Конструкции поршневых компрессоров

2.2.1. Конструкции узлов поршневого компрессора.

Поршневой компрессор состоит из цилиндров и поршней, имеет всасывающие и на­гнетательные клапаны, расположен­ные обычно в крышках цилиндров. В поршневых компрессорах используется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. При вращении коленчатого вала соединенный с ним шатун сооб­щает поршню возвратно-поступа­тельное движение. При движении поршня к нижней мертвой точке, в цилиндре снижается давление, и хладагент через всасы­вающий клапан поступает в ци­линдр. При обратном ходе поршня пары хладагента сжимаются и при превышении давления паров в цилинд­ре давления в нагне­тательном патрубке, пары холодиль­ного агента открывают нагнетатель­ный клапан и поступают в нагнета­тельный трубопровод. При сжатии паров также повышается их температура, поэтому цилиндр обязательно охлаждается или водой, поступающей в охлаждаю­щую рубашку цилиндра или воздухом. В последнем случае цилиндры снаружи имеют оребренную поверхность. На рис. 2.2 показана схема 8-цилиндрового компрессора с 4-рядным (VV – образным) расположением цилиндров.

Рис.2.2. Схема сальникового компрессора.

Каждая шатунная шейка коленчатого вала имеет по четыре шатуна 12. На рисунке полностью показаны только по одному шатуну на каждой шей­ке, для остальных определены их расположения.

Рассмотрим узлы и детали ком­прессоров.

Картер (блок-картер). Он представляет собой неподвижную деталь, обыч­но коробчатого сечения. В нем расположен кривошипно-шатунный механизм, закреплены ци­линдры и вспомогательные узлы компрессора. Эти узлы восприни­мают силы, возникающие при сжа­тии паров хладагента и передают их на фундамент компрессора, который кроме того воспринимает крутящий момент и силы инерции движу­щихся масс. В случае блок-картерной конструкции, когда блок цилиндров и картер составляет единую деталь, цилиндровые втулки вставляют в гнезда блока и кре­пятся там с помощью шпилек. Втулка цилиндра имеет два посадочных пояса (вверху и внизу детали) (рис. 2.3). Диаметр (D_H) нижнего пояса 1, как правило, меньше диаметра (D_в) верхнего пояса 2, чтобы нижний конец втулки можно было свободно ввести через верх­нее отверстие блок-картера.

Для осмотра деталей и выпол­нения ремонтных работ в картере предусмотрены боковые проемы 4, закрываемые крышками. Передний проем служит для выемки коленча­того вала.

Картеры и блок-картеры в период работы находят­ся под давлением паров хладагента. Это давление при работе компрессора, как правило, не превышает 0,35 МПа. Одна­ко при неработающем компрессоре вследствие неплотного прилегания рабочих клапанов давление в кар­тере может сравняться с давле­нием в конденсаторе и подняться до 1,0 МПа и выше. Картеры и блок-картеры отливаются из серого чугуна.

Цилиндровые втулки.При верти­кальном и V - образном расположении цилиндров в нижней части втулки сообщаются с картером компрессора, а сверху закрываются двумя крышками — наружной и внутренней. В хладоно­вых компрессорах внутренняя крыш­ка жестко закреплена между ци­линдром и наружной крышкой. В аммиачных компрессорах внутрен­няя крышка служит защитным устройством от гидравлических уда­ров.

В компрессорах блок-картерной конструкции применяют сменные втулки, отлитые из перлитного чу­гуна (см. рис. 2.3).

Рис. 2.3. Блок-картер:

1 — нижний пояс цилиндровой втулки; 2 - верх­ний пояс цилиндровой втулки; 3 — водяная по­лость; 4 - боковой проем; 5—фундамент

Кривошипно-шатунный механизм.Он состоит из поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна и колен­чатого вала.

В не­прямоточных компрессорах, имеющих очень широкое распространение, применяются облегченные непро­ходные поршни (рис. 2.4, а).

На поверх­ности поршня (вверху и внизу) имеются канавки для уплотнительных б и маслосъемных в колец. Поршни отливают из чугуна или из алюминиевых сплавов.

Уплотнительные кольца служат для уплотнения между поршнем и стенками цилиндра (рис. 2.4, б), а маслосъемные кольца — для уда­ления избытка масла со стенок цилиндра. Маслосъемное кольцо (рис. 2.4, в ) на наружной поверх­ности имеет скос, образующий ко­нусную поверхность. Кольцо уста­навливают на поршень конусом вверх.

При движении поршня вверх между кольцом и стенкой цилиндра создается масляный клин, отжи­мающий кольцо в канавку пор­шня. Благодаря этому масло пропуска­ется вниз. Чтобы не было препятствия для сжатия коль­ца, в канавке поршня сверлят от­верстия для сообщения ее с внутрен­ней частью поршня, а маслосъемные кольца делают с вырезами. При движении поршня вниз масло снимается, часть масла собирается в канавке под кольцом и через отверстия в поршне стекает внутрь поршня, а затем в картер.

Рис. 2.4. Поршень и поршневые кольца.

а — поршень непрямоточного компрессора; б — уплотнительное кольцо; в — маслосъемное кольцо.

Большинство вертикальных ком­прессоров имеют 2—3 уплотнительных кольца и 1- 2 маслосъемных кольца.

Поршневые кольца изготовляют, как правило, из чугуна. Они яв­ляются одной из ответственных де­талей поршневого компрессора. Пропуски паров хладагента через поршневые кольца снижают эффективность ра­боты компрессора. Надетое на пор­шень кольцо должно утопать в ка­навке, а замки колец следует сме­щать один относительно другого примерно на 90°. Это обеспечивает лучшую их работу. Замки колец в рабочем состоянии должны иметь зазоры во избежание заклинива­ния колец и задира зеркала цилин­дра.

Для лучшего уплотнения и умень­шения износа цилиндра поршневые кольца часто изготавливают с неме­таллической вставкой. Они могут изготавливаться из термостойких полимерных материалов, в которые для придания необходимой упругости внутрь вводятся стальные эспандеры.

Шатун (рис. 2.5) передает уси­лие от коленчатого вала к поршню и служит основным звеном преобра­зования вращательного движения коленчатого вала в возвратно-посту­пательное движение поршня. В верх­нюю головку шатуна 2 вставляется бронзовая втулка, которая является подшипником поршневого пальца 1. Стержень шатуна 3 в большинстве случаев изготовляется из стали дву­таврового сечения. Нижняя разъем­ная головка шатуна 5 служит для соединения с коленчатым валом. В нижнюю головку вставляют вкла­дыши 6, залитые антифрикционным сплавом. Крепление нижней головки шатуна в кривошипных шейках ко­ленчатого вала производится ша­тунными болтами 4.

Рис. 2.5. Шатун Рис. 2.6. Коленчатый вал

Коленчатый вал (рис. 2.6) уста­навливается коренными шейками 1, 4 на коренные подшипники, располо­женные в блок-картере. Коренные шейки щеками 3 соединены с шатун­ными шейками 2. Для уравновеши­вания сил инерции к щекам колен­чатых валов крепятся противовесы. К коленчатому валу снаружи на хвостовик 5 закрепляют маховик, который одновременно играет роль полумуфты или шкива для клиноременной передачи для соединения с приводным электродвигателем. На шатун­ных шейках валов крепят ша­туны.

В зависимости от конструкции компрессора на одной шатунной шей­ке могут быть закреплены один или несколько шатунов. Валы изготов­ляют ковкой или штамповкой из уг­леродистых сталей с последующей механической и термической обра­боткой, с принудительной смазочной системой у коренных и шатунных подшипников. По оси валов и в щеках делают каналы, по которым мас­ло от насоса подается к подшип­никам.

Уплотнение вала. Картер ком­прессора находится под давлением хладагента, поэтому коленчатый вал в месте выхода из картера уплот­няется с помощью сальника с уплотнительными коль­цами трения. Большое распространение для уплотнения вала компрессора полу­чили пружинные сальники с коль­цами трения и масляным затвором. Если диаметр вала не превышает 50 мм, то сальник выполняют с од­ной центральной пружиной, при большем диаметре вала обычно устанавливают несколько пружин, заключенных в сепараторе (рис. 2.7).

Подвижные кольца 2 сальника стальные, уплотняются по валу ре­зиновыми кольцами 6, стойкими к хладону, аммиаку и маслу. Эти­ми же кольцами достигается уплот­нение по поверхности вала. В не­подвижные кольца 1 впрессованы графитовые вставки. Подвижные кольца 2 с помощью пружин 10 прижимаются к неподвижным графитовым кольцам. Эти трущиеся пары колец и образуют уплотнительную поверхность. Для смазки трущихся по­верхностей и для создания масля­ного гидравлического затвора в про­странство между наружной крыш­кой 3 и промежуточной крышкой 11 подается масло от насоса. Из саль­ника масло отводится по сверле­нию а в валу. Манжета 5 служит для улавливания контрольной утеч­ки масла из сальника и предотвра­щает разбрызгивание масла по валу и маховику.

Рис. 2.7. Уплотнение коленчатого вала:

1— неподвижные кольца с графитовыми уплотнительными вставками; 2— подвижные уплот­нительные кольца; 3 — наружная крышка; 4 — крышка манжеты; 5—манжета; 6—упругие кольца для уплотнения вала; 7 — трубка для контроля утечки масла из сальника; 8 — пробка для слива; 9 — сепаратор; 10—пружина; 11 — промежуточная крышка.

Клапаны компрессора.В ком­прессорах применяют самодействую­щие клапаны. Они должны легко открываться и оказывать незна­чительное сопротивление при про­ходе паров хладагента, своевремен­но и плотно закрываться. Откры­ваются клапаны под давлением паров хладагента. Нагнетательный клапан, преодолевая усилие пру­жины клапана, начинает открывать­ся, когда давление в цилиндре бу­дет выше, чем в нагнетательной полости. Сходные явления проис­ходят и во всасывающем клапане. Он открывается, когда давление в цилиндре будет ниже, чем во всасывающей полости компрессора. В современных компрессорах применяются коль­цевые пластинчатые клапаны.

Основ­ными частями кольцевого нагнета­тельного клапана (см. рис. 2.8) являются седло 1, ограничитель подъема 2 (розетка), пружина 8 и пластинка 3. Пружина 8 (рис. 2.8, б, в) прижимает пластин­ку 3 к седлу 6 и этим перекрывает проходное сечение клапана. Розет­ки 2, 7 ограничивают подъем пла­стин и обеспечивают направление их при подъеме и опускании. Отвер­стия для выхода пара расположены в розетке по окружности между пластинами. Кроме того, в розетке имеются небольшие отверстия, рас­положенные против пластин, кото­рые препятствуют «прилипанию» пластин к ограничителям подъема.

Пластины кольцевых клапанов изготовляют толщиной 1,5—2 мм из специальной хромированной ста­ли. Высота подъема пластины кла­пана обычно 1—2 мм

Рис. 2.8. Пластинчатые клапаны.

а) –нагнетательный клапан; б) – головка цилиндра компрессора; 1 – седло; 2 – розетка (ограничитель подъема); 3 – кольцевая пластина; 4 – пружина; 5 – корончатая гайка; 6 – шплинт; 7 – шпилька; 8 – буферная пружина.

Наряду с кольцевыми пластин­чатыми клапанами используются также ленточные самопружинящие клапаны (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Ленточный клапан:

а — общий вид нагнетательного клапана; б — разрез нагнетательного клапана; в — всасывающий клапан; 1 — седло; 2 - розетка; 3 — пластина; 4 — винт крепления; 5 — направляющая.

Седло 1 и направляю­щая клапана 5 имеют расположен­ные рядом отверстия для прохода пара. В некоторых случаях отверстия заменяют на продольные пазы. Ленточная пластина перекрывает отверстия для прохода пара. Под действием разности давлений пара лента выгибается в сторону направ­ляющей и создает продольные щели для прохода хладагента. Ленточ­ные пластины изготовляют из леги­рованной стали. Большое проход­ное сечение и простота конструк­ции являются достоинствами лен­точных клапанов.

Предохранительный клапан ком­прессора. Он служит для защиты компрессора от разрушения при чрезмерном повышении давления со стороны нагнетания. На рис. 2.10 показан наперстковый предохрани­тельный клапан, в котором уплот­нение производится с помощью ре­зинового кольца, стойкого при взаимодействии с маслом и холо­дильным агентом.

В некоторых компрессорах вместо пружинного предохранительного клапана уста­навливают ломающуюся чугунную пластину, которая при превышении разности давления ломается. Как видно из рис. 2.10, регулировку открытия предохранительного кла­пана производят, изменяя силу пру­жины. Отрегулированный клапан пломбируют, а дату регулировки записывают в формуляр компрес­сора.

Рис. 2.10. Предохранительный клапан ком­прессора:

1 — седло; 2 — корпус; 3 — уплотнительное рези­новое кольцо; 4 — винт крепления кольца; 5—регулирующая пробка; 6—пружина; 7 — плом­ба; 8 — полость нагнетания; 9 —клапан; 10 —стопорный винт; 11 - полость всасывания

Смазочная система компрессора. Смазка может быть принудитель­ная (под давлением насоса) и раз­брызгиванием. Первую осуществ­ляют от шестеренного или плун­жерного насоса. Наиболее надежен насос, установленный ниже уровня масла в картере. Привод насоса осуществляют от коленчатого вала непосредствен­но с помощью зубчатой передачи или эксцентрика.

На всасывающей линии насоса устанавливают сетчатый фильтр гру­бой очистки (сетку располагают на высоте 10—15 мм от дна картера; число ячеек сетки фильтра 150—300 на 1 см²). На нагнетательной ли­нии насоса в средних и крупных компрессорах устанавливают щеле­вые пластинчатые или сетчатые фильтры тонкой очистки. Щелевой фильтр снабжен пружинным предо­хранительным клапаном. При за­грязнении фильтра, приводящем к резкому повышению давления мас­ла, клапан открывается и перепускает масло в картер компрес­сора. Давление масла регулируется специальным перепускным клапа­ном, сбрасывающим масло из на­гнетательного трубопровода в кар­тер. Обычно давление масла под­держивается на 0,06—0,2 МПа вы­ше, чем в картере. Если давление масла будет слишком велико, то увеличится унос масла из компрес­сора. При использовании коренных подшипников скольжения все масло, по­даваемое насосом, обычно подводится к ним, которое затем по масляным каналам коленчатого вала поступает к подшипникам ша­тунов и к сальнику. При использовании подшипников качения, масло подводится к сальнику, из которого по сверлениям вала поступает к другим деталям ком­прессора. Зеркало цилиндров в небольших бескрейцкопфных компрессорах смазы­вается маслом, стекающим из под­шипников коленчатого вала мето­дом разбрызгивания.

2.2.2. Конструкция непрямоточного одноступенчатого сальникового компрессора.

Конструкции транспортных и судовых компрессоров холодильных установок мало отли­чаются от конструкций холодильных компрессоров общего приме­нения. Некоторые отличия обусловлены спецификой охлаждения, ограниченной площадью и объемом машинных отделений, наличи­ем дополнительных внешних сил (удары, вибрация, качка). На судах крен (до 45^е) и дифферент (до 15°) судов учитывают при конструирова­нии масляной ванны картера компрессора. Судовые компрессоры рекомендуется устанавливать с расположением оси вала параллель­но диаметральной плоскости судна для уменьшения влияния гиро­скопического эффекта на коренные подшипники и защиты приемных масля­ных фильтров от оголения при бортовой качке. Иногда фильтры устанавливают в центре нижней части специально углуб­ленных масляных ванн.

Рассмотрим конструкцию непрямоточного одноступенчатого сальникового холодильного компрессора (рис. 2.11 и 2.12).

Рис.2.11. Поперечный разрез сальникового непрямоточного поршневого компрессора

Рис.2.12. Продольный разрез сальникового непрямоточного поршневого компрессора

Корпус компрессо­ра состоит из блок-картера 1 с двумя боковыми 6 и передней 10 крышками и проставок 16 с верхними крышками 17. Все корпус­ные детали отлиты из чугуна СЧ18-36. Число проставок определя­ется числом пар цилиндров в компрессоре. Проставки крепятся к блок-картеру болтами 18. Разъемы между блок-картером и проставками уплотнены прокладками из паронита. В проставках меж­ду верхними крышками и блок-картером образована нагнетатель­ная полость компрессора. Сам блок-картер перегородкой 15 разде­лен на всасывающую полость и картер. В верхней части блок-кар­тера и в перегородке выполнены посадочные отверстия для уста­новки цилиндровых втулок 2. В перегородке предусмотрены урав­нительные отверстия 5 с разделительными втулочками, позволяющие через внутреннее отверстие отсасывать пары хладагента из картера, а через внешнее кольцевое возвращать масло, отделяющееся от хладагента во всасывающей полости.

Цилиндровые втулки чугунные, на наружной поверхности имеют два посадочных пояска. Посадка втулок в блок-картер скользящая.

Коленчатый вал 12 стальной (сталь 45), штампованный, двух­коленный, двухопорный. Колена выполнены под углом 180°. На каждой шатунной шейке расположено четыре шатуна 4 (в других компрессорах может быть расположено три или два шату­на в зависимости от числа цилиндров в компрессоре). Противовесы 11 отштампованы за одно целое с валом. На коренные шейки на­прессованы роликовые сферические подшипники 13 и 23. Вал с под­шипниками установлен в стаканах 14 и 22, размещенных в расточ­ках в передней и задней стенках блок-картера. Передний подшип­ник 13 зафиксирован, задний 23 может перемещаться в стакане 22, что необходимо для компенсации линейного расширения вала при изменении температуры.

Шатуны 4 стальные штампованные. В верхнюю головку запрес­сована втулка, выполненная из бронзы ОФ10-1. Нижняя головка шатуна имеет косой разъем, что облегчает сборку. В ней установ­лены тонкостенные биметаллические вкладыши. Рабочая поверх­ность вкладышей покрыта слоем антифрикционного алюминиевого сплава АСМ.

Поршни 3 литые из алюминиевого сплава АЛ-10. При сборке с шатуном поршневой палец 21 запрессовывают в поршень и фик­сируют от продольных перемещений двумя кольцами Зегера. Верхняя часть поршня имеет специальную форму, повторяющую очертание корпуса всасывающего клапана 19, что уменьшает вред­ное пространство цилиндра. В верхней части поршня расположены уплотнительные кольца 20, в нижней —маслосъемное кольцо. Пор­шневые кольца изготовлены из термостабилизированного капрона. Необходимая упругость колец достигается установкой в канавке между кольцом и телом поршня стальных экспандеров. Кольца из капрона обладают высокой износостойкостью, их применение уве­личивает срок службы цилиндровых втулок.

Смазка компрессора осуществляется при помощи шестеренного масляного насоса 9, установленного в расточке передней стенки блок-картера. В картере поддерживают уровень масла выше сет­чатого фильтра грубой очистки 8, расположенного на дне картера. Масляный насос засасывает масло из картера через этот фильтр и нагнетает его через фильтр тонкой очистки в камеру сальника 24. В крышку сальника встроен регулирующий перепускной кла­пан 7, поддерживающий давление масла в камере сальника на 200—250 кПа выше давления паров хладагента в картере компрес­сора. Необходимость контроля за смазкой компрессора по этой раз­ности давлений вызвана тем, что давление в картере переменное и зависит от режима работы компрессора. Через сверленые каналы в коленчатом валу масло из камеры сальника поступает к шатунным подшипникам. Коренные подшипники, поршневые пальцы и цилиндры смазываются маслом, которое разбрызгивается через зазоры между нижними головками шатунов. Во избежание вспенива­ния масла в картере в период пуска компрессора предусмотрен электроподогрев масла в картере, позволяющий перед пуском компрессора выпа­рить хладагент, растворенный в масле. нагнета­тельных

В компрессорах, работающих на хладагентах R-22 и R-717 при низких тем­пературах кипения, предусмотрено водяное охлаждение полостей. Охлаждающая вода циркулирует через водяные рубашки в проставках. Для компрессоров, работающих в режимах высоких температур кипения, т. е. с относительно небольшими сте­пенями сжатия, водяное охлаждение не требуется, так как темпе­ратуры нагнетания в этих машинах не превышают 100—120° С.

Клапанная группа компрессора (рис. 2.13). Верхний торец буртика цилиндровой втулки 1 служит седлом коль­цевого всасывающего клапана 3. Через отверстия 2, просверленные в буртике цилиндровой втулки, проходит всасываемый пар хладагента.

Корпус всасывающего клапана 4, установленный на бурти­ке цилиндровой втулки, служит седлом нагнетательных клапанов 12. Кольцевые пластины всасывающего 3 и нагнетательных 12 кла­панов подпружинены. Специальный фланец 5прижимает с помощью четырех гаек на шпильках 6, ввернутых в блок-картер 13, кор­пус всасывающего клапана к цилиндровой втулке. Этот фланец выполняет также роль направляющей для розетки 7 нагнетатель­ных клапанов, прижатой к корпусу всасывающего клапана буфер­ной пружиной 8. Буферная пружина, направляющие втулки 9 и 11, винт 10 и розетка 7 нагнетательных клапанов образуют ложную крышку.

Рис. 2.13. Клапанная группа компрессора.

Такое устройство предохраняет механизм движения ком­прессора от больших перегрузок и гидравлических ударов при по­падании жидкого хладагента в цилиндр. Под давлением несжимае­мой жидкости розетка нагнетательных клапанов поднимается, сжи­мая буферную пружину, и жидкость перепускается в нагнетатель­ную полость через каналы в нажимном фланце.

Для обеспечения длительной эксплуатации компрессора необходимо соблюдение трех условий:

1) качественное уплотнение в соеди­нениях: корпус всасывающего клапана — буртик цилиндровой втулки; цилиндровая втулка — блок-картер; 2) строгое соблюдение величины линейного мертвого пространства (зазор между дни­щем поршня и корпусом всасыва­ющего клапана должен быть 0,8— 1,2 мм); 3) правильная регулировка высоты подъема пластин клапа­нов.

Сальник компрессора (рис. 2.14.) пружин­ный, торцового типа, двусторон­ний, маслозаполненный. Двусто­роннее уплотнение позволяет удерживать масло в камере сальни­ка. Торцовое уплотнение в сальнике достигается за счет трения между стальными кольцами 1, вращающимися вместе с валом, и неподвижными кольцами 2, выполненными из антифрикционного металлизированного графита. Предварительно сжатыми пружина­ми 6, расположенными в обойме 3, стальные кольца через нажим­ные кольца 4 и упругие кольца 5 прижаты к неподвижным кольцам. Упру­гие кольца из хладономаслостойкой резины или фторопласта ком­пенсируют неточности сборки сальника, обеспечивая плотное приле­гание трущихся колец, и являются хорошим уплотнением по валу.

Рис. 2.14. Сальник компрессора.

2.2.3. Конструкция бессальникового компрессора.

Рассмотрим бессальниковый компрессор, показанный на рис. 2. 15.

Рис .2.15. Средний поршневой непрямоточныйодносту­пенчатый бессальниковый холодильный компрессор.

По конструкции основные узлы и детали современных средних компрессоров мало отличаются от используемых в круп­ных компрессорах. Средние бессальниковые непрямо­точные компрессора выполняется с чугунными или алюминиевыми корпусами, минимальным количеством разъемов, с числом цилинд­ров четыре, шесть или восемь. Двухопорные коленчатые валы (рис.2.15) уста­навливают на подшипниках качения или скольжения, при этом, как правило, один подшипник расположен на концевой шейке вала, а другой —между кривошипно-шатунным механизмом и электродвигателем. Двухопорная схема вала 11 и блок-картер 1 компрессора обеспечивают равномерность зазора между ротором 3 и статором 4 встроенного электродвигателя. Ротор располагают консольно для облегчения его монтажа и демонтажа. Уровень масла в картере должен быть не менее чем на 5 мм ниже зазора между ротором и статором, так как наличие масла в зазоре приводит к росту подво­димой мощности и увеличивает унос масла из компрессора. Масло забирается из картера масляным насосом б через фильтр 5 и по­дается через фильтр тонкой очистки в камеру 7, откуда поступает в сверление вала. По конструкции цилиндровые втулки 2, шатунно-поршневая группа 10 и детали клапанного устройства 8 и 9 аналогичны рассмотренным выше.

Интенсивное охлаждение встроенного электродвигателя всасы­ваемым паром хладагента, поступающим в компрессор через фильтр 12, позволяет увеличивать нагрузку двигателя в 1,5—1,8 раза по сравнению с его номинальной мощностью. В связи с этим бессальниковые компрессоры могут иметь встроенные двигатели значительно меньшей номинальной мощности и массы, чем откры­тые. Однако пусковой момент у встроенных электродвигателей должен быть повышенным (в зависимости от числа цилиндров и на­личия устройств, разгружающих запуск, он обычно превышает но­минальный в 1,5—2 раза). Для обеспечения нормальной работы в режимах с уменьшенной массой всасываемого пара (при температуре кипения ниже ми­нус 30° С и степени сжатия больше 10) изоляция обмотки электродвигателя должна длительно выдерживать температуру до 125° С с учетом свойств среды, в которой работает двигатель.

Для поддержания заданных температурных режимов в охлаж­даемых объектах в условиях переменной температуры окружающей среды необходимо изменять холодопроизводительность компрессора. В средних и крупных компрессорах в качестве устройств, изменяющих холодопроизводительность, получили распространение различные отжимные устройства пластин всасывающих клапанов. Принудительный от­жим пластин всасывающих клапанов от седел может осуществ­ляться с помощью специальных механических толкателей с гидрав­лическим или пневматическим приводами (в первом используется давление масла, во втором — давление паров хладагента), а так­же с помощью электромагнитных устройств. Устройства для отжи­ма пластин всасывающих клапанов могут быть встроены практи­чески во все поршневые холодильные компрессоры, кроме прямо­точных.

В качестве электромагнитных устройств ис­пользуются электромагнитные катушки, которые встраиваются ли­бо в корпус всасывающего клапана (внутренние катушки), либо в крышку цилиндра (внешние катушки). При подаче тока в элект­ромагнитную катушку образуется магнитное поле, действующее на пластину всасывающего клапана. За счет магнитных силовых линий, проходящих через пластину, она удерживается в верхнем положении, сообщая цилиндр с полостью всасывания, цилиндр отключается (переводится в режим холостого хода). При этом в отключенном цилиндре энергия теряется только на трение поршневых колец и на гидравлические сопротивления движению пара в открытом всасывающем клапане. После выключения тока магнит­ное поле исчезает, пластина всасывающего клапана более не удерживается в верхнем положении и цилиндр вновь включается в работу.

Подобное устройство показано на рис. 2.16.

Рис. 2.16. Электромагнитное устройство отжима пластины всасывающего клапана.

В этой конструкции электромагнитная катушка 10 размещается на внешней стороне крышки цилиндра и не подвергается действию хладагента. Магнитное поле подводится к пластине всасывающего клапана 1 через крышку цилиндра (внешний магнитопровод) и де­тали клапанного устройства: седло 2 и корпус 4 всасывающего клапана, седло 6, кольцо 5 и розетку 7 нагнетательного клапана, пружины 3, 8 и 9 (центральный магнитопровод). Введение в кон­струкцию двух диамагнитных проставок 12 обеспечивает нужное направление силовых линий магнитного поля. Постоянный магнит 11 создает начальный магнитный поток, на который накладывается магнитный поток электромагнитной катушки.

Системы автоматического изменения холодопроизводительности с электромагнитным отжимом пластин всасывающих клапанов компрессора обладают следующими преимуществами: просты по устройству, имеют небольшую стоимость, отличаются малой инер­ционностью и высоким быстродействием, отсутствие толкателей и других подвижных деталей в отжимном устройстве повышает дол­говечность пластин клапанов и всего устройства в целом. Такие системы наиболее эффективны и экономичны (подводимая к ком­прессору мощность изменяется почти пропорционально изменению холодопроизводительности).

Защиту электродвигателей бессальниковых компрессоров обес­печивают встраиванием в лобовую часть обмотки статора датчиков температуры (в каждую фазу), отключающих двигатель при превы­шении допустимой температуры обмотки.

Защиту от прекращения подачи смазки в ком­прессорах, оснащенных шестеренными масляными насосами, осу­ществляют с помощью дифференциальных реле давления (реле контроля смазки РКС), останавливающих компрессор при падении разности давления масла и всасывания ниже предельно допустимой.

Для защиты средних и крупных поршневых холодильных ком­прессоров от гидравлических ударов (при попадании жидкого хлад­агента в цилиндр) используются ложные крышки, а в малых ком­прессорах устанавливают вторую, более жесткую пружину, прижимающую ограничитель подъема нагнетательного клапана к клапанной доске.