Поршневые компрессоры — общие сведения

Наряду с большинством холодильных ПК одноступенчатого сжатия в холодильной технике применяют и двухступенчатые компрессоры для работы при отношениях давлений нагнетания и всасывания более 7…10.

Холодопроизводительность компрессора — условное, всемирно принятое для холодильных компрессоров понятие (как и теплопроизводительность при их использовании в тепловых насосах). Под ней понимают холодопроизводительность (или теплопроизводительность) соответствующей холодильной машины (ХМ) или теплового насоса (ТН), которую компрессор обеспечивает при заданных температурных режимах массовой производительностью (подачей) хладагента.

Холодильные ПК выпускаются на широкий диапазон холодопроизводительностей — от десятых долей киловатта до сотен киловатт. Один из наиболее принципиально важных классифицирующих признакав ПК — вид электропривода, по которому различают — с внешним и встроенным приводом; среди последних полугерметичные в разъемном корпусе бессальниковые) и герметичные в заваренном кожухе. Подавляющее большинство ПК имеет бескрейцкопфную конструкцию механизма движения. Во всем мире выпускают лишь небольшое количество крейцкопфных поршневых компрессоров с цилиндрами двойного действия холодопроизводительностью свыше 500 кВт для работы на аммиаке и углеводородных газах. Компрессоры этого типа последовательно вытесняются винтовыми.

К числу принципиальных конструктивных различий можно отнести: число цилиндров, которое обычно составляет 1…9 при двухопорных коленчатых валах и достигает 16 при трехопорных; расположение валов — горизонтальное или вертикальное; расположение цилиндров — горизонтальное, вертикальное или веерное.

Двухступенчатые ПК выполняют на базе основной модели одноступенчатого. Так, на базе 4- или 8-цилиндровых формируют двухступенчатые с числом цилиндров ступени низкого давления соответственно 3 или 6 и ступени высокого давления 1 или 2.

Некоторые модели имеют также модификации, предназначенные для работы на различных температурных режимах: низкотемпературные, среднетемпературные и высокотемпературные. Эти модификации различаются мощностью встраиваемых электродвигателей и проходными сечениями в клапанах, обусловленными, например, высотфй подъема пластин или числом элементов, образующих суммарный проход для газа.

Многие преимущества поршневых компрессоров (универсальность по отношению к различным холодильным агентам, многорежимность, возможность и удобство исполнения многоцилиндровых конструкций с цилиндрами уменьшенного размера) в современных условиях не имеют решающего значения. Стремление к переходу от ПК к другим типам связано с недостатками ПК: наличие у них высоконагруженных элементов, снижающее время межремонтного периода (клапаны, пары трения в шатунно-поршневом механизме, поршневые кольца); наличие кривошипно-шатунного механизма движения, вызывающее увеличение общих габаритов ПК и снижение в них доли камер сжатия.

Вместе с тем такие преимущества поршневых, как относительная простота конструкции и отработанная технология производства, повторяемость относительно простых узлов и деталей в многоцилиндровых машинах обеспечивают им и в настоящее время хорошую конкурентоспособность в области производительностей до 100 кВт. Поэтому замена ПК другими типами компрессоров оправдана лишь при достижении ими принципиальных качественных преимуществ. Так, винтовые холодильные компрессоры, уступающие по энергетическим показателям ПК, существенно превосходят их по показателям надежности и обеспечивают за срок эксплуатации меньшие суммарные затраты на производство холода главным образом за счет снижения затрат на ремонтные работы.