Особенности конструкции компрессоров. Часть 2.

В предыдущий раз мы начали рассматривали конструкцию компрессоров Copeland, где отличительной особенностью, помимо прочего, является осевое и радиальное согласование спиралей. Является ли это решение единственным на рынке? Попробуем разобраться.

Основной функцией механизма согласования спиралей является защита компрессора от превышения степени сжатия и от попадания несжимающихся частиц.

Первым конструкция, обеспечивающая такую защиту, была предложена инженерами Emerson, конструкция получилась удачной, о чем свидетельствует большое количество работающих компрессоров.

Естественно, конструкция механизма согласования была защищена патентами.

Альтернативное решение было применено на компрессорах серии MLZ, выпускаемых под торговой маркой Danfoss.

Механизм радиального согласования был реализован сходным образом – за счет центробежных сил поверхности спиралей соприкасаются, обеспечивая тем самым герметичность. В случае попадания несжимаемых частиц, втулка эксцентрика, расположенная в подвижной спирали, позволяет последней сдвигаться в радиальном направлении и пропускать частицу или поток жидкости через спиральный блок с минимальными повреждениями. Размеры твердых частиц или количество жидкого хладагента определяются зазором между крайними положениями втулки эксцентрика (рис. 1).

Рисунок 1. Втулки эксцентрика в спиральном компрессоре

Механизм осевого согласования реализован отличным от рассматриваемого ранее способом (рис. 2). В полости подвижной спирали располагается отверстие диаметром 0,35 мм, которое связывает полость высокого давления с нижней камерой. При выключенном компрессоре давление в этих полостях одинаково и подвижная спираль за счет собственного веса располагается на упорной поверхности – пуск компрессора разгруженный. После пуска компрессора, давление нагнетания поступает в нижнюю камеру и прижимает подвижную спираль к неподвижной в осевом направлении – начинается сжатие и нагнетание.

Рисунок 2. Механизм осевого согласования спиралей

Если сравнить две конструкции механизма осевого согласования (рис. 3), то мы увидим, что у каждой есть недостатки: наличие контакта «металл по металлу» требует наличия масла для уменьшения трения (рис. 3 справа), а наличие статического уплотнения промежуточной полости (рис. 3 слева) приведет к его износу и в конечном счете также к контакту «металл по металлу».

Таким образом, патент удалось обойти за счет того, что у компрессоров Copeland в осевом направлении перемещается неподвижная спираль, а у компрессоров Danfoss – подвижная.

Рисунок 3. Механизм осевого согласования спиралей

Как видно, существующие конструктивные исполнения механизма согласования спиралей несмотря на то, что отличаются между собой, обеспечивают требуемую надежность работы компрессора.