Глава VII конструкции компрессоров паровых холодильных машин

Компрессор является одной из главных частей холодильной машины. Он предназначен для отсасывания паров холодильного агента из испарителя, сжатия и нагнетания их в конденсатор.

На экономичность работы холодильной машины влияет ра­бота компрессора — основного потребителя электроэнергии, рас­ходуемой на производство холода. Применяемые компрессоры должны быть экономичными, надежными в работе, простыми в об­служивании, недорогими.

В холодильной технике применяют: а) поршневые компрес-соры с прямолинейно-поступательным движением поршней в цилиндрах; б) ротационные компрессоры с катящимися или вращающимися поршнями; в) центробежные, или турбокомпрес-соры. Наибольшее распространение в пищевой промышленности имеют поршневые компрессоры.

§ 1. Поршневые компрессоры

Классификация поршневых компрессоров. Поршневые комп-рес­соры классифицируются по ряду признаков: по роду холоди-льного агента (аммиачные, фреоновые, углекислотные и т. п.), по числу ступеней сжатия (одноступенчатые и многоступенчатые), по величине (рис. 39) холодопроизводительности (малые до 8000 ккал/ч, средние от 8000 до 50 000 ккал/ч, крупные выше 50 000 ккал/ч).

По конструктивным признакам компрессоры классифицируются в зависимости от устройства кривошипно-шатунного механизма (бескрейцкопфные простого или одинарного действия и крейцкопфные двойного действия), числа цилиндров (одно- и многоцилиндро­вые), расположения осей цилиндров (горизон-тальные, вертикаль­ные, У-образные), устройства блока цилиндров и картера (блок- картерные и разъемные), направления движения пара в цилиндре (прямоточные и непрямоточные) и т. п.

Поршневые компрессоры 77

Согласно ГОСТу 6492—61 аммиачные и фреоновые компрессо-ры, выпускаемые промышленностью, имеют следующие услов­ные обозначения:

А -аммиачные одноступенчатые бескрейцкопфные компрессо-ры (АВ - вертикальные, АУ—У-образные, АУУ—УУ-образные);

АО -аммиачные одноступенчатые крейцкопфные горизонталь-ные компрессоры со встречным движением поршней (оппозит-ные);

Потребляемая мощность

Рис. 39. Номограмма холодопроизводительности и потребляемой мощности компрессоров разных типов и конструкций

ДА — аммиачные двухступенчатые бескрейцкопфные компрес­соры (ДАУ — У-образные, ДАУУ — УУ-образные);

ДАО — аммиачные двухступенчатые крейцкопфные горизон-тальные компрессоры со встречным движением поршней (оппо-зитные);

ДАОН — аммиачные двухступенчатые крейцкопфные горизон­тальные компрессоры со встречным движением поршней (оппо-зитные), низкотемпературные;

Ф — фреоновые одноступенчатые бескрейцкопфные сальнико- вые компрессоры (ФВ — вертикальные, ФУ — У-образные,

ФУ У — УУ-образные);

ФБС — фреоновые одноступенчатые бескрейцкопфные бессаль- никовые компрессоры (ФВБС — вертикальные, ФУБС — У-образ­ные, ФУУБС—УУ-образные).

Для каждого компрессора согласно ГОСТу 6492—61 дана опре­деленная марка в соответствии с размерами и конструкцией

78 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

компрессора. Например, маркой АВ100 обозначен аммиачный вер­тикальный бескрейцкопфный двухцилиндровый компрессор холо- допроизводительностью при стандартных условиях 100 000 ккал/ч

( 116 000 вт).

Аммиачные одноступенчатые компрессоры. В промышленности применяют различные типы аммиачных одноступенчатых компрес­соров (табл. 7).

В предприятиях пищевой промышленности широко распростра­нены вертикальные и У-образные бескрейцкопфные компрессоры большой производительности АВ-75 (2АВ-15), АУ-150 (4АУ-15) и АВ-300 (2АВ-27). Эти компрессоры серийно выпускались промыш­ленностью до 1962—1963 гг. Распространены также компрессоры средней производительности АВ-15 (2АВ-8) и АУ-30 (4АУ-8), по­ставленные в агрегатах (совместно с кожухотрубными конденсатора-ми). В настоящее время освоено серийное производство новых уни-фицированных бескрейцкопфных компрессоров холодопроизводи-тельностью от 16 000 до 400 000 ккал/ч (19—465 квт).

Рассмотрим устройство вертикального аммиачного компрес­сора.

Компрессор АВ-75 (2АВ-15) — бескрейцкопфный, прямоточ­ный, двухцилиндровый холодопроизводительностью 75 000 ккал/ч ( 87 000 вт) при скорости вращения вала п = = 720 об/мин (рис. 40). Компрессор имеет литой чугунный картер. Штампован- ный двухопорный коленчатый вал вращается в двух подшипниках качения. Картер вертикального компрессора на­ходится под давле-нием паров холодильного агента. При работе компрессора это дав-ление не превышает 0,3—0,35 Мн/м² (3— 3,5 кГ/см²), но во время остановок может сравняться с давлением в конденсаторе.

Два вертикально расположенных цилиндра компрессора объе-динены в блок — одну общую чугунную отливку, заканчивающу-юся фланцем, которым она крепится к картеру. Полые чугун­ные поршни соединены штампованными шатунами и полыми стальны-ми пальцами с коленчатым валом. В верхнюю головку шатуна зап-рессована втулка из фосфористой бронзы. В нижней разрез­ной го-ловке имеются два стальных вкладыша, образующих мотылевый подшипник. Внутренняя поверхность вкладышей залита баббитом Б83. Нижняя головка шатуна стягивается шатунными болтами.

Холодильный агент из всасывающей полости, расположенной в средней части блока цилиндров, через отверстия в поршне посту-пает к всасывающему клапану в верхней части поршня и далее в рабочую полость цилиндра. На поршне сверху имеются три уп­лотнительных чугунных кольца, которые не допускают перете­кания пара при сжатии холодильного агента из рабочей полости

Поршневые компрессоры 79

Таблица 7

Аммиачные компрессоры одноступенчатого сжатия, серийно выпускаемые в СССР

80 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

82 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

цилиндра в полость всасывания. В нижней части поршня имеется маслосъемное кольцо. Оно разобщает всасывающую по­лость с картером и снимает со стенок цилиндра излишки масла, забрасываемого из картера. Благодаря этому уменьшается унос масла в теплообменные аппараты.

Клапаны компрессора (один всасывающий и один нагнетатель­ный на каждый цилиндр) пластинчатые, двухкольцевые (рис. 41).

Рис. 41. Узлы всасывающего и нагнетательного клапанов компрессоров АВ-75:

1 — седло всасывающего клапана; 2—розетка; 3 — кольцевые плас­тины; 4 — винт крепления; 5 — гайка; 6 — седло нагнетательного клапана (ложная крышка); 7 — кольцевые пластины; 8 — розетка;

9 — пружины; 10 — шпилька; 11 —корончатая гайка; 12 — буфер­ная пружина; 13 — поршень; 14 — цилиндр

Всасывающий клапан -беспружинный, инерционный, находит-ся в торцовой части поршня. При работе компрессора коль­цевые пластины прижимаются к седлу клапана или отходят от него бла-годаря разности давлений паров аммиака по обе стороны пласти-ны, а также под действием инерционных сил, возникающих при крайних положениях поршня. При движении поршня вниз пласти-ны отходят от седла;холодный пар всасывается в рабочую полость цилиндра. При движении поршня вверх пластины садятся на седло и закрывают клапан. Применение беспружинных всасы­вающих клапанов позволило уменьшить мертвые объемы цилин­дров за счет сокращения выемок в розетке клапана.

Нагнетательный клапан установлен в верхней части цилиндра, в ложной крышке, прижатой к гнезду буферной пружиной. Пласти-

Поршневые компрессоры 83

ны клапана прижаты к седлу слабыми спиральными пружи­нами. При определенном соотношении давлений в цилиндре и нагнетательной камере пластины отходят от седла клапана или, наоборот, плотно к нему прилегают, открывая или закрывая про­ходные отверстия.

Пластины клапанов толщиной 1,5—2,0 мм изготовляют из спе­циальной хромистой легированной стали. Высоту подъема плас-тин принимают в зависимости от числа оборотов компрессора, обычно около 2 мм. Скорость пара в проходных сечениях соста­вляет 25—30 м/сек. Пластины должны плотно прилегать к седлу во время работы машины, а также при ее остановке.

Нижняя часть цилиндра соприкасается все время с холодными парами всасываемого агента и принимает сравнительно низкую температуру. При сжатии температура пара значительно возрас-тает (для аммиака до 100—120° С). Поэтому верхняя часть цилин-дра, из которой выталкивается сжатый пар, имеет более вы­сокую температуру, чем нижняя. Для понижения температуры стенок и уменьшения отрицательного влияния внутреннего тепло­обмена с парами хладагента верхняя часть цилиндра имеет спе­циальную охлаждающую водяную рубашку.

Для осмотра механизма движения и доступа к нижним голов­кам шатуна на картере предусмотрена боковая крышка. Передняя кры-шка служит для выемки коленчатого вала и осмотра масля­ного насоса.

На приводном конце вала имеется сальник, который предотвра-щает утечку аммиака из картера наружу и не допускает подсос воздуха в систему при работе на вакуум.

В вертикальных и У-образных компрессорах часто применяют двухмембранные сальники с масляным затвором (рис. 42). Сталь­ное уплотнительное кольцо 1 через свинцовую прокладку плотно прилегает к заплечикам вала и вращается вместе с ним. К этому кольцу прижаты неподвижные бронзовые кольца 2 и 3, скреплен­ные с мембранами 4 и 5. Плотность прилегания между кольцами 1,

2 и 3 регулируется прокладками. Мембраны по внешнему контуру зажаты в свинцовых прокладках между фланцем картера и крыш­кой сальника, по обе стороны проставочного кольца 8. В простра-н­ство между мембранами подается через боковое отверстие (не по­казанное на рисунке) масло от масляного насоса. Заполняя про­странство между мембранами (масляную камеру), масло создает гидравлический затвор и повышает герметичность сальника. Для

84 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

улучшения смазки трущихся поверхностей сальника бронзовое кольцо 3 имеет сверленые каналы.

Из масляной камеры масло вытекает через верхнее отверстие кольца 8 в масляный бачок (над сальником), а из него через слив­ную трубу — обратно в картер компрессора. Обе мембраны нахо-дятся под небольшим гидростатическим давлением. Внутренняя мембрана, прогибаясь влево, прижимает кольцо 2 к вращающему-ся вместе с валом уплотнительному кольцу 1.

Н аружная мембрана, проги-баясь вправо и опираясь на кольцевой выступ, также при­жимает внутреннее коль­цо 3 к кольцу 1. Смазка сальника во время оста­новки и пуска комп-рессора обеспечивается маслом из бачка. Для спуска масла в нижней части проставочного кольца 8 ив крыш­ке 9 сальника имеются от­верстия.

Рис. 42. Двухмембранный сальник с масля­ным затвором:

1-подвижное уплотнительное кольцо (стальное);

2 и 3— неподвижные бронзовые кольца; 4 и 5 — мембраны (внутренняя и наружная); 6 и 7—гайки крепления мембран; 8 — проставочное кольцо;

9 — крышка сальника; 10 — упругая манжета (масляное уплотнение); 11 — крышка манжеты;

12 — 16 — прокладки; 17 — шариковая шпонка подвижного кольца; 18 — стопорный фланец

Мембранные сальники наде-жны в работе, но имеют и недо-статки. Они требуют очень точ-ной сбор­ки, что усложняет их ре­гулировку, чувствительны к повышенному давлению в кар-тере компрессора, нуждаются в периодиче­ской перерегулиров-ке по мере износа. Кроме того, трущаяся пара сталь- бронза (или сталь — баб­бит) может работать только при сравните-льно невысо­ких относительных скоро­стях — до 3,5—4 м/сек.

В быстроходных ком­прессо-рах новых типов широкое распространение получили пружинные гра­фитометаллические саль­ники с масляным затво­ром и упругими кольца­ми уплотнения на валу (рис. 43). Равномерное и надежное прилегание между уплотняю­щими деталями в таких сальниках обеспечивается действием пружин. При диаметре вала до 50 мм сальники имеют одну центральную пружину, а при больших диаметрах вала — не­сколько пружин, заключенных в сепаратор. Графитометалличе­-

Поршневые компрессоры 85

ские сальники — самоустанавливающиеся; при монтаже они не требуют специальных инструментов и приспособлений для регу­лировки.

Для изготовления деталей трущейся пары применяют специаль­ный металлизированный графит и цементуемую углеродистую сталь. Графитометаллические сальники износоустойчивы и на­дежны в работе в условиях автоматических пусков и остановок.

Рис. 43. Сальник пру­жинный графито-металлический с масляным затво­ром и упругими кольцами уплотнения на валу:

1-обоймы неподвижные с графитовыми уплотни-тель­ными кольцами; 2 - подвиж­ные уплотни-тельные кольца (стальные); 3 и 4 - наруж­ная и промежуточная крыш­ки сальника; 5 – пружины сальника; 6-сепаратор для пружин; 7 -упругие кольца уплотнения вала; 8 -ман­жета (масляное уплотнение); 9- крышка манжеты; 10- пробка для выпуска масла;11-трубка для отвода мас­ла из сальника

Они допускают окружные скорости до 20 м/сек. Такие сальники устанавливают на многие работающие компрессоры, в том числе и на компрессоры АВ-75.

Смазка компрессора — принудительная под давлением от ше­стеренчатого насоса, помещенного в картере (рис. 44).

Смазка уменьшает износ трущихся частей, уменьшает мощ-ность трения, охлаждает трущиеся детали, уплотняет рабочую по-лость цилиндра в местах контакта с поршнем и повышает герме-тичность сальника. Смазочное масло заливают в картер до уровня средней линии смотрового стекла, установленного в боко­вой стен-ке картера. При таком уровне масла весь насос погружен

86 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

Поршневые компрессоры 87

в масло, что повышает надежность его работы. Привод насоса — от коленчатого вала через косозубую передачу и вертикальный валик.

Для очистки масла на всасывающей линии масляного насоса установлен сетчатый фильтр, на нагнетательной линии — щелевой пластинчатый фильтр, очищаемый периодическим проворачива­нием вручную при помощи специальных рукояток. После тонкой очистки в пластинчатом фильтре масло под давлением поступает в сальник компрессора, а также к торцу коленчатого вала. Масло подается через угловой шту­цер, входя-щий в отверстие коленчатого вала (рис. 45). Далее масло подводится по

м

Рис. 45. Угловой масляный штуцер:

1 —конец, коленчатого вала; 2 — штуцер угло­вой;

3 — шайба; 4 — пружина

асляным каналам к мотылевым под-шипникам, а затем по сверлениям в шатуне- к пор­шневым пальцам. Цилиндр компрессора смазывается раз­брызгиванием. С трущихся поверх-ностей масло стекает в картер компрессора.

Давление масла в системе измеряют манометром, кото­рый устанавливают на нагнетательной линии насоса после фильтра. Нормально давление масла должно быть на 0,06—0,12 Мн/м² (0,6—1,2 кГ/см²) выше давления в картере. При более высоком давлении излишек масла сбрасывается из нагнетательного тру­бопровода в картер перепускным вентилем. В Нижней части картера имеется спускной масляный вентиль для периодического отбора проб масла и его замены.

Для предохранения компрессора от аварии в случае чрезмер­ного повышения давления нагнетания применяют предохранитель­ные клапаны (рис 46), устанавливаемые при выходе сжатого пара из компрессора перед нагнетательным вентилем. При достижении предельной разности давлений предохранительный клапан соеди­няет нагнетательную сторону со всасывающей, перепуская сжа­тый пар на сторону низкого давления. Для работающих на ам­миаке и фреоне-22 машин предельная разность давлений, на ко­торую рассчитывают пружины предохранительных клапанов, со­ставляет ; а для машин, работающих на фре-оне-12 и фреоне-142, разность . Для фре-она-142 в тропических условиях Эти раз-ности давлений соответствуют началу открывания клапана. Пол-ностью клапан открывается при разности давлений

88 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

Ложная крышка предохраняет компрессор от гидравлического уда-ра, возникающего в случае попадания в цилиндр жидкого ам­миака (при «влажном ходе»). Сжатый в цилиндре пар с большой скоростью вытес-няется через клапаны в нагнетательную камеру. Жидкость, попавшая в цилиндр, поднимается вместе с поршнем. Если жидкости достаточно много, то происходит сильный толчок (гидравлический удар),

а) б)

Рис. 46. Предохранительные клапаны:

а — шариковый; б — наперстковый ( 1- седло; 2 - корпус;

3 — пру­жина; 4 — клапан; 5 —уплотнительное резиновое кольцо)

ведущий к аварии. При наличии ложной крышки гидравлические толч-ки в цилиндре ослабляются, так как буферная пружина сокращается, а ложная крышка несколько поднимается. При этом жидкость частично уходит в нагнетатель­ную камеру не только через клапаны, но и допол-нительно обра­зующиеся зазоры, а частично остается в мертвом прост-ранстве, которое искусственно увеличивается благодаря подъему ложной крышки.

Следует иметь в виду, что ложная крышка лишь до некоторой степе-ни защищает компрессор от гидравлического удара. В слу­чаях попада-ния в цилиндр значительного количества жидкости гидравлический удар приводит к резкому подъему и разрушению верхней крышки компрессора.

Компрессор АВ-75 имеет всасывающий и нагнетательный коллек-торы. Пар низкого давления подают по трубопроводу из испа­рителя в компрессор через всасывающий коллектор, соединенный с обоими цилиндрами. Сжатый пар отводят из цилиндров через нагнетательный коллектор, соединяемый с конденсатором нагне­тательным трубопро-

Поршневые компрессоры 89

водом. Оба коллектора снабжены запорными всасывающим и нагнета-тельным вентилями.

Всасывающий и нагнетательный вентили, фильтры, байпас (вен­тиль для облегчения пуска), предохранительные клапаны, соеди­нения масло-провода, газопровода и водопровода составляют арма­туру и гарнитуру компрессора.

Вертикальный двухцилиндровый компрессор АВ-300 (2АВ-27) по устройству аналогичен компрессору АВ-75 (2АВ-15). Главное различие — в размерах деталей.

У-образные аммиачные бескрейцкопфные прямоточные компрессо-ры конструктивно отличаются от вертикальных числом ци­линдров и их расположением. Обычно эти компрессоры четырех­-цилиндровые. Ци-линдры объединены попарно в блоки, располо­женные под углом друг к другу.

Компрессор АУ-150 (рис. 47) имеет много одинаковых узлов и дета-лей с компрессором АВ-75. Эти компрессоры построены на одной базе (ход поршня S = 140 мм) и унифицированы. Цилиндро­вые блоки, шату-ны, поршни, всасывающие, нагнетательные и предохранительные кла-паны, смазочные устройства обоих ком­прессоров одинаковы. Скорость вращения коленчатого вала, при которой могут работать компрессоры, одна и та же (480 и 720 об/мин н зависимости от требуемой холодопро-изводительности). У-образ­ные многоцилиндровые компрессоры компа-ктны и хорошо уравно­вешены. Вал компрессора с двумя коленами, расположенными под углом 180°, имеет удлиненные мотылевые шейки, каждая из ко­торых предназначена для двух шатунов.

Заводы холодильного машиностроения выпускают двух-, четырех- и восьмицилиндровые бескрейцкопфные блок-картерные компрессоры (см. табл. 7). Блок-цилиндры этих компрессоров (по 2 цилиндра в каждом) имеют такое расположение: в двухци­линдровых компрессорах — вертикальное, в четырехцилиндровых У- образное под углом 90°, восьмицилиндровых — УУ-образные с углом между блоками 45°.

На рис. 48 и 49 изображены два компрессора новой серии. В этих компрессорах, в отличие от рассмотренных, цилиндры и картер выпол-нены в виде общей чугунной отливки. В цилиндрах имеются вставные гильзы (скользящая посадка) с радиальными отверстиями для прохода пара. Преимущества блок-картерных компрессоров следующие: срав-нительно меньшие габаритные размеры и массы компрессора; основ-ные оси компрессора сохра­няют свое расположение на протяжении все-го срока службы; повышенная герметичность и жесткость конструкции; ремонт цилиндров компрессора сравнительно прост и дешев (замена

90 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

Поршневые компрессоры 91

92 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

цилиндровых гильз). Хорошая уравновешенность компрессоров, облег-чение движущихся деталей, высокое качество материалов, а также вы-сокая точность изготовления деталей позволили сде­лать компрессоры более быстроходными (n = 960 1440 об/мин), что, в свою очередь, резко снизило металлоемкость машин (до 5—8 кг на 1000 ккал/ч).

Рис. 49. Блок-картерный восьмицилиндровый компрессор АУУ400 холодопроизводительностью 400 000 ккал/ч при п = 960 об/мин:

1 - блок-картер; 2 - коленчатый вал; 3 - шестеренный масляный насос;

4 - приводные колеса насоса; 5 -шатун; 6 -поршень; 7 -всасывающий клапан;

8 - нагнетательный клапан; 9 - цилиндровая гильза; 10 -нагнетательный

коллектор; 11 — всасывающий патрубок

Новые компрессоры созданы на основе двух базовых моделей с ходами поршня 70 и 130 мм. Основные узлы и детали (цилиндро­вые гильзы, шатунно-поршневые группы, сальники, масляные на­сосы, клапаны и др.) унифицированы. Компрессоры с ходом поршня 70 мм (АВ22, АУ45 и АУУ90) выпускают в агрегатах совместно с теплообменной аппаратурой и приборами автоматики. Компрессоры с ходом поршня 130 мм (АВ100, АУ200 и АУУ400) в заводских условиях не агрегатированы.

Поршневые компрессоры 93

Компрессоры всех названных марок — прямоточные, с водя­ными охлаждающими рубашками и ложными крышками. Колен­чатые валы — штампованные, двухопорные, с двумя коленами, расположенны-ми под углом 180°. На одной шатунной шейке монти­руется до четы-рех шатунов.

Поршни — чугунные, с двумя уплотнительными и одним масло­съемным кольцами. В верхней части поршня вмонтирован всасы-

Рис. 50. Компрессор АВ100 с электродвигателем на фундаменте

вающий клапан (полосовой, ленточный беспружинный), образую­щий днище поршня. Нагнетательный клапан (такого же типа) образует ложную крышку.

Сальники компрессоров — графито-металлические, пружин­ные, самоустанавливающиеся, с масляным затвором. Смазка саль­ника и шатунных подшипников — принудительная от шестерен­чатого насоса.

На компрессорах установлены предохранительные отжимные клапаны. Эти клапаны используются также в качестве разгрузоч­ных байпасов при пуске компрессоров.

Привод компрессоров - непосредственно через эластичную муфту - маховик или при помощи клиноременной передачи.

На рис. 50—52 показана установка аммиачных компрессоров на фун-даментах.

Новые компрессоры в сравнении с выпускаемыми ранее имеют более высокие энергетические и объемные коэффициенты благодаря приме-нению новых беспружинных малоинерционных клапанов с большим проходным сечением, снижению массы движу­щихся частей, сокращению мертвого пространства (С₀ 4%).

94 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

Поршневые компрессоры 95

хорошему охлаждению цилиндров компрессоров, их быстроход­ности.

Компрессор АУ45 при п = 960 об/мин имеет холодопроизводитель-ность 30 000 ккал!ч, т. е. такую же, как и ранее выпускаемый компрес-

Рис. 52. Компрессор АУУ400 с электродвигателем на фундаменте

с ор АУ-30 (4АУ-8) при одинаковом с ним диаметре цилиндров (D — 80 мм), но при меньшем ходе поршня (S = 70 мм вместо 80мм). Сравнитель­ные харак-теристики этих компрессоров даны на рис. 53.

Новый компрессор А В100 при

п

Рис. 53. Сравнительные характеристики компрессоров АУ-45 и АУ-30

— 720 об/мин имеет одинаковую с ком­прессором АВ-75 холодопроиз-водительность (75000 ккал/ч) при одинаковых диаметрах цилиндров, но при меньшем ходе поршня (130 мм вместо 140 мм). То же следует сказать в отношении компрессора АУ200 при сравнении его холодопро-изводительности с компрессором АУ-150 (при п = 720 об/мин).

96 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

На рис. 54 приведены коэффициенты подачи ряда аммиачных комп-рессоров. Эти графики могут быть использованы при расчете холодо-производительности компрессоров. Значения индикатор­ного к. п. д. принимают ориентировочно по рис. 31.

Горизонтальные двойного действия крейцкопфные аммиачные компрессоры (см. табл. 7) предназначены для холодильных уста­новок большой производительности.

В зависимости от расположения и числа цилиндров горизон­тальные крейцкопфные компрессоры подразделяют на однолиней­ные, двухли-нейные и оппозитные. К однолинейным относятся компрессоры с одним цилиндром, например марок ЗАГ, ЗАГТ, АГ-600 (рис. 55).

Двухлинейные типа компаунд- это компрессоры с двумя параллель-ными цилиндрами, обращенными по отношению к общему коленчато-му валу в одну сторону, например марок 4АГ, 4АГТ, АГ-1200 (рис. 56).

Оппозитные компрессоры бывают двух-, четырех- и шести­цилиндро-вые, с параллельными противоположно расположенными цилиндрами (со встречным движением поршней), например АО600, АО1200, АО1800 (рис. 57). В двухцилиндровом оппозитном ком­прессоре АО600 коренной вал имеет два колена, расположенных под углом 180°. В ком-прессоре АО1200 вал четырехколенный; колена расположены попарно в двух перпендикулярных плоско­стях, в каждой паре под углом 180°. В компрессоре А01800 вал шестиколенный.

Горизонтальные компрессоры унифицированы и выпускаются на общих базах. Базой является кривошипно-шатунный механизм, рассчи-танный на определенное поршневое усилие и ход поршня.

Поршневые компрессоры 97

Рис. 55. Однолинейный крейцкопфный аммиачный горизонтальный компрессор ЗАГ холодопроизводительностью Q₀ — 650 ООО ккал/ч при

п = 167 об/мин с синхронным электродвигателем:

1-рама; 2 - коленчатый вал; 3 - электродвигатель; 4 - цилиндр; 5 –масляный бак,6- шестеренный масляный насос; 7 -лубрикатор; 8 - ручной масляный насос;9 – всасывающие клапаны; 10 -нагнетательные клапаны; 11 - предохранительный клапан; 12- аммиачный фильтр (грязеуловитель); 13 -всасывающий вентиль; 14 - нагнетательный вентиль; 15 — поворотный механизм; 16 — контрольные приборы

Рис. 56. Двухлинейный крейцкопфный аммиачный горизонтальный компрессор 4АГ холодопроизводительностью (Q₀ — 1 300 ООО ккал/ч

при n = 167 об/мин с синхронным электродвигателем:

1 — рама; 2 — цилиндр; 3 — коленчатый вал; 4 — электродвигатель; 5 — всасывающий вентиль; 6 — всасывающий клапан; 7 — нагнетательный клапан; 8 — нагнетательный вентиль; 9 — шестеренчатый масляный насос; 10 — лубрикатор; 11 — ручной масляный насос; 12 — контрольные приборы; 13 — масляный бак; 14 — поворотный механизм; 15 — предохранительный клапан

Поршневые компрессоры 99

Благодаря унификации многие детали (кривошипно-крейцкопфные ра-мы, масляные насосы, шатуны, крейцкопфы, штоки) в одно­типных ком-прессорах одинаковы. Диаметры цилиндров могут быть разными в зависимости от условий работы.

Так, например, горизонтальный аммиачный компрессор ЗАГ изго-товлен на базе с ходом поршня S = 550 мм. Диаметр цилиндра компрес-

Рис. 57. Аммиачный оппозитный ком­прессор АO600 на фундаменте:

1 -электродвигатель; 2 - компрессор; 3 -холодильник для масла;

4-колонка с приводом; 5-вентиль запорный (нагнетательный); 6 -вентиль запорный (всасывающий); 7 - фильтр

сора D = 450 мм. Компаунд — компрессор 4АГ наготовлен на той же базе и состоит из двух компрессоров ЗАГ (правой и левой модели) с одним коленчатым валом. Эти компрес­соры рассчитаны на нормаль-ную работу при разности давлений на поршень, не превышающей

1 Мн/м² (~10 кГ/см²).

Компрессоры ЗАГТ и 4АГТ отличаются от компрессоров ЗАГ и 4AГ диаметром цилиндра (D = 400 мм) и конструктивными из­менениями в сопрягаемых деталях (поршень, кольца). Эти ком­прессоры предназна-чены для работы при более тяжелых условиях (температуре конденса-ции до +38° С).

100 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

Компрессоры АГ-600 и АГ-1200 также построены на базе S = 550 мм с диаметром цилиндра D = 420 мм и могут работать при разности дав-лений на поршень до 1,2 Мн/м² (~12 кГ/см²).

Горизонтальные компрессоры типа АГ — тихоходные (п 200 об/мин). Они громоздки, занимают много места. В энерге­тическом отношении эти компрессоры уступают вертикальным и У-образным компрессорам, что объясняется более низкими зна­чениями рабочих коэффициентов вследствие повышенного внутреннего теплообмена и большой работы трения.

Аммиачные оппозитные компрессоры (АО) завода «Компрессор» более совершенные горизонтальные машины. Эти компрессоры строятся на базе с расчетным поршневым усилием (Р = 78,5 кн) и ходом поршня S=220 мм. Одноступенчатые компрессоры типа АО с диаметром цилиндра D = 280 мм рассчитаны для работы при раз­ных режимах в пределах установленных граничных параметров.

Компрессор АO600 (Q₀ = 665 000 вт 575 000 ккал/ч) на­ходит широкое применение в условиях пищевой промышленности (рис. 58).

Конструктивной основой этого двухцилиндрового компрессора является чугунная литая рама, опирающаяся на фундамент.

К фланцам рамы прикреплены направляющие крейцкопфов. Стальной крейцкопф (промежуточное звено между шатуном и што­ком) имеет отъемные стальные ползуны, залитые баббитом. Пол­зуны пере-дают усилия от крейцкопфа направляющим, по которым они скользят.

Цилиндры компрессора — чугунные, литые, с радиальным располо-жением клапанных гнезд, непосредственно соединены с направляющи-ми крейцкопфа. Шток компрессора уплотняют при помощи металличе-ского сальника, расположенного в передней крышке цилиндра. В комп-рессоре применены пластинчатые кла­паны.

Цилиндры и крышки имеют водяное охлаждение, что повышает экономичность работы компрессора. Привод компрессора АO600— от синхронного электродвигателя, ротор которого насажен на консоль коленчатого вала.

Оппозитные компрессоры быстроходны, они работают при п= 500 об/мин. Оппозитные компрессоры имеют существенные преимущества перед тихоходными типа АГ и заменяют их. Удель­ный расход металла для машин АО 1200 составляет около 9 кг на 1000 ккал/ч стандартной холодопроизводительности, в то время как для машин 4АГ он дости-гает 16 кг. Масса электродвигателей этих машин соответственно равна 6000 и 11 500 кг, а занимаемая площадь 20 и 33 м².

Оппозитные компрессоры имеют две раздельные системы смазки (рис 59 и 60). Для смазки движущихся частей (кроме поршня)

Поршневые компрессоры 101

102 Конструкции компрессоров паровых холодильных машин

Рис. 59. Схема маслопроводов оппозитного компрессора- АО600:

1— агрегат смазки; 2 — лубрикатор; 3 — маслопровод к цилиндрам и сальникам; 4 —маслопровод к кривошипно-шатунному механизму; 5 — линия возврата масла

Рис. 60. Основные узлы агрегата смазки движущихся деталей компрессора типа АО:

1—фильтр грубой очистки масла; 2—маслосборник; 3—фильтр заборный;

4 — обратный клапан; 5 — шестеренчатый насос; 6—фильтр тонкой очистки масла; 7—холодильник; 8—мано­метр; 9 — реле давления РДА; 10 — предохранительный клапан

Поршневые компрессоры 103

масло подается шестеренчатым насосом, а для смазки цилиндров и сальников штока — лубрикатором. Шестеренчатый насос и лу­брикатор приводятся от индивидуальных электродвигателей. Ос­новные узлы смазки конструктивно объединены в единый агрегат.

Аммиачные двухступенчатые компрессоры. Двухступенчатые компрессоры предназначены для холодильных установок с низ­кими температурами кипения. Область их применения определена граничными параметрами (ГОСТ 6492—61), указанными в гл. VI.

Аммиак сжимается в двух раздельных компрессорах низкой и высо-кой ступени, объединенных в агрегат двухступенчатого сжа­тия, или в раздельных цилиндрах одного двухступенчатого ком­прессора. Техни-ческая характеристика ряда двухступенчатых ком­прессоров и агрегатов, выпускаемых отечественной промышлен­ностью, приведена в табл. 8.

Широкое распространение получили двухступенчатые холо­дильные агрегаты типа АДС. Эти агрегаты компонуются из двух отдельных компрессоров с самостоятельными электроприводами. Для ступени высокого давления применяют одноступенчатые компрессоры, например АВ-75 (в агрегатах АДС-10, АДС-30, ЛДС-45, АДС-150), АВ100 (в агрегатах АДС15, АДС60, ЛДС200). Для ступени низкого давления только в агрегате АДС-10 применен нормальный одноступенчатый компрессор Л У-150 (4АУ-15). Во всех остальных агрегатах для первой сту­пени используют поджимающие или так называемые бустер- компрессоры с увеличенными диаметрами цилин-дров, так как »та ступень работает с меньшей разностью давлений на поршень, не превышающей 0,4—0,5 Мн/м² (~4—5 кГ/см²).

Бустер-компрессор 4 БАУ-19, примененный в качестве ступени низко-го давления в агрегатах АДС-30, АДС-45 и АДС-150, из­готовлен на базе компрессора АУ-150 (4АУ-15). Оригинальным узлом, предназначенным только для компрессора 4БАУ-19, является цилиндровый блок. Поджи-мающий блок-картерный ком­прессор БАУ200, примененный в новых аг-регатах типа АДС, имеет общую базу с компрессорами АУ200 и ФУ 175.

На рис. 61 показаны компрессоры БАУ200 и АВ100 с непосредствен-ным приводом от электродвигателей.

Отечественная промышленность выпускает также двухступен­чатые У-образные бескрейцкопфные компрессоры с одинаковым размером цилин-дров низкого и высокого давлений. К ним относятся, например, четырех-цилиндровый компрессор ДАУ80 (рис. 62), в котором 3 цилиндра низкого давления и 1 цилиндр высокого давления.

В горизонтальных крейцкопфных компрессорах двухступен­чатого сжатия цилиндры низкого и высокого давлений обычно располагают параллельно, как и цилиндры двухлинейных