Холодопроизводительность винтовых агрегатов регулируют плавно или ступенчато перемещением золотника (регулирующих салазок) компрессора (рис. 36), а также с помощью пуска и остановки компрессора.
Перемещение золотника в отечественных компрессорах осуществляется вручную или электрическим приводом. В компрессорах производства ГДР «Кюльаутомат» золотник перемещается гидравлическим приводом.
В нижней части корпуса компрессора, в области сжатия пара, в цилиндрической расточке помещен золотник, предназначенный для регулирования холодопроизводительности компрессора. Форма золотника соответствует форме роторной части корпуса. Золотник от проворачивания предохраняет направляющая шпонка, позволяющая в то же время ему свободно перемещаться вдоль оси. На рис. 37 показан золотник с гидравлическим приводом компрессора типа S3-900.
При смещении в сторону секции всасывания золотник совместно с корпусом компрессора образует рабочую полость, в которой происходит сжатие пара. Перемещаясь в сторону секции нагнетания, золотник открывает доступ пара из рабочих полостей в полость всасывания. Этим достигается сокращение рабочей длины винтовых роторов и, следовательно, уменьшение холодопроизводительности компрессора.
В случае нахождения золотника в крайнем левом положении (рис. 37, а) образующая золотника (форма профиля золотника) повторяет форму расточки роторов. При этом холодопроизводительность компрессора максимальна.
При перемещении золотника вправо, в сторону секции нагнетания, освобождается пространство под винтовыми профилями роторов; это пространство соединяется с полостью всасывания компрессора (рис. 37,6). Это приводит к уменьшению холодопроизводительности компрессора. На участке, где отсутствует золотник (до сечения 1—1), зубья роторов частично входят во впадины парных роторов, и объем винтовых впадин уменьшается. Так как полости сжатия из-за отсутствия золотника соединены со всасывающей полостью, часть пара из парной полости уходит на всасывание компрессора. Сжатие пара компрессором начинается только после сечения 1—1. При дальнейшем перемещении золотника вправо, в сторону секции нагнетания, происходит соответствующее уменьшение холодопроизводительности компрессора. При достижении золотником сечения 2—2 пар будет занимать только незначительную часть объема парной полости. Холодопроизводительность компрессора при этом минимальная.
Во всех режимах компрессора мощность трения и энергозатраты на перекачивание масла остаются постоянными. Поэтому относительный расход электроэнергии на выработку холода при работе компрессора с неполной холодопроизводительностью увеличивается. Кроме того, максимальная эффективность винтового агрегата достигается при совпадении внутренней (Рн/Рвс) и внешней (Рк/Р0) степеней сжатия.
При уменьшении производительности компрессора за счет перемещения золотника в сторону секции нагнетания внутренняя степень сжатия уменьшается пропорционально падению холодопроизводительности компрессора, что делает работу компрессора энергетически неэффективной. Поэтому на энергонасыщенных предприятиях винтовые агрегаты эксплуатируют с полной холодопроизводительностью, используя в качестве ее регулирования изменение количества работающих агрегатов. В этих случаях надежен и удобен ручной привод золотника компрессора, который находит применение на части выпускаемых отечественной промышленностью винтовых компрессоров.
Автоматическое поддержание заданной температуры в охлаждаемом помещении с высокой точностью (±1°С) может быть осуществлено только при плавном регулировании холодопроизводительности компрессора. Для этого применяют агрегаты с компрессорами, имеющими электрический или гидравлический привод золотника. В последнем случае возможна организация безвахтенного обслуживания агрегата. Для ручного привода золотника применяется маховик, установленный в передней части компрессора типа 5ВХ-350-7-0(2). При вращении маховика по часовой стрелке он перемещается в сторону нагнетательного патрубка и устанавливается в положении минимальной холодопроизводительности компрессора, вращение маховика против часовой стрелки приводит к увеличению холодопроизводительности.
Компрессоры типа 5ВХ-350-7-1 (3) оборудуют устройством А80, состоящим из электродвигателя и червячного редуктора. С помощью электропривода возможно плавное регулирование холодопроизводительности. Перемещение золотника Производится включением устройства А80 на определенное время. Компрессоры типа S3-900 имеют гидравлический привод золотника. В агрегатах типа FMS3-900 устроена специальная система гидропривода золотника компрессора (рис. 38). Масляный насос гидросистемы работает непрерывно.
В винтовых агрегатах типа FMS3-900 последних выпусков отсутствует специальная гидравлическая система; для перемещения регулирующих салазок компрессора используется масляное давление насоса компрессора.
В одноступенчатых агрегатах и агрегатах высокого давления для управления золотником компрессора предусмотрено два соленоидных вентиля (см. рис. 28, поз. 12 и 10). Соленоидные вентили 13 и 14 в этих схемах отсутствуют.
Для уменьшения производительности компрессора открывается соленоидный вентиль 12, и масло от насоса подается через него и дроссельную шайбу 15 в левую полость цилиндра перестановочного устройства (см. рис. 27). Поршень перестановочного устройства, а следовательно, и золотник компрессора перемещаются в сторону нагнетательного патрубка. Из правой полости перестановочного устройства при этом вытесняется пар хладагента.
Для увеличения производительности компрессора открывается соленоидный вентиль 10 (см. рис. 28), и через соответствующую дроссельную шайбу 15 и соленоидный вентиль 10 масло из левой полости перестановочного устройства (см. рис. 27) уходит во всасывающий трубопровод, а поршень перестановочного устройства 7 (см. рис. 27) перемещается влево под действием пара, сжимаемого компрессором. Перемещение золотника компрессора влево приводит к увеличению производительности компрессора.
Для компрессоров низкого давления в двухступенчатых винтовых агрегатах применяется двухстороннее гидравлическое перемещение поршня перестановочного устройства, поскольку давление конца сжатия этого компрессора недостаточно для воздействия на поршень перестановочного устройства.
Читайте также: Долго работает компрессор холодильника индезит
Для уменьшения производительности компрессора открываются соленоидные вентили 12 и 14 (см. рис. 28). Масло под давлением насоса подается через соленоидный вентиль 12 в левую полость цилиндра перестановочного устройства (см. рис. 27), а из правой полости через соленоидный вентиль 14 (см. рис. 28) уходит во всасывающий трубопровод компрессора. Поршень перестановочного устройства, а следовательно, и золотник компрессора перемещаются в сторону нагнетательного патрубка.
Для увеличения холодопроизводительности компрессора открываются соленоидные вентили 13 и 10, масло через соленоидный вентиль 14 нагнетается в правую полость цилиндра перестановочного устройства (см. рис. 27), а из левой полости масло через соленоидный вентиль 10 (см. рис. 28) уходит во всасывающий трубопровод компрессора. Поршень перестановочного устройства 7 (см. рис. 27), а следовательно, и золотник 4 компрессора перемещаются влево.
Положение золотника компрессора контролируется или потенциометром, или герметичным датчиком. Перемещение поршня перестановочного устройства 7 достигается вращением скрученного стержня 8, который в свою очередь поворачивает магнитодержатель с пятью постоянными магнитами. Через немагнитную уплотнительную прокладку магниты управляют герметичными контактами.
Сигнал от потенциометра или герметичного датчика передается на прибор, показывающий холодопроизводительность компрессора в данный момент в процентах.
В ходе эксплуатации холодильной установки задачей золотникового устройства является:
— пуск компрессора при минимальной производительности;
— ручное или автоматическое поддержание необходимой производительности компрессора с целью обеспечения заданной температуры охлаждаемого объекта.
В последнем случае команда на перемещение золотника поступает автоматически в зависимости от температуры потребителя холода или давления кипения хладагента. Для устойчивой работы винтового агрегата необходимо поддержание определенных параметров его работы в расчетных пределах температур.
Видео:Принцип работы винтового компрессораСкачать
Конструкция и принцип действия двухроторного маслозаполненного винтового компрессора
Конструкция 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 представляют собой цилиндрические валы на средней, утолщенной части которых нарезаны винтообразные зубья. В двухроторных компрессорах один ротор является ведущим, другой является ведомым (Рисунок 26).
Рисунок 26 – Винты
Ведущий ротор имеет толстые, выпуклые зубья, а ведомый ротор – тонкие вогнутые зубья. Зубья ведущего и ведомого ротора входят во взаимное зацепление. Количество зубьев 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 винтовых компрессорах 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.
Особенностью винтового компрессора является возможность плавного регулирования объемной производительности от 100 до10% c помощью золотника. Золотник находится в нижней части корпуса компрессора под винтами. Основная поверхность золотника – цилиндрическая (Рисунок 27).
Рисунок 27 – Золотник
Верхняя часть золотника повторяет профиль внутренней поверхности корпуса. Золотник, перемещаясь параллельно оси роторов, уменьшает или увеличивает объем полости сжатия.
Принцип действия
Рабочий цикл винтового компрессора состоит из четырех процессов: всасывания, перемещения (без изменения внутреннего объема), сжатия и нагнетания (Рисунок 28).
Рисунок 28 – 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 зубьями 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 зубья 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 изменения 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.
Читайте также: Холодильники двухкамерные с двумя компрессорами какие лучше
Процесс сжатия заканчивается в тот момент, когда парная полость подходит к кромке нагнетательного окна (Рисунок 29). При этом пар холодильного агента выталкивается через нагнетательное окно в нагнетательную полость компрессора, т.е. происходит процесс нагнетания.
Рисунок 29 – Вид на торец винтов со стороны нагнетания
Wцил –защемленный объем на нагнетании; штриховой линией показана (условно) канавка на корпусе для выхода газа из защемленного объема.
Процесс нагнетания заканчивается тогда, когда объем парной полости будет равен нулю.
Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
Винтовой компрессор с регулятором производительности
Владельцы патента RU 2418193:
Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к винтовым компрессорам с золотниковым регулятором производительности. Винтовой компрессор содержит корпус с рабочей камерой и полостями всасывания и нагнетания, расположенные в рабочей камере и находящиеся в зацеплении ведущий и ведомый роторы 4 и 5 и расположенный в корпусе золотниковый регулятор производительности. Корпус выполнен с цилиндрической полостью, в которой размещен золотник 9 регулятора производительности, и с заполненными маслом полостями 14, расположенными в два ряда соответственно под ведущим и под ведомым роторами 4 и 5. Заполненные маслом полости 14 сообщены с цилиндрической полостью, изолированы от нее и друг от друга в закрытом положении золотника 9 и соединены с рабочей камерой компрессора щелевыми окнами 15, расположенными под углами к осям роторов 4 и 5, соответствующим углам наклона винтовой линии соответствующих роторов. Изобретение направлено на повышение эффективности регулирования производительности, расширение области применения винтовых компрессоров с золотниковым регулятором производительности, повышение энергетических характеристик, надежности и долговечности винтового компрессора, улучшение массогабаритных показателей. 3 ил.
Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к винтовым компрессорам с золотниковым регулятором производительности, работающим в широком диапазоне производительностей и перепада давления.
Известен винтовой компрессор, содержащий корпус с рабочей камерой и полостями для всасывания и нагнетания газа, ведущий и ведомый роторы, находящиеся в зацеплении и вращающиеся на опорных подшипниках, элементы компенсации осевых сил, состоящие из упорных подшипников, золотник регулятора производительности, вставленный в открытую расточку корпуса, являющегося нижней частью рабочих расточек под винты роторов компрессора (Двухроторные винтовые и прямозубые компрессоры. Теория, расчет и проектирование. И.Г.Хисамеев, В.А.Максимов. Издательство «Фен», Казань, 2000 г. (с.21)).
Известное техническое решение имеет ряд недостатков, а именно: золотник является частью цилиндрических расточек под винты, поэтому на него действуют большие нагрузки от действия газовых сил, что приводит к установке привода золотника большой мощности, что ухудшает массогабаритные показатели машины; кроме того, на поверхностях золотника со стороны рабочих расточек под винты роторов, для обеспечения его движения, необходимо выполнить занижения, т.е. повышенные зазоры, которые являются источником дополнительных утечек газа с нагнетания компрессора на всасывание, что существенно снижает КПД компрессора.
Техническим результатом предложенного изобретения является повышение эффективности регулирования производительности, расширение области применения винтовых компрессоров с золотниковым регулятором производительности, повышение энергетических характеристик, надежности и долговечности винтового компрессора, улучшение массогабаритных показателей.
Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что винтовой компрессор содержит корпус с рабочей камерой и полостями всасывания и нагнетания, расположенные в рабочей камере и находящиеся в зацеплении ведущий и ведомый роторы и расположенный в корпусе золотниковый регулятор производительности, при этом корпус выполнен с цилиндрической полостью, в которой размещен золотник регулятора производительности, и с заполненными маслом полостями, расположенными в два ряда соответственно под ведущим и под ведомым роторами, причем заполненные маслом полости сообщены с цилиндрической полостью, изолированы от нее и друг от друга в закрытом положении золотника и соединены с рабочей камерой компрессора щелевыми окнами, расположенными под углами к осям роторов, соответствующим углам наклона винтовой линии соответствующих роторов.
Кроме того, между стенкой цилиндрической полости и золотником могут быть установлены кольцевые уплотнительные элементы, расположенные между заполненными маслом полостями.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен винтовой компрессор; на фиг.2 — сечение А-А, Б-Б на фиг.1; на фиг.3 — сечение В-В на фиг.1 (роторы компрессора не показаны).
Винтовой компрессор содержит корпус, состоящий из камеры 1 всасывания, сопряженного с ней одним своим торцом блока 2 цилиндров, образующих рабочую камеру 18 корпуса, и установленной на противоположном торце блока 2 цилиндров крышки 3. Корпус имеет полости для всасывания и нагнетания газа, образованные в камере 1 для всасывания и в нижней части блока 2 цилиндров соответственно. В рабочей камере 18 расположены находящиеся в зацеплении ведущий и ведомый роторы 4 и 5 соответственно, установленные с возможностью вращения на опорных подшипниках 6, 7 и связанные с элементами компенсации осевых сил, состоящими из упорных подшипников 8.
Винтовой компрессор также содержит расположенный в корпусе золотниковый регулятор производительности, состоящий из золотника 9, размещенного с минимальным зазором в выполненной в корпусе под рабочей камерой 18 цилиндрической полости 19, указателя 10 положения золотника 9 индукционного типа и привода 11 (в данной конструкции — гидропривод с рабочими полостями 12 и 13).
Читайте также: Что такое холодильник с инвенторным компрессором
В нижней части блока 2 цилиндров образовано несколько заполненных маслом полостей 14, расположенных в два ряда соответственно под ведущим ротором 4 и под ведомым ротором 5, которые сообщены с цилиндрической полостью 19, изолированы от нее и друг от друга в закрытом положении золотника 9, и соединены с рабочей камерой 18 компрессора щелевыми окнами 15, расположенными под углами, близкими к углам наклона винтовой линии соответствующих роторов 4 и 5. Количество щелевых окон 15 равно количеству изолированных полостей 14. Ширина b щелевых окон 15 выбирается по ширине головки цилиндрического участка профиля зуба ведомого ротора 5 и полого участка профиля зуба ведущего ротора 4. Изолированные полости 14 соединены с полостью Г камеры 1 всасывания с помощью окон 16. В закрытом положении золотника 9 (100%-ная производительность) окна 16 перекрыты телом золотника 9. Плавность регулирования достигается расположением щелевых окон 15 (чем ближе окна 15 друг к другу, тем плавнее регулирование). Для дополнительного уплотнения зазоров между стенкой цилиндрической полости 19 и золотником 9 могут быть установлены уплотнительные элементы 17, расположенные между изолированными полостями 14.
В процессе сжатия повышается давление газа, и возникают газовые силы, действующие на винтовые поверхности роторов 4 и 5 вследствие различного давления газа на отдельные участки винтовой поверхности. Газовые силы раскладываются на радиальные и осевые: радиальные силы направлены перпендикулярно осям роторов 4 и 5, осевые силы — параллельно.
Винтовой компрессор работает следующим образом. Газ через полость всасывания камеры 1 всасывания поступает в рабочую камеру 18, образованную парными полостями ведущего 4 и ведомого 5 роторов, и сжимается за счет уменьшения ее объема. Для охлаждения сжимаемого газа, уплотнения зазоров рабочей камеры и снижения шума в рабочую камеру компрессора в процессе сжатия, через отверстие в корпусе, подается масло, которое заполняет изолированные полости 14 через щелевые окна 15. Благодаря несжимаемости жидкости изолированные полости 14 и щелевые окна 15 не являются источником переноса газа (перетечек) из промежуточной парной полости винтов с более высоким давлением в промежуточную парную полость с низким давлением, а геометрия щелевых окон 15 при вращении роторов 4 и 5 позволяет «верхушкам» зубьев быстро, за доли секунды, проходить этот участок. В общем случае вместо масла может подаваться другая жидкость, например вода. В момент, определенный необходимыми параметрами рабочего процесса, газомасляная смесь через полость нагнетания вытесняется из компрессора.
Регулирование производительности осуществляется в результате перемещения золотника 9 с помощью привода 11, при этом на золотник 9 действует только осевая газовая сила, определяемая площадью торцевого сечения золотника 9 и перепадом давления между нагнетанием и всасыванием компрессора. При 100%-ной производительности золотник 9 примкнут к поверхности Д, при этом перепускные окна 16, соединяющие рабочую камеру 18 (через изолированные полости 14 и щелевые окна 15) с полостью Г камеры 1 всасывания, закрыты телом золотника 9. Для уменьшения производительности золотник 9 двигается в сторону нагнетания, выдвигаясь в камеру нагнетания, при этом масло под давлением подается в полость 12, а из полости 13 сливается в полость Г камеры 1 всасывания компрессора, т.е. регулирование осуществляется последовательным соединением рабочей камеры 18 с полостью Г. Для увеличения производительности золотник 9 двигается в сторону всасывания. В этом случае масло под давлением подается в полость 13, а из полости 12 сливается на всасывание компрессора. При движении золотника 9 часть газа, поступившего в процессе всасывания в рабочую камеру 18, возвращается через открытое окно 16 в полость Г камеры 1 всасывания и далее на всасывание компрессора.
Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить КПД компрессора, за счет снижения утечек с нагнетания на всасывание вдоль поверхности золотника, уменьшить габаритные размеры привода золотника и собственно компрессора, расширить область применения винтовых компрессоров как в сторону меньших, так и в сторону больших производительностей и давлений, повысить надежность и долговечность.
Винтовой компрессор, содержащий корпус с рабочей камерой и полостями всасывания и нагнетания, расположенные в рабочей камере и находящиеся в зацеплении ведущий и ведомый роторы и расположенный в корпусе золотниковый регулятор производительности, отличающийся тем, что корпус выполнен с цилиндрической полостью, в которой размещен золотник регулятора производительности, и с заполненными маслом полостями, расположенными в два ряда соответственно под ведущим и под ведомым ротором, причем заполненные маслом полости сообщены с цилиндрической полостью, изолированы от нее и друг от друга в закрытом положении золотника и соединены с рабочей камерой компрессора щелевыми окнами, расположенными под углами к осям роторов, соответствующим углам наклона винтовой линии соответствующих роторов, а между стенкой цилиндрической полости и золотником установлены кольцевые уплотнительные элементы, расположенные между заполненными маслом полостями.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🔥 Видео
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
Быстронакидной наконечник-клапан на компрессор 👉 упрощаем накачку колёсСкачать
4. Как работать с золотникамиСкачать
Как обнаружить (проверить) утечку фреона из кондиционера | Простой способСкачать
Перевод RealPars 29 - Что такое золотниковый клапан?Скачать
Как выкрутить золотник в домашних условиях?Скачать
ОБ ЭТОМ МНОГИЕ ДАЖЕ НЕ ДОГАДЫВАЮТСЯ!Скачать
Самый удобный штуцер для накачки колёс #штуцер #наконечник #накачкаколёсСкачать
⚠️ КАК РАБОТАЕТ КОМПРЕССОР ⚠️ для ХОЛОДИЛЬНИКА ❄️Скачать
Как проверить авто-кондиционер , перед заправкой. Простой но действующий метод.Скачать
Устройство одновинтового компрессораСкачать
Теперь я не жалею, что не выбросил ПЛАСТИКОВУЮ КАНИСТРУ от ТОСОЛА!Скачать
ДАЖЕ НЕ ДУМАЙ ВЫБРАСЫВАТЬ, а сделай сам! КЛАССНАЯ самоделка из старого огнетушителя!!!Скачать
Винтовой компрессор GEA Grasso: усовершенствованный, энергоэффективный, надежный.Скачать
Ремонтный герметик колёс. Видеоинструкция. ПрименениеСкачать
Винтовой компрессор Bitzer OSA95Скачать
Как работает одновинтовой компрессорСкачать
Как ПРАВИЛЬНО подкачать воздух в насосную станцию с гидроаккумуляторомСкачать
