крепления узлов агрегата и подшипников, действие системы смазки, наличие хладагента и масла, давление в системе смазки.

.

Статья подготовлена по материалам книги издательства СОЛОН-Пресс Серии  Ремонт №355 «Ремонт холодильников»

 

 

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2006