Презентация по холодильному оборудованию перерабатывающих производств "Компрессоры"

ФГБОУ ВПО УГСХА им. П.А.Столыпина инженерный факультет кафедра "Технологии и средства механизации в агробизнесе" Бруздаева С.Н., к.т.н., доцент кафедры ТСМА

Компрессоры холодильных машин

По сжимаемым хладагентам: - аммиачные; - фреоновые (хладоновые); - универсальные.

По величине холодопроизводительности: малые (до 14 кВт);средние (14…105 кВт); крупные (свыше 105 кВт); По числу ступеней сжатия: одноступенчатые;многоступенчатые (число ступеней обычно не превышает семи); По числу цилиндров:одноцилиндровые; двухцилиндровые;многоцилиндровые (до 16 цилиндров).

В зависимости от кинематической схемы и расположения цилиндров в плоскости: горизонтальные; вертикальные; угловые; V-образные; W-образные; VV-образные; крестообразные; звездообразные.

По типу привода: с электродвигателем; с двигателем внутреннего сгорания; По конструкции уплотнения картера: сальниковые; бессальниковые;герметичные и др.

Типы компрессоров Поршневые ротационные Спиральные Винтовые Центробежные

Поршневые

Основные модификации поршневых компрессоров (отличаются конструкцией, типом двигателя и назначением): Герметичные компрессоры Полугерметичные компрессоры Открытые компрессоры

Достоинства поршневых компрессоров : высокий КПД (до 95 %); возможность получения высоких давлений; возможность запуска в работу без предварительного залива (при использовании в качестве насосов). К недостаткам относятся: громоздкость конструкции; невозможность использования для привода высокоскоростных электродвигателей из-за сложности привода через кривошипно- шатунный механизм; сложность регулирования подачи. Пульсации давления паров хладагента на выходе, приводящие к высокому уровню шума. Большие нагрузки при пуске, требующие большого запаса мощности и приводящие к износу компрессора.

непрямоточные (хладагент меняет направление движения,следуя за поршнем(а) прямоточные (б) (хладагент проходит по цилиндру только в одном направлении)

Область применения ротационных компрессоров компрессоры большой производительности (пластинчатые с вращающимся ротором) применяют в качестве бустер-компрессоров в агрегатах двухступенчатого сжатия; малые ротационные компрессоры (с катящимся ротором) используют в бытовой технике, торговом холод.оборудовании, транспортных кондиционерах

С вращающимся ротором. принцип действия компрессора также основан на использовании пластин для разделения камеры на зоны с разным давлением, но в данном случае две пластины закреплены на роторе. Благодаря смещению осей камеры и ротора, при его вращении образуются динамическименяющие свой объем камеры с разным давлением.

С катящимся ротором Для сжатия хладагента применяется эксцентрик, который соединен с ротором двигателя. При запуске двигателя эксцентрик начинает перемещаться по внутренней поверхности камеры компрессора, сжимая при этом находящийся перед ним газообразный хладагент. При достижении предельного давления срабатывает выпускной клапан и хладагент уходит в систему. Для разделения камеры компрессора на области с разным давлением внутри установлена стационарная пластина, которая способна изменять размер выдвигающейся части.

Преимущества и недостатки ротационного компрессора Преимущества: малые массо-габаритные характеристики по сравнению с поршневым компрессором при одинаковой холодопроизводительности Qo; практически полное отсутствие мертвого пространства; хорошая уравновешенность; простота конструкции; бесшумность. К недостаткам следует отнести высокую стоимость изготовления ротационных компрессоров, вызванную необходимостью высокой точности обработки смежных деталей и узлов, а также тщательным подбором конструкционных материалов.

Спиральные компрессоры

Пары хладагента, находящиеся перед линией касания, сжимаются, и выталкиваются в центральное отверстие в крышке компрессора. Точки касания расположены на каждом витке внутренней спирали, поэтому пары сжимаются более плавно, меньшими порциями, чем в других типах компрессоров. В результате нагрузка на электродвигатель компрессора снижается, особенно в момент пуска компрессора.

Недостатки спиральных компрессоров: Сложность изготовления. Необходимо очень точное прилегание спиралей и герметичность по их торцам

Винтовые

ведущий 1 и ведомый вал 2, на которых выполнены винтовые тела 3 и 4

На шейку 5 ведущего вала напрессовывается полумуфта, сочлененная с полумуфтой электродвигателя. На шейки 6 обоих валов напрессовываются шестерни для передачи вращения от вала 1 к валу 2. Винты компрессора не касаются друг друга и корпуса цилиндра 7. Поверхности 8 опираются на подшипники скольжения. Лабиринтовые уплотнения 9 и 10 препятствуют проникновению масла подшипников в цилиндр. Атмосферный воздух или пары холодильного агента через патрубок 11 наполняют кольцевую полость 12. Из этой полости впадины винтов заполняются воздухом или парами. Затем в эти впадины входят выступы винтов и гонят среду влево, при этом её объем уменьшается, а давление возрастает. Через патрубок 13 сжатая среда вытесняется по назначению.

Винтовые компрессоры применяются в холодильных машинах большой мощности (150 - 3500 кВт). Существуют два типа: одновинтовые двухвинтовые

Достоинства винтовых компрессоров: простая и прочная конструкция; высокая стабильная производительность; эффективная регулировка производительности; отсутствие зон нестабильной работы; возможность функционирования на различных газах и их сочетаниях; устройство защиты двигателя; низкий уровень шума и вибрации; небольшие габаритные размеры и вес. К недостаткам при эксплуатации винтовых компрессоров можно отнести большое количество масла, выбрасываемое в линию нагнетания, что приводит к необходимости использования отделителя масла, а также маслоохладителя (при высоких температурах нагнетания).

Винтовой компрессор

Винтовой компрессорный агрегат

Центробежные (турбокомпрессоры)

Компрессор Turbocor Преобразователь скорости вращения Управление магнитами и двигателем Двухступенчатый безредукторный герметичный центробежный компрессор Управляющий клапан на входе

Байпасирование (перепуск пара из нагнетательного трубопровода во всасывающий) для разгрузки электродвигателя при пуске компрессора

Пуск компрессора снабженного байпасом, производят при закрытых нагнетательном и всасывающем вентилях и открытом байпасе. После достижения компрессором нормальной частоты вращения открывают нагнетательный вентиль и закрывают байпас. Только после этого постепенно открывают всасывающий вентиль компрессора.

Пуск компрессора производится в полуавтоматическом режиме. Проверяют наличие разности давлений масла по манометрам на сальнике и картере. Для низкооборотных компрессоров эта разность должна составлять 0,05 — 0,15 МПа, а для высокооборотных — 0,2 — 0,3 МПа. Регулирование редукционного вентиля возможно только при достижении рабочего режима, когда масло прогреется. При наличии у компрессора байпаса, проверив разность давлений масла, открывают нагнетательный вентиль, закрывают байпас и, наблюдая за манометром всасывания, приоткрывают всасывающий вентиль компрессора. При отсутствии байпаса компрессор запускают с открытым нагнетательным вентилем и, проверив разность давлений масла, приоткрывают всасывающий вентиль. Всасывающий вентиль открывают полностью при понижении давления в испарительной системе, когда температура нагнетания компрессора достигнет 70 °С. После этого открывают регулирующий вентиль. Перед остановкой компрессора закрывают РВ и отсасывают аммиак из испарительной системы, не допуская повышения температуры нагнетания более 160 °С. Это производят с целью понижения уровня аммиака в испарителе для облегчения последующего пуска. Затем закрывают всасывающий вентиль компрессора. Отсасывают пар из картера до давления 0 МПа. Останавливают компрессор, закрывают нагнетательный вентиль и открывают байпас, если он имеется.

Нормальная работа поршневого компрессора всасывающий коллектор и всасывающий вентиль покрыты инеем; Tв. выходящей из рубашки 35...40оС; из сальника в 1 час не менее 20 капель смазочного масла; нагрев сальника не более 60оС; Tнагнет не более 150оС; от нарушения системы смазки реле ( РКС), который остановит компрессор, когда разность между давлением масла в насосе и давлением в картере падает ниже ( 1,5 ...2) 105Па.

Правила безопасности аммиачных холодильных установок. Требования к эксплуатации холодил. установок. 15.1 Компрессоры и насосы Пуск компрессора -первичный,после длительной остановки,профилактики,после остановки его при срабатывании приборов защиты- необходимо выполнять вручную с закрытыми всасывающими вентилями. Перед пуском убедиться, что все запорные вентили на нагнетательном трубопроводе от компрессора до кондесатора открыты.

- При пуске Км с встроенным байпасом нагнетательный вентиль д.б. закрыт, вентиль байпаса открыт. Отсасывание паров аммиака км из испарителей ХУ мимо ОЖ не допускается. У течка аммиака через сальниковые уплотнения КМ, насосов д.б. устранена немедленно. Перед ремонтными работами производят вакуумирование всасывающей полости КМ ( кратковременная работа с закрытым всасыв вентилем). Перегрев паров аммиака, всасываемых КМ, д.б.не менее 5 град для одноступенчатых и с.в.д. 2 ступенчатых КМ. для с.н.д. 2 ступенчатых КМ- 10 град.Перегрев- разность между t пара на всасывании в КМ и t кипения аммиака.

- Температура нагнетания д.б. не выше 160 град, для винтовых 90 град., для горизонтальных тихоходных КМ 135 град. Не допускается впрыск жидкого аммиака во всасывающий трубопровод При появлении стука в КМ немедленно остановить. сообщить ст.машинисту. записать в суточный журнал причину остановки КМ. При уменьшении перегрева и быстром падении t нагнетаемых КМ паров, обмерзаниястенок всасывающих полостей и появлении других признаков влажного хода ( приглушенный стук в нагнетательных клапанах и падение давления смазки) немедленно остановить КМ, закрыть запорные всасыв. и нагнет.вентили, РВ и устранить причинувлажного хода КМ.

-При отсасывании аммиака из остановленного КМ необходимо слить воду из рубашки. После ремонта или остановки КМ пуск его в эксплуатацию можно только после письменного разрешения ( раздел 16 Правил) Перед пуском винтового КМ необходимо установить минимальную производительность ( если имеется ручное регулирование количества подачи аммиака) При перерывах в работе ХУ и в зимнее время необходимо спускать из охлаждающих рубашек цилиндров и сальников КМ,водяных насосов, конденсаторов, переохладителей и др.аппаратов через краны в самых низких точках системы. Все движущиеся и вращающиеся части оборудованияд.б. закрыты сплошными или сетчатыми ограждениями. Доступ к движущимся частям машины допускается после полной остановки, обесточивания оборудования Вода для охлаждения КМ д. иметь t на входе не ниже 10 град. и на выходе из рубашек цилиндров - не более 45 град.