Вивчення вузлів і деталей ротаційних компресорів (Протокол лабораторної роботи № 3)

Національний технічний університет України

“Київський політехнічний інститут”

Кафедра прикладної гідроаеромеханіки і механотроніки

Факультет ММІ   курс 5 група МАм-61

Студент  ___________________________                               

                            Протокол лабораторної роботи № 3

Вивчення вузлів і деталей ротаційних компресорів

Компресор, в якому поршень (ротор) обертається відносно циліндра, називається ротаційним.

Сутність дії ротаційного компресора полягає в тому, що, незалежно від його конструктивних особливостей, всмоктування газу або повітря проводиться тією порожниною компресора, об'єм якої збільшується при обертанні ротора. Газ, що всмоктується, потрапляє в замкнуту камеру, об’єм якої, переміщаючись при обертанні ротора, зменшується. Стиснення за рахунок зменшення об’єму приводить до збільшення тиску й виштовхування газу в нагнітальний патрубок.

Ротаційні нагнітачі, розвиваючі надлишковий тиск до 0,28-0,3 МПа (при атмосферному тиску на вході), називаються повітродувками, а ті, що створюють більш високий тиск - компресорами. Ротаційні компресори і повітродувки мають ряд переваг перед поршневими: урівноважений хід через відсутність зворотньо-поступального руху; можливість безпосереднього з'єднання з електродвигуном; рівномірна подача газу; меншу вагу конструкції, відсутність клапанів і т. д.

Разом з тим, у порівнянні з поршневими, ротаційні компресори мають більш низький механічний ККД, розвивають більш низький тиск, вимагають більш високої точності виготовлення.

По характеру руху ротора ротаційні компресори розділяють на дві основні групи: 1) з ротором, що котиться; 2) з ротором, що обертається.

На рис. 1 схематично зображений розріз ротаційного комрессора з ротором, що котиться.

Рис. 1. Схематичний розріз ротаційного компресора з ротором, що котиться:

1 - Циліндр; 2 - ротор; 3 - лопать, 4 - нагнітальний клапан

Принцип дії компресора наступний. По нерухомій поверхні циліндра котиться ротор, який приводиться в рух валом з ексцентриком. Оскільки вісь ротора зміщена щодо осі циліндра, то між циліндром і ротором утворюється серповидна порожнина, положення якої безперервно змінюється в залежності від кута повороту ротора. Серповидна порожнина розділена пластиною, яка щільно притискується пружиною до ротора, на дві ізольовані частини: всмоктувальну і нагнітальну. Коли ротор знаходиться у верхньому положенні і віджимає лопать в паз, в циліндрі утворюється одна серпоподібна порожнина, заповнена парами агента. При подальшому обертанні ротора пластина під дією ваги і сили пружини опускається, розділяючи циліндр на дві ізольовані порожнини. Об’єм серповидної порожнини, що знаходиться за ротором, збільшується і порожнина заповнюється парою з всмоктувального трубопроводу. Процес всмоктування закінчується, коли всмоктувальна порожнину займає максимальний об’єм. У міру руху ротора об’єм порожнини перед ротором зменшується, в результаті чого пара стискується, і, коли тиск пари трохи перевищує тиск у нагнітальному трубопроводі (тобто в конденсаторі), відкривається нагнітальний клапан, і стиснене пар виштовхується в нагнітальний трубопровід.

Ротаційний герметичний компресор ФГР-0,7 холодопродуктивністю 815 вт з ротором, що котиться зображений на рис. 2. Компресор з електродвигуном укладений у штампований сталевий кожух 1. Усередині циліндра 12 розміщений ротор 13, насаджений на ексцентриковий вертикальний вал 2. Вал спирається на два бронзових підшипника 7 і 9. У лівій частині циліндра знаходиться лопать 14 з пружиною 15, що притискає лопать до поверхні ротора.

Нагнітальний пластинчастий клапан 11 знаходиться в нижній кришці. Зрівноважування компресора досягається установкою на торцях ротора 5 двох противаг 6. У нижню частину ексцентрикового валу, що має центральний отвір, впресована втулка 10 з одним центральним і чотирма радіальними отворами, що виконує роль відцентрового масляного насоса. Масло піднімається по центральному отвору валу до середньої частини верхнього підшипника, звідки через радіальне свердління подається в спіральну канавку, за якою викидається в чашку 8 для запресовування статора, що є маслозборнік. З чашки масло по трьох каналах надходить у кільцеву канавку верхньої частини роторного підшипника, потім по спіральної канавці спускається в нижню кільцеву канавку і виводиться в картер компресора. У верхній частині ексцентрикового валу болтом ротора електродвигуна кріпиться фігурна чашка 3, що служить для відбою масла. Це забезпечує гарне охолодження обмоток 4 електродвигуна і запобігає попаданню масла в зазор між статором і ротором.