КРЫШКА БЕЗОПАСНОСТИ ХОЛОДИЛЬНОГО ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА

Полезная модель относится к холодильной технике, в частности к защите холодильного поршневого компрессора от гидравлического удара.
Известно, что для защиты компрессора от гидравлического удара в составе холодильных установок применяют отделители жидкости (ОЖ) и вертикально-циркуляционные ресиверы (ВЦР). Несмотря на применение ОЖ и ВЦР гидравлические удары остаются основной и тяжелой аварией (см. статью Ю.К.Соломахи «Анализ причин прорывов и утечек аммиака из холодильных установок». Холодильная техника. 1984. №4. С.48-50; см. статью О.А.Бахвалова «Основные причины аварий при эксплуатации аммиачных холодильных систем». Холодильная техника. 2001. №7. С.11-12). Такие аварии сопровождаются разрушениями холодильных компрессоров главным образом в верхней части цилиндра (см. книгу «Аварии рефрижераторных установок и рекомендации по их предупреждению». Гипрорыбфлот Минрыбхоза СССР. Ленинград. 1972. 103 с). При этом гибнут машинисты холодильных установок.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемой полезной модели являются ложная крышка для холодильных компрессоров АУ-200, 2П-110, ПБ-100 (см. книгу «Холодильные машины». Под редакцией д.т.н. П.С.Тимофеевского. С.Петербург. Политехника, 1997, С.373, 374, 377, 386, 387). Конструктивно ложные крышки для прямоточных и непрямоточных компрессоров принципиально подобны и отличаются только по исполнению.
Для защиты компрессора от гидравлического удара ложная крышка содержит: нагнетательный клапан, фонарь, буферную пружину и направляющие для подъема клапана.
Ложная крышка обеспечивает защиту следующим образом. Попадание жидкого хладагента на поршень компрессора сопровождается резким повышением давления в процессе сжатия. При этом нагнетательный клапан через фонарь сжимает буферную пружину и поднимается в направляющих, образуя дополнительную площадь для прохода жидкого хладагента в нагнетательную часть компрессора.
Ложная крышка имеет следующие недостатки. Для защиты от гидравлического удара необходимо, чтобы буферная пружина обеспечивала подъем нагнетательного клапана на высоту 0,1 диаметра цилиндра при разности давлений 0,35-0,45 МПа (см. справочник «Холодильные компрессоры». Под редакцией д.т.н. А.В.Быкова. Москва. Легкая и пищевая промышленность. 1981. С.41). При сборке компрессора эти параметры фактически не контролируются, а предварительное сжатие буферной пружины происходит за счет крепления верхней цилиндровой крышки. Это крепление выполняется из условий прочности и плотности. Часто затяжка такого крепления превышает заданный параметр 0,35-0,45
МПа. Поэтому при гидравлическом ударе усилие сжатия в цилиндре передается через буферную пружину непосредственно на верхнюю цилиндровую крышку. Это приводит к ее разрушению, а осколки поражают персонал, происходит выброс хладагента в помещение.
Техническая задача - создание крышки безопасности, которая обеспечивает защиту холодильного поршневого компрессора от гидравлического удара с контролем предварительного сжатия буферной пружины на 0,35-0,45 МПа и сохранением целостности верхней цилиндровой крышки.
Технический результат - повышение надежности защиты холодильного компрессора от гидравлического удара. Этот результат достигается тем, что в заявляемую крышку безопасности введены удерживающая крестовина с натяжным болтом и стакан для сжатия буферной пружины, которые размещены внутри нагнетательной полости компрессора, причем удерживающая крестовина крепится к телу цилиндра. Ось натяжного болта и ось стакана взаимно совмещены с осью цилиндра. Таким образом, нагнетательная полость компрессора, закрытая верхней цилиндровой крышкой, служит защитной камерой от осколков и прорыва аммиака в случае разрушения крышки безопасности от гидравлического удара.
Заявляемая полезная модель изображена на рисунке. Она содержит:
- верхнюю цилиндровую крышку 1;
- натяжной болт 2;
- удерживающую крестовину 3;
- стакан 4;
- буферную пружину 5;
- направляющие 6;
- фонарь 7;
- нагнетательный клапан 8;
- поршень 9;
- тело цилиндра 10.
Крышка безопасности работает следующим образом. При движении поршня 9 вверх жидкий хладагент достигает нагнетательного клапана 8, давление в цилиндре резко возрастает, усилие от которого преодолевает силу сжатия буферной пружины 5. В результате нагнетательный клапан 8 и фонарь 7 поднимаются в направляющих 6, открывая дополнительную площадь для прохода жидкого хладагента. При сборке крышки безопасности сначала устанавливают нагнетательный клапан 8, затем фонарь 7, на него ставится буферная пружина 5, на которую устанавливают стакан 4. По месту устанавливают удерживающую крестовину 3 с натяжным болтом 2 и крепят к телу цилиндра 10. Заданную силу сжатия буферной пружины 5 обеспечивают натяжным болтом 2, завинчивая его динамометрическим ключом на усилие F=(0.35-0.45)*, где D -
диаметр цилиндра. Натяжной болт 2 фиксируют. После этого устанавливают на место верхнюю цилиндровую крышку и крепят ее из условия обеспечения заданных параметров прочности и плотности.
Такая конструкция крышки безопасности и порядок ее сборки обеспечивают надежную защиту от гидравлического удара, а в случае разрушения крышки не происходит выброс осколков и хладагента.