Новые российские спиральные компрессоры

Аннотация

Авторы представляют конструкцию и характеристики новых российских спиральных компрессоров. Показано, что на базе этих компрессоров могут быть разработаны их низкотемпературные модификации.
Диапазон разрабатываемых модифицированных спиральных компрессоров охватывает холодильные мощности от 5 до 50 к Вт.

Полный текст

Не секрет, что за последние десятилетия отечественная холодильная промышленность существенно утратила свои позиции, а зарубежная техника стала доминирующей во многих областях холодопотребления. Особенно ярко это проявляется в диапазоне холодопроизводительностей от 5 до 50 кВт.

В то же время такие характеристики отечественной холодильной техники, как простота и дешевизна обслуживания, ремонтопригодность, устойчивость к особенностям отечественной эксплуатации, делают ее привлекательной для многих потребителей.

Проведя анализ мировой тенденции развития компрессорной техники и стремясь к возврату утраченных позиций на российском рынке, специалисты ЗАО «НИИтурбокомпрессор» начали разрабатывать и осваивать на Казанском заводе «Точмаш-холод» спиральные компрессоры. Результаты испытаний первых отечественных бессальниковых спиральных холодильных компрессоров на калориметрическом стенде были опубликованы в журнале «Холодильная техника» №2/2001.

В компрессорах данного типа используется принцип объемного сжатия (рис. 1). Основными рабочими органами компрессора служат два спиральных элемента, при взаимодействии которых происходит сжатие. Один из элементов неподвижен, второй совершает плоскопараллельное движение с малым радиусом, равным эксцентриситету приводного вала. Сжимаемый объем перемещается от периферии к центру в серповидных полостях, образованных спиральными элементами. Конечный объем вытесняется через нагнетательное отверстие, расположенное в центре неподвижного спирального элемента.

Pиc. 1. Процесс сжатия в спиральном компрессоре

Благодаря тому что область нагнетания отделена от области всасывания промежуточными полостями, отсутствует необходимость в нагнетательном и всасывающем клапанах, что повышает надежность компрессора. Повышению надежности способствует и простота механизма преобразования вращения вала в движение спирали, обеспечивающее процесс сжатия. Число деталей в спиральном компрессоре на 30 % меньше, чем в поршневом.

Наряду с высокой надежностью спиральный компрессор благодаря «мягкому» процессу нагнетания с высокой частотой и возможности выполнения уравновешенной конструкции имеет низкий уровень шума - 65...67 дБ А.

За последний год были созданы бессальниковые спиральные компрессоры СГГЗО-2-1, СГГ20-11-1 (рис. 2), которые вобрали в себя опыт эксплуатации первого компрессора 1БС4-2-3. Компрессоры выполнены на одной базе и предназначены для работы в холодильных машинах, используемых для охлаждения молока, воды и других продуктов питания, а также в системах кондиционирования железнодорожного, водного транспорта и общего назначения.

Рис. 2. Бессальниковый спиральный компрессор для систем кондиционирования СГГ30-2-1 и СГГ20-11-4

Компрессоры СГГЗО-2-1 и СГГ20-11-1 имеют горизонтальное исполнение со встроенным электродвигателем и надежную систему смазки, работающую под действием разности давлений между полостями всасываниям нагнетания, которая гарантирует устойчивую работу на всех режимах. Во всех конструкциях спиральных компрессоров используют устройство, обеспечивающее защиту при попадании жидкости или механических частиц в рабочую полость. В конструкцию спиральных компрессоров включены: встроенный предохранительный клапан, осуществляющий перепуск хладагента с нагнетания на всасывание в случае превышения перепада давления; тепловая защита электродвигателя.

Простота конструкции компрессоров и наличие разъема корпуса позволяют проводить их ремонт на месте эксплуатации силами обслуживающего персонала или ремонтной организации, имеющей опыт ремонта поршневых бессальниковых компрессоров. Это обстоятельство немаловажно для России, где нет еще развитой сети сервисных станций и специалистов высокой квалификации, достаточной для восстановления импортной техники.

Эти особенности спиральных компрессоров СГГЗО-2-1 и СГГ20-2-1 наряду с традиционными преимуществами (включая надежность, меньшие массу и габаритные размеры, низкий уровень шума) делают их хорошей альтернативой зарубежным компрессорам.

Изготовляют важнейшие узлы компрессора на уникальном технологическом оборудовании немецкой фирмы EX CELL-O.

Основные характеристики компрессоров приведены в таблице.

Таблица

Показатель	Спиральные компрессоры
	1БС 4-2-3	СГГ30-2-1	СГГ20-11-1
Холодопроизводительность, кВт	4,5	28	18
Температура кипения t0, °С	-15	5	0
Температура конденсации tк, °С	30	55	40
Потребляемая мощность, кВт	3,0	8,7	5,5
Хладагент	R22	R22	R134а
Габаритные размеры, мм	0293x458	750x250x280	690x250x280
Масса, кг	75	100	90

На базе этих компрессоров могут быть созданы низкотемпературные модификации, так как возможность впрыска хладагента в жидкой

или паровой фазе в рабочую полость компрессора расширяет диапазон работы по температуре кипения до -30 °С.

В настоящее время компрессор СГГЗО-2-1 проходит испытания в составе железнодорожного кондиционера ОАО «Сибкриотехника» (Омск).

Холодопроизводительность компрессора регулируют изменением частоты вращения электродвигателя от 1200 до 3000 об/мин.

Стремясь расширить номенклатуру выпускаемой продукции, специалисты ЗАО «НИИтурбокомпрессор» разрабатывают унифицированный ряд спиральных компрессоров на трех типоразмерах спиралей, который охватывает 10 базовых холодопроизводительностей от 5 до 50 кВт.

ЗАО «НИИтурбокомпрессор» приглашает к сотрудничеству все заинтересованные организации. Мы знаем, что российские разработки ни в чем не уступают зарубежным аналогам и наш инженерный потенциал позволит вернуть утраченные позиции.