Основными элементами конструкций поршневых компрессов являются картеры (блок-картеры), цилиндры, поршни с поршневыми кольцами, коленчатые или эксцентриковые валы, шатуны, клапаны, сальники и устройства для смазки.
Картер. Картер — конструктивная основа машины, объединяющая ее отдельные части. Он представляет собой пустотелую отливку с окнами для монтажа, гнездами для подшипников и приливами для крепления деталей.
Цилиндры. Цилиндры — наиболее ответственная часть компрессора, поскольку в них осуществляется рабочий процесс (всасывание, сжатие и нагнетание). Цилиндры изготавливают либо в виде отдельного блока, либо в виде общего блока с картером.
Поршни. В малых холодильных компрессорах устанавливают поршни тронкового типа. Они представляют собой цельную полую конструкцию в виде опрокинутого вверх дном стакана.
Валы. Различают валы коленчатые, эксцентриковые, применяемые в малых компрессорах (рис. 5.16), и кривошипные, применяемые в кривошипно-кулисном механизме малых герметичных компрессоров.
Рис. 5.16. Компрессор фирмы "Престколд" (Англия):
1 — маслоразбрызгивающий диск; 2 — масляный, кран; 3 — проходной контакт; 4— клапанная плита; 5— нагнетательный клапан; 6 — поршни,; 7 — шатун; 8 — смотровое стекло; 9 — эксцентриковый вал; 10 — статор электродвигателя; // — ротор электродвигателя
Шатуны. С помощью шатуна, представляющего собой стержень фигурного сечения с верхней неразъемной и нижней разъемной головками, поршень соединяется с коленчатым валом.
Всасывающие и нагнетательные клапаны. На каждом цилиндре компрессора имеются два клапана: всасывающий и нагнетательный.
Всасывающие клапаны предназначены для впуска парообразного хладагента в полость цилиндра во время хода всасывания.
Нагнетательные клапаны предназначены для подачи сжатого хладагента в конденсатор и создания паронепроницаемого уплотнения между сторонами высокого и низкого давлений системы, когда компрессор отключен.
Сальники. Сальниками называют специальные устройства для уплотнения подвижных деталей, например валов, для предотвращения утечекжидкости, пара или газа. В малых и средних холодильных компрессорах открытого типа сальники уплотняют приводной конец коленчатого вала в месте выхода его из картера.
Регулирование холодопроизводительности.
Тепловые нагрузки, в условиях которых работают холодильные установки, испытывают значительные колебания из-за поступающих продуктов, изменения температуры окружающей среды, частоты открывания дверей холодильной камеры и других факторов. В подобных случаях для обеспечения удовлетворительной работы системы необходимо регулировать производительность компрессора.
Это выполняют различными методами. Для малых компрессоров характерно двухпозиционное регулирование, что позволяет поддерживать температурный режим в допустимых пределах путем периодических пусков и остановок компрессора. Число пусков не должно превышать 4...6 в час. Данный метод прост, не требует специальных устройств для регулирования производительности, однако его редко применяют для больших и средних компрессоров из-за колебаний регулируемой температуры. При небольшой тепловой нагрузке компрессор может работать короткими циклами. Частые включения и отключения вызывают повышение силы тока в сети и быстрый износ компонентов двигателя и компрессора.
В основе работы устройств для регулирования производительности, применяемых в средних и крупных компрессорах, лежат следующие методы:
• изменение расхода хладагента за счет регулирования частоты решения электродвигателя компрессора, перепуска пара между нагнетательным и всасывающим коллекторами;
• изменение состояния всасываемых паров за счет регулировании давления испарения.
Изменение частоты вращения электродвигателя компрессора является наиболее простым методом, так как не требует дополнительных устройств и становится особенно актуальным с появлением возможности управлять работой компрессора с помощью микропроцессорной техники, позволяющей плавно изменять частоту вращения в широком диапазоне.