Холодильные турбокомпрессоры | Холодильные установки
Страницы: 1 2

Холодильные турбокомпрессоры

Холодильные станции многих предприятий имеют холодопроизводительность до 25 ÷ 30 млн. ккал/ч. Для производства такого количества холода используют турбокомпрессоры — самые высокопроизводительные компрессорные машины. Их применяют при переработке нефти, разделении газов, в производстве многих химических продуктов, в кондиционировании воздуха для глубоких шахт, метрополитенов, крупных общественных зданий, театров.

принципиальная схема турбокомпрессора
Рис. 30. Принципиальная схема турбокомпрессора:
1 — лопатки, 2 — диффузор, 3 — рабочее колесо

Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем (рис. 30): при вращении рабочего колеса 3 турбины на стороне входа образуется разрежение, вследствие чего пары хладагента непрерывно поступают на лопасти рабочего колеса из всасывающего трубопровода.

В рабочем колесе пары под действием центробежной силы отбрасываются от центра колеса к его внешней окружности, откуда попадают в диффузор 2,
служащий для уменьшения скорости газа. Падение скорости компрессора:
сопровождается   ростом давления. Безлопаточный диффузор представляет собой кольцевую щель, отлитую в корпусе или образованную вставными кольцевыми дисками.

По неподвижным каналам обратного направляющего аппарата газ попадает на рабочее колесо следующей ступени, пока, наконец, на последней ступени не достигается давление конденсации. За последней ступенью расположена улитка, которая служит для подвода газа к нагнетательному штуцеру.

Чтобы не допускать перетока газа и его утечки, между ступенями и в местах выхода вала из корпуса ставятся лабиринтные уплотнения. Большей частью они делаются из мягких металлов — алюминия, меди, бронзы и образуются выступами и впадинами на подвижной и неподвижной частях компрессора.

На валу и ступице рабочего колеса делают проточки, а в неподвижную часть корпуса вставляют соответствующие им кольца гребенчатого типа или со срезанной кромкой.

При слишком малой производительности турбокомпрессора может наступить опасное явление — помпаж. Машина при этом работает в неустойчивом режиме, начинает издавать свистящий звук и вибрировать, ее производительность резко меняется, пары хладагента периодически поступают обратно в машину. Для борьбы  с  помпажом  турбокомпрессоры  оборудуются  специальным противопомпажным устройством, перепускающим часть паров с нагнетательной стороны на всасывающую.

Система смазки турбокомпрессора состоит из рабочего насоса, холодильника, фильтра, маслопроводов, пускового насоса и клапана, регулирующего давление в системе.

Турбокомпрессор непосредственно или через редуктор, повышающий число оборотов, соединяется с быстроходными электродвигателями или паровыми турбинами. Вся установка компактно монтируется на сравнительно небольшом фундаменте.

Конструктивные особенности холодильных турбокомпрессоров зависят от применяемого хладагента, числа оборотов, условий работы, типа привода.

фреоновый турбокомпрессор
Рис. 31. Фреоновый турбокомпрессор:
а — общий вид со снятой крышкой и заглушками на штуцерах, б — продольный разрез; 1 — опорно-упорный подшипник. 2 — диффузор. 3, 4, 5 — рабочие колеса, 6 — вал, 7 - опорный подшипник, 8 — думмис, 9 — корпус, 10 — обратный направляющий аппарат

Фреоновый трехколесный турбокомпрессор (рис. 31) имеет чугунный литой корпус с горизонтальным разъемом. Ротор с тремя рабочими колесами уложен на подшипниках скольжения типа «Митчел». Рабочие колеса выполнены из легированной стали с цельнофрезерованными лопатками и приклепанными покрывными дисками.

Осевое усилие воспринимается разгрузочным поршнем-думмисом.

После каждого колеса имеется безлопаточный диффузор.

Перед входом в турбокомпрессор установлены поворотные лопатки; предназначенные для регулирования холодопроизводительности. Привод поворотных лопаток — от исполнительного механизма, расположенного вне компрессора.

Перед вторым колесом предусмотрен промежуточный подсос паров фреона из отсека низкого давления поплавковой камеры, в которой расположены два регулирующих поплавка для ступенчатого дросселирования фреона. На выходе из компрессора вал уплотнен торцевым сальником с рабочей парой сталь — графит, причем графитовые кольца для уменьшения их износа насажены на вал свободно и вращаются с меньшим, чем он, числом оборотов.