Компрессорные агрегаты.

Компрессорные агрегаты состоят из компрессора с электроприводом и необходимых приборов автоматической защиты и визуального контроля. В состав компрессорных агрегатов могут входить вспомогательные аппараты и арматура, обеспечивающие отделение и возврат масла, его охлаждение, а также разгрузку компрессора при пуске и др.

Компрессорные агрегаты используют, как правило, в составе крупных холодильных установок, чаще всего с непосредственной системой охлаждения. Их применяют также и в установках с рассольной системой охлаждения, когда к одному крупному аппарату подключают несколько компрессоров, и в многоступенчатых низкотемпературных машинах, где большой объем оборудования затрудняет его компоновку в более сложные агрегаты.

Агрегаты с поршневыми компрессорами наиболее широко используют в диапазоне холодопроизводителыюстей от 40 до 200 кВт. Аммиачные агрегаты выпускают как в комплекте с маслоотделителем и маслоперепускным устройством, обеспечивающим автоматический возврат масла в картер компрессора, так и без указанных аппаратов. Исполнение агрегатов с маслоотделителями характерно для отечественных современных конструкций. Исключение из состава агрегата устройств, обеспечивающих отделение и возврат масла, приводит к структурной однотипности аммиачных агрегатов с хладоновыми, которые выпускают, за редким исключением, без маслоотделителя.

Холодильные винтовые компрессоры, выпускаемые у нас в стране, применяют, как правило, в составе компрессорных агрегатов, в которые включены привод, маслоотделитель, система смазки, приборы автоматики и защиты.

Подавляющее большинство современных компрессорных агрегатов выполняют с приводом от электродвигателя через эластичную муфту, и только некоторые фирмы в отдельных случаях (тяжелые условия эксплуатации, требующие снижения частоты вращения, применение привода от двигателя внутреннего сгорания и др.) используют клиноременную передачу.

Сторона обслуживания компрессорного агрегата определяется конструктивными особенностями компрессора.

Приборы защиты и визуального контроля в компрессорных агрегатах монтируют, как объединяя их в едином щите приборов, так и децентрализованно с использованием свободных, доступных для обслуживания мест на раме агрегата и непосредственно на компрессоре. В последнем случае приборы защиты размещают на раме, а манометры - на общем щите или раме либо на соответствующих штуцерах компрессора.

В крупных компрессорных агрегатах размещать приборы на едином щите предпочтительнее, так как это не усложняет их конструкцию и не затрудняет обслуживание компрессора, позволяет существенно упростить разводку кабеля, повышает общую степень заводской готовности агрегата. Наибольший практический эффект достигается при включении в состав щита приборов блока управления агрегатом.

Применение крупных компрессорных агрегатов в схемах многокомпрессорных установок, предусматривающих автоматическую остановку части компрессоров в зависимости от изменения потребной холодопроизводительности, вызывает необходимость в установке обратного клапана на нагнетательном трубопроводе за компрессором. Это обеспечивает отсоединение агрегата от коммуникаций и аппаратуры, находящихся под давлением конденсации. Таким образом, в течение всего периода стоянки агрегат находится под давлением кипения, что упрощает автоматический пуск компрессора. Для аммиачных компрессоров такое решение обязательное еще и по требованиям техники безопасности. При наличии маслоотделителя с автоматическим возвратом масла в компрессор обратный клапан устанавливают за маслоотделителем.

Рамы компрессорных агрегатов выполняют стальными сварными или литыми чугунными. В крупных агрегатах в последнее время широко применяют железобетонные конструкции рам, дешевые в изготовлении, требующие минимального количества армирующего металлопроката и хорошо сочетающиеся с цокольной частью фундамента агрегата. Некоторое увеличение общей массы агрегата компенсируется снижением массы фундамента, а снижение металлоемкости таких рам весьма существенно.

Муфты привода компрессора выполняют с упругим элементом, в качестве которого чаще всего используют резиновые оболочки. Основное требование, которое предъявляется к муфтам, - это возможность разбора сальника компрессора без смещения электродвигателя. Для передачи большой мощности целесообразно использовать неразрезные резинокордные оболочки или пальцевые. Применение муфт с резиновыми и резинокордными оболочками в агрегатах с поршневыми и ротационными компрессорами требует центровки валов компрессора и электродвигателя с выдержкой радиального смещения не более чем на 0,3 мм и перекосом (биением торцевых плоскостей) на радиусе 120-130 мм не более 0,3 мм. Общие виды и технические характеристики компрессорных агрегатов достаточно подробно приведены в справочнике [1].

Компрессорно-конденсаторные и компрессорно-испарительные агрегаты.

Компрессорно-конденсаторные агрегаты применяют в составе холодильных машин, как правило, в тех случаях, когда испарительная часть машины не может быть объединена в одном агрегате с остальным оборудованием и должна быть расположена на достаточном удалении от него [1].

В двухступенчатых и каскадных холодильных машинах компрессорно-конденсаторные агрегаты являются основной разновидностью серийного оборудования, что позволяет построить унифицированный ряд при большом разнообразии испарительных систем. Такие низкотемпературные агрегаты по своим конструктивным особенностям значительно отличаются от агрегатов, которые работают в одноступенчатых машинах.

Компрессорно-конденсаторные агрегаты для одноступенчатых машин в зависимости от вида охлаждения подразделяют на агрегаты с воздушным и водяным охлаждением.

Агрегаты с воздушным охлаждением применяют, как правило, в диапазоне холодопроизводительности от 0,5 до 20 кВт. Для большей холодопроизводительности объединять воздушный конденсатор в одном агрегате с компрессором нецелесообразно из-за крупных габаритных размеров конденсатора и больших объемов прокачиваемого воздуха.

Конструктивные особенности воздушного конденсатора определяют общую компоновку агрегата на плоской опорной раме с расположением на ней компрессора, конденсатора и ресивера. Приборы защиты и контроля размещаются на раме и корпусе ресивера. На малых агрегатах манометры не устанавливают. Вентиляторы имеют автономные двигатели.

Компрессорно-конденсаторные агрегаты с водяным охлаждением применяют в диапазоне холодопроизводительности 0,5-200 кВт [1]. Их выполняют чаще всего с верхним расположением компрессора и нижним расположением конденсатора. В зависимости от холодопроизводительности агрегата компрессор устанавливают либо на раме, которая служит опорой для конденсатора, либо на обечайке конденсатора [1]. В состав компрессорно-конденсаторных агрегатов включают также необходимую вспомогательную аппаратуру и коммуникации рабочего вещества. Хладоновые агрегаты с водяным охлаждением имеют в своем составе, как правило, и регенеративный теплообменник.

Компрессорно-испарительный агрегат - это блок, который объединяет элементы компрессорного агрегата и испарителя. Этот агрегат компонуют так же, как и компрессорно-конденсаторный агрегаты с водяным охлаждением. Компрессорно-испарительные агрегаты применяют главным образом в холодильных машинах при холодопроизводительности свыше 100 кВт, чаще всего в случаях, когда конденсаторы имеют воздушное охлаждение и их располагают вне машинного зала.

Аппаратные агрегаты.

Аппаратные агрегаты крупных холодильных машин, предназначенных для охлаждения жидких хладоносителей, выполняют, как правило, в виде конденсаторно-испарительных агрегатов, которые включают в себя регулирующую станцию, вспомогательную аппаратуру и приборы контроля, замыкая в своем составе основные коммуникации жидкого рабочего вещества. Конструктивно их выполняют чаще всего безрамными, с нижним расположением испарителя [1]. Трубопроводы и вспомогательную аппаратуру располагают в свободном пространстве между испарителем и находящимся над ним конденсатором на обслуживаемой стороне агрегата. Приборы, комплектующие агрегат, располагают на приборном щите.

Аммиачные агрегаты, как правило, включают в свой состав отделители жидкости и маслоотделители. Особенностью хладоновых агрегатов является наличие регенеративного теплообменника. Для крупных конденсаторно-испарительных агрегатов используют регенеративные теплообменники кожухотрубного типа. Масло из теплообменника в компрессор возвращается либо путем его захвата всасываемым рабочим веществом, либо непосредственно из нижней части теплообменника в картер через перепускной клапан, который открывается только при наличии над ним определенного столба масла.

Комплексные холодильные машины.

Комплексные холодильные машины используют для охлаждения жидких хладоносителей [1]. По конструктивным особенностям агрегатирования данную группу машин можно разделить на две группы: одноагрегатные и двухагрегатные машины. Область применения той или иной группы определяется холодопроизводительностью и типом компрессора. Для удобства транспортировки и эксплуатации крупные машины делят на два агрегата. При использовании сравнительно тяжелых прямоточных компрессоров область применения одноагрегатных машин ограничена холодопроизводительностью 150-200 кВт. При использовании быстроходных непрямоточных компрессоров, а также винтовых компрессоров область применения одноагрегатных машин расширяется до 500 кВт.

Одноагрегатные машины выпускают как рамной, так и безрамной конструкции. Машины рамной конструкции выполняют и с нижним расположением компрессора, и с верхним. В первом случае аппараты расположены в верхней части агрегата, а во втором - в нижней. Возможно расположение компрессора также и в средней части агрегата - между компрессором и испарителем. По занимаемой площади последняя компоновка предпочтительнее. Для увеличения холодопроизводительности в одном агрегате отдельные фирмы включают в состав агрегата два и более однотипных компрессоров с отдельными приводами, что позволяет осуществлять ступенчатое регулирование производительности машины автоматическим пуском и остановом отдельных компрессоров. Рамы машины выполняют как из труб, так и из фасонного проката. Трубчатые рамы используют для машин малой и средней производительности. Недостатками рамной конструкции являются затруднение обслуживания компрессоров, электродвигателей и некоторое утяжеление конструкции.

Безрамная конструкция с расположением компрессора и электродвигателя на аппаратах более рациональна, так как обеспечивает более удобный доступ к компрессору и электродвигателю.

Для машин холодопроизводительностью до 100 кВт в стандартном режиме такая компоновка позволяет занимать минимальную площадь. Приборы защиты, управления и контроля объединяют в один или несколько щитов.