Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры относятся к классу объемных компрес­соров, в которых сжатие хладагента осуществляется за счет умень­шения объема рабочей полости. Рабочая полость образуется в ци­линдре при определенном положении двух роторов — винтов. Ци­линдр снабжен всасывающим и нагнетательным окнами, впуск­ные и нагнетательные клапаны отсутствуют.

Конструктивная схема двухроторного холодильного винтового компрессора приведена на рис. 5.22.

В корпусе компрессора в подшипниках 6, 7 установлены два ротора (винта). Один из винтов 5 имеет выступы и называется ведущим. Второй винт 4 имеет впадины (их число обычно больше выступов) и называется ведомым.

При вращении винтов в пространстве между внутренней стен­кой цилиндра, выступами и впадинами винтов 4 и 5 периодичес­ки образуется рабочая полость (на рис.заштрихована). Эта по­лость заполняется парообразным хладагентом из испарителя. Со­вместное вращение винтов приводит к тому, что хладагент

перемещается вдоль оси винтов и сжимается. Сжатие паров хладагента продолжается до тех пор, пока рабочая полость не достигнет на­гнетательного окна в стенке корпуса цилиндра. Сжатый парооб­разный хладагент через нагнетательный патрубок подается в кон­денсатор холодильной машины.

В силу того что при вращении роторы не соприкасаются друг с другом и стенками цилиндров, их можно выполнять без смазки. Этот тип винтовых компрессоров получил название «сухие компрессоры». Однако на практике чаще всего применяют маслозаполненные компрессоры. В таких компрессорах масло в виде очень мелких капель впрыскивается в рабочую полость. Образующаяся на поверхностях роторов (винтов) и цилиндра тонкая масляная пленка позволяет лучше уплотнить элементы и обеспечить более высокую степень сжатия паров хладагента. Кроме того, масло используется как охлаждающая среда для корпуса компрессора. Не­достатком маслозаполненных компрессоров является необходимость в эффективных маслоотделителях, устанавливаемых на линии нагнетания хладагента.

Винтовые компрессоры имеют меньшие размеры и массу, чем поршневые той же производительности. Отсутствие элементов, движущихся возвратно-поступательно, обеспечивает хорошую уравновешенность компрессора. Надежность винтовых компрессоров при эксплуатации также достаточно велика. Это обусловле­но отсутствием впускных и выпускных клапанов, а также трения между элементами компрессора. К недостатку винтовых компрес­соров следует отнести высокий уровень шума, использование специального привода для обеспечения высокой частоты вращения винтов, сложную систему смазки.

Винтовые компрессоры используются в крупных одно- и двух­ступенчатых холодильных машинах, работающих на аммиаке или фреонах.

Преимущества:

1. Меньшие размеры и масса по сравнению с поршневыми компрессорами той же производительности.

2. Хорошая уравновешенность ввиду отсутствия элементов движущихся возвратно-поступательно.

3. Высокая надежность из-за отсутствия всасывающих и нагнетательных клапанов.

4. Возможность регулирования производительности с помощью золотника.

5. Практически исключен гидравлический удар.

Недостатки:

1. Высокий уровень шума.

2. Худшая энергетическая эффективность по сравнению с поршневыми компрессорами из-за относительно больших обратных перетечек пара через щели внутри компрессора.

3. Сложная система смазки.