Ротаційні, гвинтові та центробіжні компресори.

Компресори, в яких поршень (ротор) обертається відносно циліндра, називають ротаційними. Існують компресори з ротором, що котиться (рис.1,а) і обертається (рис.1, б)

У компресорів з ротом, що котиться вісь валу 8 співпадає з віссю

циліндра, але ексцентрична осі ротора, який при обертанні доторкається

до стінок циліндра. Компресор має пластинку 3 притискання з пружиною

6, що розділяє камери всмоктування та нагнітання. При обертанні

ексцентрика поршень не обертається, а котиться по ній, знаходячись весь

час в доторканні з внутрішньою поверхнею циліндра, утворюючи простір

серпоподібного січення. Цей простір розділяється пластиною притискання.

По мірі наближення ротора до верхнього положення камера всмоктування

збільшується і пара з випарника поступово заповнює її через отвір в

циліндрі, який розташований біля пластини притиснення. В цей час ротор

стискає пару в нагнітальній камері і витискає їх у конденсатор через

нагнітальний клапан 5. Повний цикл роботи компресора здійснюється

на один оберт ексцентрикового валу (всмоктування, стиснення, нагнітання пари в конденсатор).

Сальниковий ротаційний компресор РФ-1, з поршнем, що котиться (рис.2) змонтований н у чавунному корпусі1. До циліндра 2 болтами прикріплена кришка 14.

Поршень-ротор 3, розташований всередині циліндра, насаджений на ексцентриковий вал 10 на кульковому підшипнику 4. Вал опирається на дві бронзові втулки 7 і 9 в циліндрі і корпусі. У верхній частині під головкою 17 розташовані всмоктуюча трубка 18 і лопасть 16 з пружиною 8. Лопасть щільно прилягає до поверхні ротора і розділяє порожнину циліндра на порожнини всмоктування і нагнітання.

Нагнітальний клапан 15 розташований у спеціальному гнізді циліндра і складається зі сталевої пластинки і пластинчатої пружини. Всмоктувального клапану в компресорі не має. На головці встановлено всмоктуючий запірний вентиль 12, а на торці циліндра – нагнітальний вентиль 6. Маховик 13 закріплений на кінці валу, який ущільнено сальником 11.

Порожнина корпуса компресора заповнена маслом. В головці за рахунок зміни напрямку і зменшення швидкості руху пари холодоагенту масло від них відділяється і стікає в корпус, забезпечуючи мащення частин тертя. В торцевій кришці 5 циліндра є оглядове скло для спостереження за рівнем масла.

Компресор з пластинчастим ротором обертання має ексцентрично розташований в циліндрі ротор-поршень, який обертається навколо своєї осі. Ротор має радіальні або похилі прорізи, в яких розташовані пластини ковзання, що притиснені при обертанні до поверхні циліндра дією відцентрової сили. Пластинки-лопатки займають робоче положення після досягнення ротором певної частоти обертання, що полегшує пуск компресора. Об’ємна холодопродуктивність цього компресора у два рази більша, ніж компресора з ротором, що котиться.

Гвинтові компресори виготовляють будь-якої холодопродуктивності : від 11630 Вт до декількох мільйонів.

Компресор (рис. 3) складається з корпуса 1, двох роторів 5 і 10, підшипників і розподілю вальних шестерень. Ротори компресорів мають форму спіральних зубчастих коліс з великим кутом нахилу спіралі зуба. Ведучий 5 і відомий 10 ротори розташовані в корпусі з дуже малими зазорами, зуби їх не доторкаються. Між кінчиками зубів і розточкою корпуса дуже малі зазори. В порожнині стиснення пари не має тертя металевих частин і масло в неї не попадає. Вали обох роторів з’єднані синхронізуючими косозубими шестернями 8, у яких зазор між зубами менше, ніж між зубами роторів.

Обидва ротори мають однакові зовнішні діаметри, а різну кількість зубів. На ведучому роторі чотири зуби, на відомому – шість.

 

Ведучий ротор з’єднаний з двигуном муфтою 3. Його вал опирається на два опорні підшипники 4 у вигляді бронзових втулок і один упорний сегментний підшипник 9. Підшипники розташовані в камерах, відокремлених від порожнини стиснення ущільнюючими кільцями 7 з графіту або пластичних матеріалів. Корпус компресора має водяну рубашку охолодження 6 і закривається кришкою 2. Ротор виготовляють з вуглецевої сталі, а корпус з чавуну.

Робочий цикл гвинтового компресора складається з чотирьох фаз: всмоктування, подача, стиснення і нагнітання пари . Пара заповнює гвинтові впадини роторів, коли вони проходять повз всмоктуючого віна, що розташоване в торцевій стінці корпуса. При подальшому обертанні ротора простір між зубами збільшується до тих пір, поки у протилежного торця зуби не вийдуть із зціплення. Потім порожнина заповнена парою, відсікається від вікна всмоктування.

Після цього пара без зміни тиску (якщо знехтувати витіканнями через нещільності) передається на верхню частину, де у впадини між зубами першого ротора починають входити зуби другого ротора, що призводить до зменшенню об’єму порожнини і стисненню пари. Нагнітання виконується коли порожнини, в заключна стиснена пара, сполучається з нагнітальним вікном. Наявність декількох таких порожнин і гвинтове їх розташування на роторах забезпечують неперервну подачу пари.

Гвинтові компресори виготовляють одноступеневими і двоступеневими. Ротор двоступеневого компресора показано на рис. 4.

У деяких гвинтових компресорів не має системи мащення

Робочої порожнини (сухі), бо ротори обертаються без доторкання

поверхнями. Однак передбачено вприскування масла в робочу

порожнину, що призводить його продуктивність з-за зменшення внутрішніх витікань і значно знизити температуру пари на нагнітанні.

Основними частинами турбокомпресора(відцентрового компресора)(рис. 5) є кожух 7, насаджені на вал 4 робочі колеса 9, дифузор 6, упорний 2 і опорні 3 підшипники, масляний насос 1 і сальник 8.

 

Принцип дії турбокомпресора складається в тому, що пара холодоагенту з випарника по патрубку 10 поступає на лопатку 5 першого робочого колеса. При обертанні колеса зі швидкість 200 м/с холодоагент набуває кінетичну енергію, яка потім при проході його через дифузор 6 перетворюється в потенціальну. Тиск пари збільшується. Стиснена пара через направляючі пристрої підходить до другого робочого колеса, а потім до всіх наступних коліс і стискається до встановленого тиску.