A dugattyús kompresszorok felépítése
Nyitott kivitel
Azt már korábban taglaltuk, hogy ezeknél a berendezéseknél a kompresszor a hajtómotortól elkülönül. Ha a hajtómotor meghibásodik, akkor javítható és cserélhető a hűtőközegszivárgás veszélye nélkül. A nyitott kompresszorok számtalan felhasználási területen alkalmazhatók, különböző hűtőközegekkel és szinte minden nyomás- és hőmérséklettartományban használhatók. Hajtásukat villamos, hidraulikus vagy belsőégésű motor végzi. Korábban szinte minden területen nyitott kivitelű kompresszorokat használtak, ám mára felhasználásuk visszaszorult, mert a légtérbe kivezető tengelycsonkjuk és a forgattyúház közötti csúszó tömítés nem nyújt kielégítő biztonságot a gáztömörség tekintetében. Ennek ellenére alkalmazzák napjainkban is, például ammónia hűtőközeggel üzemelő kompresszorok vagy járműhűtés, -klimatizálás terén.
A következő ábrákon egy nyitott kompresszor felépítését, működését szemléltetjük.
A 3.1.5. ábra egy nyitott kialakítású berendezést mutat, ahol a kompresszor és a hajtása (villanymotor vagy belső égésű motor) külön-külön egységet képez. A kompresszort hajtó tengelyt a kompresszor házából ki kell vezetni, így a belső és a külső környezettől való elzárást csúszósgyűrűs tömszelencével lehet megoldani, ahogy az a 3.1.5 ábrán látható. A nyitott kompresszorok elméleti szállítóteljesítményének Vgeo jellemző értéke 5 m3/h-tól 2000 m3/h-ig terjed.
3.1.5. ábra. V elrendezésű 4 hengeres nyitott kompresszor
3.1.6. ábra. V elrendezésű 4 hengeres nyitott kompresszor felépítése
3.1.7. ábra. A nyitott kompresszor keresztmetszete
3.1.8. ábra. Csúszósgyűrűs tömszelence felépítése
Félhermetikus kompresszorok
A hajtómotor és a kompresszor itt nem képez külön egységet, de a motor helye a kompresszorházban van, ami bonthatóan csatlakozó fedéllel van lezárva. A félhermetikus kompresszor kivitele hasonló a nyitottakéhoz, ám nincs benne a kritikus alkatrész és a csúszó tengelytömítés, ezért jóval kevésbé veszélyezteti a környezetet. Ugyanakkor megvan az az előnye, hogy a motor meghibásodás esetén könnyen hozzáférhető, javítható. Sokféle hűtési célra használható, de nagyteljesítményű változatait leginkább klímaberendezéseknél alkalmazzák.
Előnyei a nyitott rendszerrel összehasonlítva: kisebb a hűtőközegszivárgás veszélye, a helyszükséglet, a zajszint és a karbantartási igény, egyszerűbb a helyszíni szerelés. Hátránya a betétmotorok teljesítményfokozatainak kisebb száma és a költségesebb javítás a motor tekercselésének meghibásodásakor.
Ismét álljon itt néhány ábra, melyek segítségével könnyen értelmezhető egy félhermetikus kompresszor felépítése, működése.
A 3.1.9. ábrán látható kompresszor félhermetikus kialakítású, ahol a kompresszor és a hajtása, a villanymotor egy egységet képeznek, de oldható kötéssel lezárt térben vannak elhelyezve. A jellemző méret Vgeo = 3 - 500 m3/h.
3.1.9. ábra. 6 hengeres félhermetikus kompresszor
3.1.10. ábra. Félhermetikus kompresszor felépítése
Hermetikus kompresszorok
Az előzőekhez képest jóval nagyobb üzembiztonságú, általában kis- és középteljesítményű hűtőberendezéseknél alkalmazott kivitelű kompresszorok. Ugyanakkor gyártásuk minőségi anyagok felhasználását és precíz megmunkálást követel, ezért automatizált gyártást és ellenőrzést igényelnek, melyből adódóan csak tömeggyártásban gazdaságos az előállításuk. Jellemzőjük, hogy a motor és a kompresszor egy közös, összehegesztett, tömören lezárt házban van elhelyezve; rezgéscsillapító rugókra állítva vagy függesztve szerelik be. A tengely legtöbbször függőleges, a motor váltakozva helyezkedik el felül vagy alul. Üzemközben a kompresszor a burkolatból szív. A kompresszor és a ház falán rögzített nyomócsonkot egy spirális, rugalmas csőszakasz kapcsolja össze. A motor hűtéséhez a belső olajforgalom és a tokba jutó hűtőközegforgalom is hozzájárul. Kisebb kompresszorokon három, nagyobbaknál ennél több csonk is található (szívó-, nyomó-, töltő-, olajhűtő vagy -leeresztő, olajszint-kiegyenlítő csonkok), ezekre új rendszer kiépítésénél különösen oda kell figyelni.
A következő ábrák egy hermetikus kompresszor felépítését, működésmódját szemléltetik.
A 3.1.11. ábrán egy egyhengeres hermetikus kompresszor felépítése látható. Az előző kialakítástól eltérően, a kompresszor és a villanymotor oldhatatlan (hegesztett) kötéssel lezárt térben van elhelyezve. Jellemző méret Vh = 0,5 - 50 m3/h.
3.1.11. a. ábra. Hermetikus kompresszor felépítése
3.1.11. b. ábra. Hermetikus kompresszor felépítése
A hermetikus és félhermetikus kompresszor előnye, hogy a hajtótengely nincsen kivezetve, ennek következtében kisebb a szivárgás mértéke, a helyigénye is kisebb, továbbá állandó felügyeletet nem igényel. Hátránya, csak adott hűtőközeggel, adott hőmérséklet-tartományban alkalmazható. Mivel kötött a motorteljesítmény, a motor veszteséghő-elvezetési módja az üzembiztos alkalmazhatóság tartományát a nyitotténál szűkebbé teszi.
A villanymotor hűtése a külső levegővel vagy a hűtőközeggel történik. Az úgynevezett átszívásos rendszerű kompresszoroknál ez a beszívott gőzzel történik. Ilyenkor csökken a fajlagos hűtőteljesítmény.
3.1.12. ábra. Félhermetikus, átszívásos rendszerű kompresszor felépítése
Az alternáló dugattyús kompresszorok kisebb egységteljesítményeknél váltakozó áramlásúak. Ezek kis tömegű, egyszerű dugattyúkkal készülnek. Közepes és nagy egységteljesítményeknél egyenáramlású kialakítást is alkalmaznak, ahol a szívószelep a dugattyúba van beépítve. Ez a megoldás jelentősen megnöveli az alternáló mozgást végző tömeget. Olajozásuk a kisteljesítményeknél szóróolajozás, a nagyobbaknál pedig szivattyús.
