3.6. Принцип действия винтового агрегата

Из испарительной системы пар хладагента засасывается компрессором через всасывающий вентиль, обратный клапан и паровой фильтр. В камеру сжатия компрессора подается масло. Сжатый в компрессоре пар вместе с маслом нагнетается в маслоотделитель, где происходит отделение масла, и через обратный клапан и нагнетательный вентиль пар направляется к конденсатору.

 Винтовой компрессор. Он имеет всасывающие и нагнетательные окна, которые расположены в торцовых частях компрессора по диагонали его корпуса (рис. 27). Винтовые роторы представляют собой крупномодульные цилиндрические шестерни постоянного шага с зубьями специального профиля. Зубья парных винтов образуют теоретически беззазорное зацепление. К моменту соединения со всасывающим окном зубья каждого ротора находятся во впадинах другого ротора. На рис. 27 также изображена камера сжатия и штуцер подачи масла.

Винтовой компрессор

Всасывание пара происходит за счет того, что по мере вращения роторов зубья выходят из впадин и освобождающийся объем впадин обоих роторов (парная полость) увеличивается. При увеличении объема парной полости давление в ней понижается, и пар заполняет ее.

 Когда торцы винтовых впадин будут отсечены от всасывающего окна, начинается процесс переноса хладагента в направлении секции нагнетания. При этом впадины постепенно заполняются зубьями парного винта. Объемы полостей постепенно уменьшаются. Пар, заключенный в парной полости, сжимается, его давление повышается. В тот момент, когда парная полость соединится с нагнетательным окном, произойдет процесс нагнетания.

 Вследствие отсутствия нагнетательного клапана (у винтового компрессора нет всасывающего и нагнетательного клапанов) компрессор имеет постоянную степень сжатия, определяемую размерами нагнетательного окна. При меньших размерах нагнетательного окна степень сжатия увеличивается. Эта величина называется внутренней степенью сжатия компрессора (Ри / Рвс), которая, как правило, отличается от степени сжатия холодильной установки (Рк / Р0). Работа компрессора наиболее эффективна, когда внутренняя степень сжатия совпадает со степенью сжатия холодильной установки. При меньшем давлении нагнетания компрессора давление конденсации обеспечивается количественным расходом хладагента: при соединении парной полости, заполненной сжатым хладагентом, с нагнетательным окном некоторое количество пара из нагнетательной полости поступает в парную полость, и давление в последней становится равным Рн = Рк , а после этого пар выталкивается в нагнетательную полость. При давлении нагнетания, превышающем Рк , происходит падение давления при соединении парной полости с нагнетательным окном. Оба фактора приводят к понижению холодопроизводительности компрессора и затрате непроизводительной работы. Поэтому при выборе модификации компрессора обращают внимание на рекомендуемые рабочие параметры.

 Как и в поршневых компрессорах, процессы всасывания, сжатия и нагнетания винтовых компрессоров носят циклический характер, следуя один за другим. Их частота зависит от частоты вращения ведущего ротора и числа его зубьев. При n = 50-1 и z = 4 частота составит 200 циклов в секунду, что полностью исключает пульсацию пара и воспринимается как непрерывная подача рабочего вещества.

 

 Обратные клапаны. В винтовых агрегатах обратные клапаны устанавливаются на всасывании и нагнетании компрессора. При остановке компрессора с открытыми запорными вентилями на всасывании и нагнетании, при отсутствии обратных клапанов или их несрабатывании произойдет раскручивание роторов в направлении, противоположном рабочему вращению. При этом пар из конденсатора будет поступать в испарительную систему.

    В практике имели место случаи, когда при несрабатывании обратного клапана на всасывании компрессора в нагнетательную полость компрессора засасывалась стружка из маслоотделителя, которую предприятие «Кюльаутомат» применяет в качестве масляного фильтра в маслоотделителе.

 Паровой фильтр. Фильтр предназначен для очистки пара хладагента от загрязнений, окалины, песка и частиц прокладочного материала перед поступлением его в компрессор. Далее располагается камера сжатия, куда пар подаётся после парового фильтра.