Новые разработки в области винтовых и спиральных компрессоров

Аннотация

Наряду с конструированием холодильных компрессоров сотрудники отдела роторных и поршневых компрессоров ОАО "ВНИИхолодмаш-Холдинг" совместно с ОАО "Пензкомпрессормаш" проводят активную работу по модернизации воздушных компрессорных станций с винтовыми компрессорами. За последние три года был создан ряд воздушных винтовых компрессоров производительностью от 4 до 40 мЗ/мин и избыточным давлением нагнетания 0,7...0,9 МПа. В этих компрессорах использован новый профиль зубьев роторов, спроектированный в ОАО "ВНИИхолодмаш-Холдинг" с учетом со временных тенденций.

Полный текст

Форма профиля оригинальна и не имеет аналогов. Особое внимание было уделено маслосистеме компрессоров: выбору места впрыска, определению оптимальных значений расхода и температуры подаваемого масла.

Технические характеристики воздушных компрессорных станций с винтовыми компрессорами, а также воз душных винтовых компрессоров приведены в таблице. Результаты испытаний серийного образца воздушного компрессора компрессорной станции 1ВВ-40/9 иллюстрируются рис. 1.

Рис. 1. Зависимость потребляемой эффективной мощности N (а), коэффициента подачи Л и эффективного адиабатного КПД (8) винтового компрессора компрессорной станции 188-40/9 от давления нагнетания р (абсолютное)

Из ряда компрессорных станций наибольший интерес представляют передвижная воздушная компрессорная станция ПВ-4/7, полностью разработанная отделом роторных и поршневых компрессоров ОАО "ВНИИхолодмаш-Холдинг", а также компрессор ВКВ-7/10, предназначенный для сжатия атмосферного воздуха, попутного нефтяного газа и выхлопных газов дизельных двигателей.

Рис. 2. Спиральный компрессор СК 16: 1 — нагнетательный патрубок; 2 — обратный клапан; 3 — коллектор впрыска хладагента; 4 — проставка; 5 — корпус; 6 — всасывающий патрубок; 7—клеммник; 8 — статор электродвигателя; 9 —ротор; 10 — муфта Ольдгейма; 11 — подвижная спираль; 12 — неподвижная спираль

Отличительной чертой компрессора ВКВ-7/10 является то, что для уплотнения зазоров в компрессоре и снижения температуры нагнетания используется пресная техническая или соленая вода, что позволяет получить сжатый газ без примесей масла.

Отделом роторных и поршневых компрессоров были продолжены также работы по созданию холодильных винтовых компрессорных агрегатов общепромышленного и специального назначения холодопроизводительностью 25... 120 кВт и компрессорно-конденсаторных агрегатов на их базе для комплектации холодильных камер обще промышленного назначения. Технические характеристики холодильных винтовых агрегатов приведены в таблице.

 Таблица

Марка	Наружный диаметр винтов**, мм	Относи­тельная длина винтов	Произво­дитель­ность, м3/мин	Мощность электро­двигателя, кВт	Число зубьев зацепления винтов**
Воздушные компрессорные станции
IBB -40/9	300/286	1,30	40	250	4/6
IBB-34/9	270/255	1,55	34	200	4/6
IBB -34/9	270/255	1,50	34	200	4/6
IBB -30/9	240/230	1,92	30	200	4/6
IBB -27/9	270/255	1,25	27	200	4/6
IBB -20/9	240/230	1,31	20	132	4/6
IBB -9/9	170/161	1,68	8,3	55	4/6
ВКВ-7/10	170/161	1,68	10	55	4/6
ПВ-4/7*	170/161	1,25	4	33
Холодильные винтовые агрегаты
АВ25-2-2	90/85,9	1,1	1	15	5/7
АВ25-7-2	90/85,9	1,1	1	15	5/7
А25-2-3	90/85,9	1,1	1	15	5/7
А25-2-5	90/85,9	1,1	1	15	5/7
22Л50-2-ЗС	115/108	1,0	2	30	5/7
А120-2-1С	141/133	1,24	4,66	45	4/6
*Передвижная компрессорная станция с дизельным двигателем. **В числителе для ведущего ротора, в знаменателе - для ведомого.

Характерные особенности компрессорных агрегатов А25-2-3 и А25-2-5 сальниковое горизонтальное исполнение компрессора, возможность работы и на фреоне, и на аммиаке, отсутствие масляного насоса и золотникового регулятора производительности, разгруженный пуск компрессора. Масло охлаждается жидким хладагентом, отбираемым после конденсатора. В агрегате А25-2-5 использована экономайзерная схема, позволяющая значительно увеличить холодильный коэффициент.

В компрессорно-конденсаторных агрегатах АВ25-2-2 и АВ25-7-2, созданных на базе компрессорных агрегатов типаА25, применен конденсатор воздушного охлаждения.

Компрессорные агрегаты 22А50-2-ЗС, А 120-2-1С бес сальниковые, со встроенным электродвигателем на нагнетании компрессора, масляным насосом, золотниковым регулятором производительности и водяным масло охладителем. Агрегаты полностью автоматизированы.

В 1999 г. отделом роторных и поршневых компрессоров проведены испытания макетного образца герметичного спирального компрессора СК 16 (рис.2). Объемная производительность компрессора 0,58 мЗ/мин, мощность электродвигателя 7,5 кВт. Холодопроизводительность составляет 27 кВт при температуре кипения 0 °C и конденсации 35 °C. Для снижения температуры нагнетания в полость сжатия компрессора по капиллярной трубке подается жидкий хладагент, что позволяет расширить диапазон работы компрессора до температуры конденсации 50 °C. На базе компрессора СК 16 спроектирован тепловой насос КТН20 теплопроизводительностью 20 кВт, предназначенный для отопления и горячего водоснабжения индивидуальных коттеджей. При работе на R134a темпера тура горячей воды достигает 65 °C. Источником теплоты низкого потенциала может служить вода из озера, скважины или грунта.

В настоящее время отдел ведет работы по созданию герметичного винтового компрессора на R134а с воздушным охлаждением конденсатора. Холодопроизводительность компрессора 32 кВт при температуре кипения 6 °C и конденсации 45 °C (максимальная температура конденсации 65 °C).