Конструктивные особенности винтового холодильного компрессора
Винтовые компрессоры основа большинства современных холодильных машин и холодильного оборудования.
Конструктивная схема винтового компрессора показана на рис. 67. В корпусе компрессора имеются расточки, в которых размещены два ротора с зубчато-винтовыми лопастями. Ведущий ротор 2 соединен с двигателем. Он имеет выпуклые широкие зубья. Ведомый ротор 3 приводится во вращение давлением сжимаемого пара. Он имеет вогнутые и тонкие зубья. Валы ротора удерживаются на определенном расстоянии парой синхронизирующих шестерен 7 и 8. Опорами вала являются подшипники скольжения 5 и 6 (или качения) и упорный подшипник 4. В непосредственной близости от винтов предусмотрены уплотнения вала 9.
Профили зубьев ротора выполняют так, чтобы при вращении они обкатывались, не соприкасаясь друг с другом. Расстояние между профилями винтов поддерживается минимальным. Это требует точной обработки и сборки компрессоров.
Пар поступает в винтовые впадины роторов, когда они сообщаются со всасывающим окном, расположенным в торце корпуса.
Заканчивается этот процесс, когда впадины винта отсекаются от всасывающего окна. Заключенный в рабочей полости компрессора (между поверхностями впадин и торцовыми и цилиндрическими стенками корпуса) пар сжимается, так как зубья одного ротора при вращении входят во впадины другого, и объем пара уменьшается. В конце сжатия впадины со сжатым паром сообщаются с нагнетательным окном, расположенным в противоположном торце корпуса, и сжатый пар выталкивается зубьями ротора, входящими во впадины другого ротора. Наличие нескольких впадин и винтовое расположение их на роторах обеспечивают непрерывность подачи сжатого пара. Клапаны в компрессоре отсутствуют.
На рис. 67 показан компрессор с соотношением количества зубьев роторов 4-6, т.е. на ведущем роторе 2-4 зуба, на ведомом 3-6.
Винтовые компрессоры могут быть выполнены без смазки рабочей полости (сухие), так как роторы вращаются без соприкосновения их поверхностей. Однако в большинстве случаев их выполняют с вспрыскиванием масла в рабочую полость (маслозаполненные). В таких компрессорах удается получить более высокие степени сжатия, так как масло уплотняет зазоры между роторами и отводит тепло. Это позволяет повысить степень сжатия в компрессоре и отказаться от водяного охлаждения корпуса.
Преимущество винтовых компрессоров:
- меньшие габариты и масса по сравнению с поршневыми и ротационными компрессорами;
- уравновешенность конструкции вследствие отсутствия частей с возвратно-поступательным движением;
- высокие к. п. д. вследствие отсутствия клапанов и трения в рабочей полости;
- надежность эксплуатации особенно при использовании для хладоснабжения плиточных скороморозильных аппаратов.
Недостаток компрессоров - требуется большая частота вращения винтов, специальная система смазки и охлаждения масла.Компания Фабрика Холода агрегатирует свои холодильные машины винтовыми компрессорами Bitzer (Германия).