RU223821U1

RU223821U1 - Rotary compressor unit

Info

Publication number: RU223821U1
Application number: RU2023135511U
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Бураков; Наталия Александровна Кудла; Александр Михайлович Ховалко
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Компрессор"
Filing date: 2023-12-26
Publication date: 2024-03-05

Abstract

Полезная модель относится к области холодильного машиностроения, а именно к холодильным компрессорам, обеспечивающим циркуляцию хладагента в контуре охлаждения, и может быть использована в стационарных и транспортных холодильных установках, кондиционерах и тепловых насосах. Ротационная компрессорная установка включает компрессор с электродвигателем, которые размещены в герметичном кожухе, сообщенном входным и выходным патрубками с подводящим и отводящим хладагент трубопроводами, при этом компрессор содержит ротационный узел сжатия, включающий корпус с цилиндрической расточкой, образующей рабочую камеру, цилиндрический катящийся ротор, вал с эксцентриком, пружинный элемент и, установленную в пазу корпуса, пластину, разделяющую рабочую камеру на две полости - всасывания, в которую вводят хладагент, и нагнетания, из которой выходит хладагент под давлением, при этом вал с эксцентриком установлен на подшипниковых опорах, на валу закреплен ротор электродвигателя, а статор электродвигателя закреплен внутри герметичного кожуха компрессора. Пластина узла сжатия выполнена из медного сплава, а подводящие и отводящие хладагент трубопроводы изготовлены из меди, причем смазка, циркулирующая совместно с хладагентом в замкнутом контуре компрессорной установки, содержит металлоплакирующую медную присадку. The utility model relates to the field of refrigeration engineering, namely to refrigeration compressors that circulate refrigerant in the cooling circuit, and can be used in stationary and transport refrigeration units, air conditioners and heat pumps. A rotary compressor unit includes a compressor with an electric motor, which are placed in a sealed casing connected by inlet and outlet pipes with inlet and outlet refrigerant pipelines, while the compressor contains a rotary compression unit, including a housing with a cylindrical bore forming a working chamber, a cylindrical rolling rotor, a shaft with an eccentric, a spring element and, installed in the groove of the housing, a plate dividing the working chamber into two cavities - suction, into which the refrigerant is introduced, and discharge, from which the refrigerant comes out under pressure, while the shaft with the eccentric is mounted on bearing supports, fixed to the shaft the rotor of the electric motor, and the stator of the electric motor is fixed inside the sealed compressor casing. The compression unit plate is made of copper alloy, and the refrigerant inlet and outlet pipelines are made of copper, and the lubricant circulating together with the refrigerant in the closed circuit of the compressor unit contains a metal-clad copper additive.

Description

Полезная модель относится к области холодильного машиностроения, а именно к холодильным компрессорам, обеспечивающим циркуляцию хладагента в контуре охлаждения, и может быть использована в стационарных и транспортных холодильных установках, кондиционерах и тепловых насосах.The utility model relates to the field of refrigeration engineering, namely to refrigeration compressors that circulate refrigerant in the cooling circuit, and can be used in stationary and transport refrigeration units, air conditioners and heat pumps.

В частности, настоящая полезная модель может быть использована для циркуляции хладагента в охладителе рефрижераторного осушителя сжатого воздуха в промышленности.In particular, the present utility model can be used for refrigerant circulation in the cooler of a refrigerated compressed air dryer in industry.

Осушители сжатого воздуха необходимы для удаления влаги из сжатого воздуха. Рефрижераторные осушители воздуха содержат в своем составе теплообменник, в котором происходит охлаждение сжатого воздуха хладагентом, и передача тепла от хладагента в окружающую среду. После охлаждения сжатого воздуха, содержащийся в нем водяной пар конденсируется в жидкость и отводится из осушителя, а осушенный воздух поступает потребителю.Compressed air dryers are necessary to remove moisture from compressed air. Refrigerated air dryers contain a heat exchanger in which compressed air is cooled with refrigerant and heat is transferred from the refrigerant to the environment. After cooling the compressed air, the water vapor contained in it condenses into liquid and is removed from the dryer, and the dried air is supplied to the consumer.

В рефрижераторных осушителях сжатого воздуха как правило используют промышленные общедоступные хладагенты - фреоны на основе хлорфторуглерода, но так как они могут разрушать озоновый слой, то также применяются альтернативные озонобезопасные хладагенты на основе гидрохлорфторуглеродов.Refrigerated compressed air dryers typically use industrially available refrigerants - CFC-based freons, but since they can destroy the ozone layer, alternative ozone-friendly refrigerants based on hydrochlorofluorocarbons are also used.

Спецификой применения компрессоров для перекачки хладагентов, в составе рефрижераторного осушителя является:The specifics of using compressors for pumping refrigerants as part of a refrigeration dryer are:

1) требование к высокой надежности (ресурсу работы);1) requirement for high reliability (working life);

2) необходимость работы в замкнутом герметичном контуре, для чего требуется невысокий перепад давления;2) the need to work in a closed, sealed circuit, which requires a low pressure drop;

3) необходимость обеспечения совместимости и эффективного взаимодействия хладагента, смазочного масла, материалов компрессора при работе;3) the need to ensure compatibility and effective interaction of refrigerant, lubricating oil, and compressor materials during operation;

4) требование к простоте конструкции для минимизации стоимости.4) requirement for simplicity of design to minimize cost.

Известен спиральный компрессор, который поддерживается с возможностью скольжения посредством подшипника скольжения с вращающимся валом, установленным в корпусе. Компрессор использует подшипник скольжения, образованный спеканием на металле подкладки слоя скольжения, в котором графит, имеющий высокую степень графитизации и определенную форму, диспергирован в полимере (патент РФ №2567486, МПК F04C 18/02, опубликован в 2015 г).A scroll compressor is known which is slidably supported by a plain bearing with a rotating shaft mounted in a housing. The compressor uses a sliding bearing formed by sintering a sliding layer on the metal lining, in which graphite, which has a high degree of graphitization and a certain shape, is dispersed in a polymer (RF patent No. 2567486, IPC F04C 18/02, published in 2015).

Известен горизонтальный спиральный компрессор, содержащий нагнетательный патрубок, цилиндрический корпус с криволинейными днищами, полостями высокого и низкого давления, размещенные в корпусе электродвигатель, связанная с его ротором подвижная спираль и связанная с корпусом неподвижная спираль и масляная система, включающая маслоотделитель и масляный холодильник, маслоотделитель размещен в полости высокого давления, а масляный холодильник - в полости низкого давления с возможностью прохождения всасываемого газа через масляный холодильник, для захвата масла из нижней части корпуса выполнен заборник с насосом, причем заборник размещен наклонно, отличающийся тем, что во внутреннем объеме корпуса, в полости низкого давления, расположена перегородка, состоящая из двух соединенных друг с другом пластин, одна из пластин - внешняя расположена в меридиональном сечении цилиндрического корпуса и контактирует с его внутренней поверхностью и поверхностью криволинейного днища, а вторая пластина - внутренняя расположена горизонтально и одной стороной крепится к криволинейному днищу, а второй - к внешней пластине (патент РФ №2741181, МПК F04C 18/00, опубликован в 2021 г).A horizontal scroll compressor is known, containing a discharge pipe, a cylindrical housing with curved bottoms, high and low pressure cavities, an electric motor located in the housing, a movable spiral connected to its rotor and a fixed spiral connected to the housing, and an oil system, including an oil separator and an oil cooler, the oil separator is located in the high-pressure cavity, and the oil cooler - in the low-pressure cavity with the possibility of the intake gas passing through the oil cooler; to capture oil from the lower part of the housing, an intake with a pump is made, and the intake is located obliquely, characterized in that in the internal volume of the housing, in the cavity low pressure, there is a partition consisting of two plates connected to each other, one of the plates - the outer one is located in the meridional section of the cylindrical body and is in contact with its inner surface and the surface of the curved bottom, and the second plate - the inner one is located horizontally and is attached with one side to the curved bottom the bottom, and the second - to the outer plate (RF patent No. 2741181, IPC F04C 18/00, published in 2021).

Недостатками известных спиральных компрессоров является их технологическая сложность изготовления, высокая металлоемкость, избыточная для незначительных перепадов давления и низкой мощности в холодильных системах.The disadvantages of known scroll compressors are their technological complexity of manufacture, high metal consumption, which is excessive for minor pressure drops and low power in refrigeration systems.

Известен ротационно-пластинчатый компрессор, содержащий корпус с рубашкой охлаждения, полостью всасывания и полостью нагнетания, соединенными соответственно с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела, боковые крышки, которые закреплены к корпусу резьбовым соединением, ротор с приводным валом и торцевые крышки, которые размещены внутри корпуса, при этом ротор имеет пазы, выполненные под углом к радиальному направлению вращения, в каждом пазу установлены разделительные пластины, каждая торцевая крышка имеет углубление, которое в совокупности с боковыми крышками образует полость охлаждения, в котором компрессор выполнен двухступенчатым, при этом первая ступень компрессора имеет полость всасывания рабочего тела, полость сжатия рабочего тела до промежуточного давления и полость нагнетания рабочего тела под промежуточным давлением, а вторая ступень компрессора имеет полость всасывания рабочего тела под промежуточным давлением, полость сжатия рабочего тела до высокого давления и полость нагнетания рабочего тела. На рабочие поверхности корпуса и торцевых крышек ротационно-пластинчатый компрессор нанесено антифрикционное покрытие на основе металлических, или керамических, или полимерных материалов методами газотермического напыления, или методами плазменного нанесения покрытий, или плазменной закалкой, или плазменной модификацией, или вакуумными методами нанесения покрытий (патент РФ №170001, МПК F04C 18/344, опубликован в 2013 г).A known rotary vane compressor contains a housing with a cooling jacket, a suction cavity and a discharge cavity connected, respectively, to a supply channel and a discharge channel of the working fluid, side covers that are attached to the housing with a threaded connection, a rotor with a drive shaft and end covers that are placed inside housing, while the rotor has grooves made at an angle to the radial direction of rotation, separating plates are installed in each groove, each end cover has a recess, which, together with the side covers, forms a cooling cavity in which the compressor is made of two stages, with the first stage of the compressor has a working fluid suction cavity, a working fluid compression cavity to intermediate pressure, and a working fluid discharge cavity under intermediate pressure, and the second stage of the compressor has a working fluid suction cavity under intermediate pressure, a working fluid compression cavity to high pressure, and a working fluid discharge cavity. The working surfaces of the housing and end covers of the rotary vane compressor are coated with an anti-friction coating based on metal, or ceramic, or polymer materials using gas-thermal spraying methods, or plasma coating methods, or plasma hardening, or plasma modification, or vacuum coating methods (RF patent No. 170001, IPC F04C 18/344, published in 2013).

Недостатком известного компрессора является сложность конструкции ротора, который имеет большое количество глубоких фрезерованных пазов, выполненные под углом к радиальному направлению вращения, большая металлоемкость и сложность изготовления корпуса, связанная со сложной геометрией внутренней полости, вследствие двухступенчатой конструкции и наличием внутренних полостей охлаждения, данный ротационно-пластинчатый компрессор не может служить для эффективной и длительной перекачки хладагента, так как разделительные пластины подвержены износу, несмотря на наличие антифрикционных покрытий на поверхности корпуса.The disadvantage of the known compressor is the complexity of the rotor design, which has a large number of deep milled grooves made at an angle to the radial direction of rotation, high metal consumption and the complexity of manufacturing the housing associated with the complex geometry of the internal cavity, due to the two-stage design and the presence of internal cooling cavities, this rotational A vane compressor cannot be used for efficient and long-term pumping of refrigerant, since the separating plates are subject to wear, despite the presence of anti-friction coatings on the surface of the housing.

Известен двухступенчатый ротационный компрессор, который является двухступенчатым компрессором с внутренним высоким давлением, включает в себя крышку ступени низкого давления, которая закрывает выпускное отверстие ступени низкого давления и образует внутри выпускное пространство ступени низкого давления. Компрессор выполнен с промежуточным каналом в компрессионном механизме, а этот канал соединяет выпускное пространство ступени низкого давления и компрессионную камеру ступени высокого давления. Компрессор снабжен перепускным механизмом в крышке ступени низкого давления. Перепускной механизм открывается, когда нагрузка меньше, чем заранее определенная нагрузка, и при этом он соединяет выпускное пространство ступени низкого давления и пространство, в котором поддерживается выпускное давление (патент РФ №2462550, МПК F04C 23/00, опубликовано в2013 г).A two-stage rotary compressor is known, which is a two-stage compressor with an internal high pressure, includes a low-pressure stage cover that covers the outlet of the low-pressure stage and defines a low-pressure stage outlet space inside. The compressor is configured with an intermediate channel in the compression mechanism, and this channel connects the outlet space of the low pressure stage and the compression chamber of the high pressure stage. The compressor is equipped with a bypass mechanism in the low pressure stage cover. The bypass mechanism opens when the load is less than a predetermined load, and at the same time it connects the outlet space of the low pressure stage and the space in which the outlet pressure is maintained (RF patent No. 2462550, IPC F04C 23/00, published in 2013).

Недостатком приведенного компрессора является сложность и повышенная металлоемкость, связанная с наличием второй ступени компрессора, что при низких перепадах давления в холодильном компрессоре избыточно, и кроме того может приводить к снижению надежности компрессора при увеличении количества деталей.The disadvantage of the above compressor is the complexity and increased metal consumption associated with the presence of a second compressor stage, which is excessive at low pressure drops in a refrigeration compressor, and in addition can lead to a decrease in the reliability of the compressor with an increase in the number of parts.

Известен ротационный компрессор герметичного типа и устройство контура, в котором блок электродвигателя и блок ротационного компрессионного механизма, связанный с блоком электродвигателя, размещены в герметичном корпусе, в котором поддерживается высокое давление при помощи периодического впуска хладагента, сжатого в блоке ротационного компрессионного механизма, при этом блок ротационного компрессионного механизма содержит первый и второй цилиндры, имеющие камеры цилиндров, в которых размещен ролик эксцентрика, выполненный с возможностью эксцентрикового вращения, пластины, установленные в первом и втором цилиндрах, камеры пластин, в которых размещены задние концевые части пластин и в которые хладагент вводят под высоким давлением, пружинный элемент, установленный в камере пластины первого цилиндра, при этом пластина прижата и смещена таким образом, что передний край пластины приведен в контакт с круговой поверхностью ролика эксцентрика и разделяет камеру цилиндра на две секции вдоль направления вращения ролика эксцентрика, причем пластина, предусмотренная в первом цилиндре, прижата и смещена пружинным элементом, предусмотренным в камере пластины, и постоянно находится в контакте с роликом эксцентрика, отличающийся тем, что компрессор снабжен механизмом переключения давления, который переключает хладагент, вводимый в камеру цилиндра второго цилиндра к хладагенту под давлением всасывания или к хладагенту под высоким давлением, при этом, если в камеру цилиндра вводят хладагент под давлением всасывания, пластина, предусмотренная во втором цилиндре, прижата и смещена в соответствии с разницей давления между хладагентом под давлением всасывания, вводимым в камеру цилиндра, и находится в контакте с роликом эксцентрика, и если в камеру цилиндра вводят хладагент под высоким давлением, пластина, предусмотренная во втором цилиндре, удерживается в положении в стороне от ролика эксцентрика(патент РФ №2322614, МПК F04C 18/356, опубликовано в 2008 г).A hermetic type rotary compressor and a circuit device are known, in which an electric motor block and a rotary compression mechanism block connected to the electric motor block are placed in a sealed housing in which high pressure is maintained by periodically injecting refrigerant compressed in the rotary compression mechanism block, wherein the block The rotational compression mechanism contains first and second cylinders having cylinder chambers in which an eccentric roller is located, configured for eccentric rotation, plates installed in the first and second cylinders, plate chambers in which the rear end parts of the plates are located and into which the coolant is introduced under a high pressure spring element installed in the plate chamber of the first cylinder, the plate being pressed and displaced such that the leading edge of the plate is brought into contact with the circular surface of the eccentric roller and dividing the cylinder chamber into two sections along the direction of rotation of the eccentric roller, the plate provided in the first cylinder, is pressed and displaced by a spring element provided in the chamber of the plate, and is constantly in contact with the eccentric roller, characterized in that the compressor is equipped with a pressure switching mechanism that switches the refrigerant introduced into the cylinder chamber of the second cylinder to the refrigerant under suction pressure or to the high pressure refrigerant, wherein if the suction pressure refrigerant is introduced into the cylinder chamber, the plate provided in the second cylinder is pressed and displaced in accordance with the pressure difference between the suction pressure refrigerant introduced into the cylinder chamber and is in contact with an eccentric roller, and if high pressure coolant is introduced into the cylinder chamber, the plate provided in the second cylinder is held in position away from the eccentric roller (RF patent No. 2322614, IPC F04C 18/356, published in 2008).

Недостатком известного компрессора является сложность и повышенная металлоемкость, связанная с наличием второй ступени компрессора, что при низких перепадах давления в холодильном компрессоре избыточно, и кроме того увеличение количества деталей может приводить к снижению надежности компрессора.The disadvantage of the known compressor is the complexity and increased metal consumption associated with the presence of a second compressor stage, which is excessive at low pressure drops in a refrigeration compressor, and in addition, an increase in the number of parts can lead to a decrease in the reliability of the compressor.

Многолетний опыт показывает, что высоких результатов по повышению эффективности работы можно достичь путем реализации «эффекта безызносности» различными конструктивно-технологическими решениями (Избирательный перенос в тяжелонагруженных узлах трения / [Д.Н. Гаркунов, С.И. Дякин, О.Н. Курлов и др.]; Под общ. ред. Д.Н. Гаркунова. - Москва: Машиностроение, 1982).Many years of experience show that high results in increasing operational efficiency can be achieved by implementing the “wear-free effect” with various design and technological solutions (Selective transfer in heavily loaded friction units / [D.N. Garkunov, S.I. Dyakin, O.N. Kurlov and others]; Under the general editorship of D.N. Garkunov. - Moscow: Mechanical Engineering, 1982).

Эффект безызносности (избирательный перенос, безызносное трение) - вид трения, который обусловлен самопроизвольным образованием в зоне контакта тонкой неокисляющейся металлической пленки с низким сопротивлением сдвигу и не способной накапливать при деформации дислокации. Поскольку при эффекте безызносности трение сопровождается эволюционными процессами - образованием металлической пленки на трущихся поверхностях, то главным в этом случае становится самоорганизующийся характер трения, который обусловлен обменом трущейся пары с внешней средой энергией и веществом, а также коллективным поведением ионов металла, из которых формируется металлическая пленка. Она представляет собой металл в особом состоянии, имеющем место только в процессе трения. Трение не может уничтожить пленку, так как оно ее воспроизводит. Наиболее распространенным механизмом, в котором реализуется эффект безызносного трения, является компрессор бытового холодильника. Узлы трения компрессора, изготовленные из стали (коленчатый вал, подшипники скольжения, поршень и цилиндры), работают в режиме безызносного трения в течение многих лет (более 30 и 40) практически без износа. В процессе работы поверхности трения деталей компрессора бытового холодильника самопроизвольно покрываются тонкой медной пленкой толщиной 1…2 мкм, которая предохраняет поверхности от непосредственного контакта. Пленка формируется из ионов меди, образующихся в результате избирательного растворения медных трубок охладителя маслофреоновой смесью (5% масла и 50% фреона). В зону контакта трущихся деталей ионы меди доставляются циркулируемым смазочным материалом.The wear-free effect (selective transfer, wear-free friction) is a type of friction that is caused by the spontaneous formation in the contact zone of a thin non-oxidizing metal film with low shear resistance and not capable of accumulating dislocations during deformation. Since, during the wear-free effect, friction is accompanied by evolutionary processes - the formation of a metal film on the rubbing surfaces, the main thing in this case becomes the self-organizing nature of friction, which is due to the exchange of energy and matter between the rubbing pair and the external environment, as well as the collective behavior of the metal ions from which the metal film is formed . It is a metal in a special state that occurs only during friction. Friction cannot destroy the film, since it reproduces it. The most common mechanism in which the effect of wear-free friction is realized is the compressor of a household refrigerator. Compressor friction units made of steel (crankshaft, plain bearings, piston and cylinders) operate in wear-free friction mode for many years (more than 30 and 40) with virtually no wear. During operation, the friction surfaces of the compressor parts of a household refrigerator are spontaneously covered with a thin copper film 1...2 microns thick, which protects the surfaces from direct contact. The film is formed from copper ions resulting from the selective dissolution of copper cooler tubes with an oil-freon mixture (5% oil and 50% freon). Copper ions are delivered to the contact zone of rubbing parts by circulating lubricant.

Задачей настоящей полезной модели является увеличение надежности и долговременности безаварийной работы холодильной компрессорной установки.The objective of this utility model is to increase the reliability and long-term trouble-free operation of a refrigeration compressor unit.

Технический результат, на который направлена настоящая полезная модель - увеличение ресурса холодильных ротационных компрессорных установок за счет уменьшение трения в элементах ротационного компрессора.The technical result that this utility model is aimed at is increasing the service life of refrigeration rotary compressor units by reducing friction in the elements of the rotary compressor.

Сущность полезной модели состоит в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Ротационная компрессорная установка включает компрессор с электродвигателем, которые размещены в герметичном кожухе, сообщенном входным и выходным патрубками с подводящим и отводящим хладагент трубопроводами, при этом компрессор содержит ротационный узел сжатия, включающий корпус с цилиндрической расточкой, образующей рабочую камеру, цилиндрический катящийся ротор, вал с эксцентриком, пружинный элемент и, установленную в пазу корпуса, пластину, разделяющую рабочую камеру на две полости - всасывания, в которую вводят хладагент, и нагнетания, из которой выходит хладагент под давлением, при этом вал с эксцентриком установлен на подшипниковых опорах, на валу закреплен ротор электродвигателя, а статор электродвигателя закреплен внутри герметичного кожуха компрессора. Пластина узла сжатия выполнена из медного сплава, а подводящие и отводящие хладагент трубопроводы изготовлены из меди, причем смазка, циркулирующая совместно с хладагентом в замкнутом контуре компрессорной установки, содержит металлоплакирующую медную присадку.A rotary compressor unit includes a compressor with an electric motor, which are placed in a sealed casing connected by inlet and outlet pipes with inlet and outlet refrigerant pipelines, while the compressor contains a rotary compression unit, including a housing with a cylindrical bore forming a working chamber, a cylindrical rolling rotor, a shaft with an eccentric, a spring element and, installed in the groove of the housing, a plate dividing the working chamber into two cavities - suction, into which the refrigerant is introduced, and discharge, from which the refrigerant comes out under pressure, while the shaft with the eccentric is mounted on bearing supports, fixed to the shaft the rotor of the electric motor, and the stator of the electric motor is fixed inside the sealed compressor casing. The compression unit plate is made of copper alloy, and the refrigerant inlet and outlet pipelines are made of copper, and the lubricant circulating together with the refrigerant in the closed circuit of the compressor unit contains a metal-clad copper additive.

На фиг. 1 представлен ротационный компрессор, на фиг. 2 - тоже, поперечный разрез; на фиг. 3 - схема ротационной компрессорной установки.In fig. 1 shows a rotary compressor, Fig. 2 - also, cross section; in fig. 3 - diagram of a rotary compressor unit.

Ротационная компрессорная установка (см. фиг. 1-3) включает компрессор 1, который содержит входной патрубок 2, выходной патрубок 3, герметичный кожух 4, отделитель жидкости 5, закрепленный на герметичном кожухе 4 компрессора и подключенный соединительным трубопроводом 6 к установленному внутри герметичного кожуха 4 ротационному узлу сжатия 7 и встроенный электродвигатель, состоящий из ротора 8 и статора 9. Ротационный узел сжатия 7 содержит корпус 10 с цилиндрической расточкой, цилиндрический катящийся ротор 11, вал 12 с эксцентриком, разделительную пластину 13, выполненную из медного сплава, пружину 14, нижний фланец 15, верхний фланец 16, на верхнем фланце установлены клапан 17 и крышка 18, направляющая поток хладагента. Вал с эксцентриком 12 расположен вертикально на двух подшипниках скольжения 19 и 20, установленных в нижнем и верхнем фланцах 15 и 16, соответственно. На верхнюю часть вертикально расположенного вала 12 запрессован ротор электродвигателя 8. Статор 9 электродвигателя закреплен внутри герметичного кожуха 4 соосно ротору.A rotary compressor unit (see Fig. 1-3) includes a compressor 1, which contains an inlet pipe 2, an outlet pipe 3, a sealed casing 4, a liquid separator 5, mounted on a sealed compressor casing 4 and connected by a connecting pipeline 6 to a sealed casing installed inside 4 to a rotary compression unit 7 and a built-in electric motor consisting of a rotor 8 and a stator 9. The rotary compression unit 7 contains a housing 10 with a cylindrical bore, a cylindrical rolling rotor 11, a shaft 12 with an eccentric, a separating plate 13 made of copper alloy, a spring 14, lower flange 15, upper flange 16, a valve 17 and a cover 18 are installed on the upper flange, directing the flow of refrigerant. The shaft with the eccentric 12 is located vertically on two plain bearings 19 and 20, installed in the lower and upper flanges 15 and 16, respectively. The rotor of the electric motor 8 is pressed onto the upper part of the vertically located shaft 12. The stator 9 of the electric motor is fixed inside the sealed casing 4 coaxially with the rotor.

В ротационном узле сжатия 7 внутренняя цилиндрическая поверхность катящегося ротора 11 контактирует (сопряжена) с эксцентриком вала 12, при вращении которого ось катящегося ротора 11 проходит вокруг оси цилиндрической расточки корпуса 10, а внешняя цилиндрическая поверхность катающегося ротора 11 прокатывается по внутренней цилиндрической расточке корпуса 10. При этом разделительная пластина 13 прижата пружиной 14 таким образом, что передний край разделительной пластины 13 приведен в контакт с наружной цилиндрической поверхностью катящегося ротора 11, и разделяет полость цилиндрической расточки корпуса 10 на две рабочие полости - всасывания 21 и нагнетания 22.In the rotational compression unit 7, the inner cylindrical surface of the rolling rotor 11 is in contact (conjugated) with the eccentric shaft 12, during the rotation of which the axis of the rolling rotor 11 passes around the axis of the cylindrical bore of the housing 10, and the outer cylindrical surface of the rolling rotor 11 is rolled along the internal cylindrical bore of the housing 10. In this case, the separating plate 13 is pressed by the spring 14 in such a way that the front edge of the separating plate 13 is brought into contact with the outer cylindrical surface of the rolling rotor 11, and divides the cavity of the cylindrical bore of the housing 10 into two working cavities - suction 21 and discharge 22.

Входной трубопровод 6, подводящий хладагент к узлу сжатия 7, проходит через герметичный кожух 4 и подключен к корпусу узла сжатия 10. Выходной клапан 17 - лепесткового типа. Электропитание на статор электродвигателя 9 подается посредством соединительных проводов через герметичный разъем 23.Input pipeline 6, supplying refrigerant to compression unit 7, passes through a sealed casing 4 and is connected to the body of compression unit 10. Output valve 17 is of a petal type. Power is supplied to the stator of the electric motor 9 through connecting wires through a sealed connector 23.

Ротационная компрессорная установка (фиг. 3), содержит соединенные в замкнутый холодильный контур компрессор 1, конденсатор 24, фильтр осушитель 25, терморегулирующий вентиль 26, испаритель 27, термобаллон расширительный 28, связанный с терморегулирующим вентилем. Элементы установки соединены трубопроводами 29, изготовленными из медного сплава, и закреплены в едином корпусе 30.The rotary compressor unit (Fig. 3) contains a compressor 1, a condenser 24, a filter drier 25, a thermostatic valve 26, an evaporator 27, a thermal expansion cylinder 28 connected to a thermostatic valve, connected in a closed refrigeration circuit. The installation elements are connected by pipelines 29 made of copper alloy and fixed in a single housing 30.

Ротационная компрессорная установка работает следующим образом.The rotary compressor unit works as follows.

Хладагент поступает во входной патрубок 2 (фиг. 1), далее проходит через отделитель жидкости 5, закрепленный на кожухе 4 компрессора и предназначенный для отделения от хладагента жидкости, и предотвращения гидроудара в компрессоре через соединительный трубопровод. Далее хладагент через входной патрубок 2 поступает внутрь герметичного кожуха 4 и попадает в цилиндрическую расточку корпуса 10 через всасывающее отверстие. Хладагент начинает заполнять всасывающую полость цилиндра 21. Всасывание продолжается до положения, когда разделяющая пластина 13 становится максимально утоплена в пазу корпуса 10.The refrigerant enters the inlet pipe 2 (Fig. 1), then passes through a liquid separator 5, mounted on the compressor casing 4 and designed to separate the liquid from the refrigerant and prevent hydraulic shock in the compressor through the connecting pipeline. Next, the refrigerant through the inlet pipe 2 enters the sealed casing 4 and enters the cylindrical bore of the housing 10 through the suction hole. The refrigerant begins to fill the suction cavity of the cylinder 21. The suction continues until the position where the separating plate 13 becomes maximally recessed into the groove of the housing 10.

Хладагент, циркулирующий в замкнутом контуре компрессорной установки, включает смазку, которая содержит металлоплакирующую медную присадку.The refrigerant circulating in the closed circuit of the compressor unit includes a lubricant that contains a metal-clad copper additive.

Электропитание подают через разъем 23 и соединительные провода на статор электродвигателя 9. При этом начинает вращаться ротор электродвигателя и запрессованный в нем вал 12, эксцентрик которого приводит в движение ротор 11. В этот момент начинается процесс всасывания в одной полости и сжатия в другой. При дальнейшем движении ротора 11 увеличивается объем серповидной полости, образованной цилиндрической расточкой в корпусе 10 и катящимся ротором 11, т.е. полости всасывания 21. В полости сжатия 22 давление возрастает. Когда давление нагнетания превысит давление в полости сжатия 22 цилиндра, открывается выходной лепестковый клапан 17 и сжатый хладагент через отверстия в крышке 18, поступает в герметичный кожух 4, проходит вверх вдоль ротора 8 и статора электродвигателя 9, охлаждая их, затем через выходной патрубок 3 поступает в нагнетательный трубопровод хладагента.Power is supplied through connector 23 and connecting wires to the stator of the electric motor 9. At the same time, the rotor of the electric motor and the shaft 12 pressed into it begin to rotate, the eccentric of which drives the rotor 11. At this moment, the process of suction in one cavity and compression in the other begins. With further movement of the rotor 11, the volume of the crescent-shaped cavity formed by the cylindrical bore in the housing 10 and the rolling rotor 11 increases, i.e. suction cavity 21. In compression cavity 22 the pressure increases. When the discharge pressure exceeds the pressure in the compression cavity 22 of the cylinder, the outlet reed valve 17 opens and the compressed refrigerant through the holes in the cover 18 enters the sealed casing 4, passes up along the rotor 8 and the stator of the electric motor 9, cooling them, then enters through the outlet pipe 3 into the refrigerant discharge pipe.

Герметичный кожух 4 имеет минимальное количество разъемных соединений и мест утечки хладагента в трубопровод и окружающую среду. Хладагент после сжатия в компрессоре имеет высокую температуру, которую необходимо снизить в конденсаторе 24, в котором для охлаждения используется вода, поступающая по трубопроводу и отводящаяся по трубопроводу. После конденсатора 24 хладагент с необходимым давлением и температурой поступает в выходной трубопровод хладагента и на фильтр-осушитель 25, а затем через терморегулирующий вентиль 26 во входной трубопровод на испаритель 27.The sealed casing 4 has a minimum number of detachable connections and places of refrigerant leakage into the pipeline and the environment. The refrigerant, after being compressed in the compressor, has a high temperature, which must be reduced in the condenser 24, which uses water supplied through a pipeline and discharged through a pipeline for cooling. After the condenser 24, the refrigerant with the required pressure and temperature enters the refrigerant outlet pipeline and the filter drier 25, and then through the thermostatic valve 26 into the inlet pipeline to the evaporator 27.

В процессе работы компрессора поверхности трения деталей покрываются тонкой медной пленкой толщиной 1…2 мкм, которая предохраняет поверхности от непосредственного контакта. Пленка формируется из ионов меди, образующихся в результате избирательного растворения медных трубок охладителя маслофреоновой смесью. В зону контакта трущихся деталей ионы меди доставляются циркулируемым вместе с хладагентом смазочным материалом, в котором предусмотрена металлоплакирующая медная присадка.During compressor operation, the friction surfaces of the parts are covered with a thin copper film 1…2 microns thick, which protects the surfaces from direct contact. The film is formed from copper ions resulting from the selective dissolution of copper cooler tubes with an oil-freon mixture. Copper ions are delivered to the contact zone of rubbing parts by a lubricant circulating together with the refrigerant, which contains a metal-clad copper additive.

Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность в работе ротационного компрессора, используемого для циркуляции хладагента, и обеспечить высокий ресурс работы холодильной установки.The proposed technical solution makes it possible to increase the reliability of the rotary compressor used to circulate the refrigerant and ensure a long service life of the refrigeration unit.

Claims

A rotary compressor unit, including a compressor with an electric motor, placed in a sealed casing, which is connected by inlet and outlet pipes with inlet and outlet refrigerant pipelines, while the compressor contains a rotary compression unit, including a housing with a cylindrical bore forming a working chamber, a cylindrical rolling rotor, a shaft with an eccentric, a spring element and, installed in the groove of the housing, a plate dividing the working chamber into two cavities - suction, into which the refrigerant is introduced, and discharge, from which the refrigerant comes out under pressure, while the shaft with the eccentric is mounted on bearing supports, on the shaft the rotor of the electric motor is fixed, and the stator of the electric motor is fixed inside the sealed compressor casing, characterized in that the plate of the compression unit is made of copper alloy, and the inlet and outlet refrigerant pipelines are made of copper, and the lubricant circulating together with the refrigerant in the closed circuit of the compressor unit contains a metal-clad copper additive.