- •Теоретические основы холодильных машин курс лекций
- •1. Физические принципы получения низких температур.
- •1.1. Фазовый переход.
- •1.2. Дросселирование (Эффект Джоуля-Томсона).
- •2.3 Адиабатное расширение.
- •2.4 Вихревой эффект (эффект Ранка-Хильша).
- •2.Рабочие вещества холодильных машин.
- •2.1.Классификация рабочих веществ
- •2.5 Термоэлектрический эффект (эффект Пельтье).
- •2.6 Адиабатное размагничивание.
- •2.7 Десорбция газов.
- •2.2.Свойства холодильных агентов
- •2.3.Выбор холодильных агентов
- •2.4.Промежуточные хладоносители
- •2.5 Выбор хладоносителей
- •2.6 Термодинамические диаграммы
- •5.Схемы и циклы паровых компрессорных холодильных машин
- •5.1.Классификация паровых компрессионных холодильных машин.
- •5.2.Одноступенчатые холодильные машины.
- •5.3.Двухступенчатые холодильные машины.
- •5.5.Каскадные холодильные машины.
- •Холодильные компрессоры Введение
- •1 Поршневые компрессоры
- •1.1 Теоретический поршневой компрессор
- •1.4 Классификация поршневых компрессоров
- •2 Основные узлы и детали поршневых компрессоров
- •2.1 Коленчатые валы
- •2.2 Картеры
- •2.3 Цилиндры
- •2.4 Поршни
- •2.5 Поршневые кольца
- •2.6 Шатуны
- •2.7 Клапаны
- •2.8 Крейцкопфы
- •2.9 Штоки
- •2.10 Сальники
- •2.11 Системы смазки компрессора
- •3 Марка компрессоров
- •4 Регулирование производительности поршневых компрессоров
- •6 Преимущества и недостатки поршневых компрессоров
- •Аппараты холодильных машин.
- •Конденсаторы.
- •Кожухотрубный горизонтальный конденсатор.
- •Кожухозмеевиковый конденсатор.
- •Кожухотрубный элементный конденсатор.
- •Кожухотрубный вертикальный конденсатор.
- •Пластинчатые конденсаторы.
- •Пакетно – панельный конденсатор.
- •Оросительный конденсатор.
- •Испарительный конденсатор.
- •Воздушные конденсаторы с принудительной циркуляцией воздуха
- •Конденсаторы с естественной циркуляцией воздуха
- •Испарители холодильных машин.
- •Кожухотрубные испарители с межтрубным кипением холодильного агента.
- •Кожухотрубные испарители с внутритрубным кипением холодильного агента
- •Кожухотрубные оросительные испарители.
- •Панельный испаритель.
- •Пластинчатый испаритель.
- •Вспомогательные аппараты холодильных машин.
- •Регенеративный теплообменник.
- •Промежуточные сосуды.
- •Переохладитель
- •Отделитель жидкости
- •Маслоотделители
- •Маслосборник
- •Ресиверы Линейный ресивер
- •Дренажный ресивер
- •Защитный ресивер
- •Циркуляционные ресивера
- •Компаубные ресивера
- •Литература.
2.8 Крейцкопфы
Крейцкопф служит для соединения штока с шатуном и является частью кривошипно-шатунного механизма крейцкопфного компрессора. Он соединяется со штоком с помощью специального болтового соединения, а с шатуном-с помощью пальца. Крейцкопф воспринимает на себя все боковые нагрузки, действующие на шатуннопоршневую группу.
Корпус крейцкопфа отливают из стали 40,45, а башмаки - из серого чугуна СЧ21 с баббитовой заливкой. Палец крейцкопфа изготавливают из углеродистой стали 20 и 45 или 20Х и 40Х.
2.9 Штоки
Штоки применяются для соединения поршня с крейцкопфом в крейцкопфных компрессорах. В современных конструкциях компрессоров применяются в основном штоки, представляющие собой цилиндрическую деталь с участками различного диаметра. На переднем штоке (со стороны крейцкопфа) выполнена резьба, с помощью которой он закрепляется в крейцкопфе. Для фиксации поршня на штоке предусмотрен упорный цилиндрический бурт и специальная гайка, которая навинчивается на задний конец штока (со стороны поршня).
Шток изготавливается из углеродистой стали 20,35 и 40.
2.10 Сальники
Сальники служат в бескрейцкопфных компрессорах для уплотнения вала, выступающего из картера, а в крейцкопфных - также и для уплотнения штока. Правильная работа сальников обеспечивает герметичность компрессора и надежность его работы.
Сальники штоков крейцкопфных компрессоров выполняются многокамерными с разрезными чугунными или алюминиевыми кольцами. На наружной поверхности колец имеются пружины, которые стягивают разъемные части кольца и прижимают их радиально к штоку. Смазку сальника и штока крейцкопфного компрессора производят от насоса-дубликатора через специальный фонарь.
Для уплотнения выходного кольца коленчатого вала компрессора применяют сальники с кольцами торцевого трения. Они состоят из двух трущихся колец, одно из которых вращается вместе с валом, а другое неподвижное, плотно соединенное с крышкой сальника. Кольца прижимаются друг к другу или с помощью сильфона или с помощью пружин. Плотность и герметичность между кольцами достигается за счет силы сильфона (сильфонные сальники) или пружины, которая давит на вращающееся кольцо.
Односторонние сальники применяются в компрессорах со смазкой разбрызгиванием, двухсторонние с принудительной системой смазки для создания избыточного давления в полости сальника (рисунок 18).
В качестве пар трения применяют закаленную легированную сталь 15Х, 20Х и один из следующих материалов: фосфористую бронзу, чугун, композиционный материал на основе графита, пластмассу. В настоящее время наиболее часто используется пара трения сталь – композиционный материал на основе графита АГ-1500Б83, АПГ-Б83, которые имеют наименьший коэффициент трения и могут работать без смазки.
Рисунок 18 – Сальник компрессора П80
1-неподвижное металлографитовое кольцо; 2-вращающееся с валом (подвижное) стальное кольцо; 3,9-штифты; 4-крышка сальника; 5-шарик; 6-нажимное кольцо; 7-резиновое кольцо; 8-прокладка; 10-пружина;11-ведущее кольцо (обойма).
2.11 Системы смазки компрессора
Смазка компрессора необходима для снижения коэффициента трения и отвода теплоты от кинематических пар. Смазка уменьшает износ и нагрев движущихся частей компрессора, снижает расход потребляемой энергии, а также создает дополнительную плотность в сальниках, поршневых кольцах и клапанах.
Для смазки бескрейцкопфных компрессоров, работающих на фреоне, используются масла ХФ, ХС, ХМ и др. Аммиачные компрессоры смазываются маслом марок ХА. В крейцкопфных компрессорах для смазки открытого кривошипно-шатунного механизма применяется масло “Индустриальное-45” или машинное - марки СУ.
В современных холодильных поршневых компрессорах применяют различные системы смазки - разбрызгиванием (барботажная смазка), принудительная и комбинированная.
Смазку разбрызгиванием применяют обычно в малых компрессорах. В них часть нижних головок шатунов или противовесов погружена в масляную ванну картера. При вращении коленчатого вала масло разбрызгивается по всему внутреннему объему компрессора, смазывается тем самым все поверхности трения.
В компрессорах большой производительности для смазки трущихся поверхностей применяется принудительная смазка с помощью масляного насоса, который приводится в движение от коленчатого вала. Масло насосом подается в полость сальника, а оттуда по специальным отверстиям в коленчатом вале направляется к шатунным шейкам (рисунок 19).
Рисунок 19 – Принудительная система смазки поршневого компрессора.
1-масляный насос; 2-всасывающая масляная трубка; 3-нагнетательная масляная трубка; 4-фильтр грубой очистки масла; 5-фильтр тонкой очистки масла; 6-жидкое смазочное масло; 7-масляные каналы коленчатого вала; 8-входное отверстие коленчатого вала; 9-выходные отверстия в шатунных шейках.
Для смазки втулки верхней головки шатуна и поршневого пальца предусматриваются специальные сверления в стержне шатуна или отдельные трубки, через которые масло поступает от шатунной шейки коленчатого вала. В качестве масляных насосов используются центробежные, шестеренчатые, ротационные или плунжерные насосы, приводимые в действие от коленчатого вала, через зубчатую передачу.
Комбинированная система смазки используется в компрессорах средней производительности и в некоторых крупных компрессорах. Здесь кривошипно-шатунный механизм смазывается принудительно от масляного насоса, а шатунно-поршневая группа и стенки цилиндра смазываются за счет масляного тумана.
Схема принудительной подачи масла от шестеренчатого насоса к нижним головкам шатунов, через сверления в коленчатом валу показана на рис.19.
В крейцкопфных компрессорах смазку кривошипного механизма производят от масляного насоса, а зеркало цилиндров, поверхности трения поршней и сальники штоков - многоплунжерными дубликаторами. Дубликаторы и насосы приводятся в действие индивидуальными электроприводами.
