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壓縮機(jī)的類型
閱讀:1986 發(fā)布時(shí)間:2018-6-19壓縮機(jī)的類型
基于所謂的“蒸汽壓縮循環(huán)”,壓縮機(jī)是位于制冷劑回路中心的組件。
該熱力學(xué)循環(huán)利用閉環(huán)管路內(nèi)的制冷劑蒸發(fā)。
具體而言,蒸發(fā)發(fā)生在稱為蒸發(fā)器的熱交換器中,其從周圍空氣吸收能量; 然后通過(guò)自然或風(fēng)扇強(qiáng)制對(duì)流將其傳送到食物儲(chǔ)藏室或空調(diào)空間。
當(dāng)使用水作為介質(zhì)時(shí)也是如此,所述介質(zhì)被泵送通過(guò)熱交換器,然后流入儲(chǔ)罐以供終端單元使用。
一旦蒸發(fā),制冷劑不再吸收相當(dāng)多的能量,因此需要通過(guò)冷凝回到液態(tài)。
因此產(chǎn)生的問(wèn)題是,具有足夠“冷”的環(huán)境來(lái)吸收制冷劑中的能量,這自然不能是剛被冷卻的艙室或空間。
的壓縮機(jī),則使用以壓縮制冷劑到比在蒸發(fā)器高的壓力(高達(dá)8-10倍!),以使冷凝過(guò)程可以在與一個(gè)現(xiàn)成的“冷”源相容的溫度下發(fā)生,通常外面的空氣。
因此,在兩種流體在空氣和制冷劑之外的熱交換器內(nèi)的高溫(通常35-55℃)下發(fā)生冷凝。后者冷凝并返回到液態(tài),而外部空氣將被加熱。
液體制冷劑離開(kāi)冷凝器時(shí)仍處于高壓狀態(tài)。因此需要膨脹裝置來(lái)使液體制冷劑膨脹并將其壓力降低到發(fā)生蒸發(fā)的值。
現(xiàn)在制冷劑已經(jīng)恢復(fù)到初始狀態(tài)(液體處于低壓和低溫狀態(tài)),并且可以再次吸收空氣或水中的能量。
因此,壓縮機(jī)具有在回路內(nèi)循環(huán)制冷劑的功能,將其作為氣體從蒸發(fā)器吸入,然后對(duì)其進(jìn)行壓縮并將其以更高的壓力輸送到冷凝器。
它使用旋轉(zhuǎn)或往復(fù)系統(tǒng)提供體積壓縮,即逐漸減小體積。這種機(jī)械功意味著氣體溫度(有時(shí)高于100°C)以及功耗顯著增加。壓縮機(jī)功耗取決于兩種工作壓力之間的差異。進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑必須處于氣態(tài),因?yàn)橐后w是非常不可壓縮的。當(dāng)機(jī)組需要冷卻時(shí),壓縮機(jī)開(kāi)始工作,通常通過(guò)溫度控制系統(tǒng)啟動(dòng)。
并非所有空調(diào)和制冷應(yīng)用在容量,噪音,效率和工作范圍方面都具有相同的要求,因此存在不同類型的壓縮機(jī)。
就實(shí)現(xiàn)壓縮的方式而言,這些方面基本不同,其中往復(fù)式壓縮機(jī)具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生壓縮,而旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括旋轉(zhuǎn)葉片,渦旋盤(pán),螺桿和離心式壓縮機(jī),其特征在于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)壓縮。
往復(fù)式壓縮機(jī)
首先將分為密封式,半密封式和開(kāi)放式的往復(fù)式壓縮機(jī)或活塞式壓縮機(jī)用于具有非常高的冷卻容量需求的應(yīng)用。過(guò)去,由于成本較低,這些應(yīng)用也被用于制冷量很低的應(yīng)用中,但是它們逐漸被旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)所取代。
這些類型的壓縮機(jī)采用使用活塞的容積式壓縮系統(tǒng),其工作原理與內(nèi)燃機(jī)非常相似?;钊谄變?nèi)上下運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生吸入和壓縮制冷劑氣體。每個(gè)氣缸都有一個(gè)用于氣體制冷劑的吸氣閥和一個(gè)排氣閥,用于在壓縮后將氣體輸送到冷凝器。
很顯然,在這種情況下,沒(méi)有像汽車發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的燃燒階段。
一般而言,這些噪音較大的壓縮機(jī)會(huì)在整個(gè)電路周圍產(chǎn)生相當(dāng)大的振動(dòng)。而且,這些更容易受液體返回的影響。
往復(fù)式壓縮機(jī)在曲軸的一端伸出到油箱外(壓縮機(jī)內(nèi)部容納活塞和機(jī)構(gòu)的機(jī)殼)并可打開(kāi)時(shí)定義為打開(kāi)。半密封意味著壓縮機(jī)本身和電機(jī)安裝在同一個(gè)外殼內(nèi),該外殼設(shè)計(jì)為打開(kāi)檢查和維修。在這種情況下,電機(jī)軸和曲軸是一個(gè)整體。半封閉式壓縮機(jī)的制造方式避免空氣或灰塵進(jìn)入機(jī)構(gòu)。當(dāng)套管被焊接和密封并且氣缸蓋不能進(jìn)行檢查或維護(hù)時(shí),
往復(fù)式壓縮機(jī)稱為密封。
旋轉(zhuǎn)葉片壓縮機(jī)
旋片式壓縮機(jī)由一個(gè)圓柱形外殼,兩個(gè)開(kāi)口(一個(gè)吸入口和一個(gè)排出口)以及一個(gè)相對(duì)于外殼偏心設(shè)置的轉(zhuǎn)子組成。通過(guò)流入腔室的制冷劑發(fā)生壓縮,由于偏心旋轉(zhuǎn),所需容積減少。
旋片式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本低,尺寸緊湊,是低容量家庭應(yīng)用(冰箱冷凍機(jī),空調(diào))的jia選擇。
近,旋轉(zhuǎn)葉片壓縮機(jī)技術(shù)(通常稱為“旋轉(zhuǎn)”)通過(guò)引入具有兩個(gè)沿相反旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的“雙”壓縮機(jī)而發(fā)展。這些特點(diǎn)降低了噪音,并產(chǎn)生較少的振動(dòng),使雙旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)成為較昂貴和體積較大的渦旋式壓縮機(jī)的優(yōu)選替代品。雙旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的
效率比單旋轉(zhuǎn)技術(shù)更好,更高。平均而言,在較寬的運(yùn)行范圍內(nèi),渦旋壓縮機(jī)的效率也更高。該功能可實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用,高達(dá)50kW的冷卻能力,使其適用于商業(yè)和工業(yè)市場(chǎng)。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)技術(shù)的gao效率是在配備無(wú)刷直流電機(jī)并由變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)的。
目前BLDC雙回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在冷卻能力和壓縮機(jī)尺寸之間的比例gao,gao轉(zhuǎn)速可達(dá)7,800 rpm,而渦旋壓縮機(jī)通常達(dá)到5,500-6,600 rpm。
渦旋壓縮機(jī)
渦旋壓縮機(jī)使用兩個(gè)卷軸,一個(gè)固定,另一個(gè)移動(dòng)并耦合到電機(jī)。
渦卷交錯(cuò)排列,以便在各個(gè)位置相互接觸,從而形成一系列逐漸變薄的朝向中心的空氣袋。流體通過(guò)繞動(dòng)渦旋盤(pán)繞固定渦旋盤(pán)旋轉(zhuǎn)而被壓縮,直到排出到中心。
渦旋壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于家用和商用空調(diào)系統(tǒng),熱泵以及應(yīng)用和數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)。容量范圍從2到超過(guò)100KW,因此它們的應(yīng)用不會(huì)在具有低冷卻能力的應(yīng)用(其中旋轉(zhuǎn)式和密封式往復(fù)式壓縮機(jī)是優(yōu)選的)以及具有非常高的冷卻容量的應(yīng)用中擴(kuò)展,其中優(yōu)選螺桿式和離心式壓縮機(jī)。
即使高于旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),渦旋式壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)包括比相同容量的往復(fù)式壓縮機(jī)更小的尺寸和更低的重量。它們?cè)谠O(shè)計(jì)壓縮比方面也具有非常高的效率,然而在不同的工作條件下會(huì)降低。
其jia特點(diǎn)是低噪音操作和減少振動(dòng)。渦旋式壓縮機(jī)也已開(kāi)發(fā)出適合無(wú)刷直流電機(jī)并由逆變器驅(qū)動(dòng)的渦旋式壓縮機(jī)。
螺桿壓縮機(jī)
螺桿壓縮機(jī)是基于由兩個(gè)相互嚙合的螺桿組成的機(jī)構(gòu),稱為轉(zhuǎn)子。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),流體通過(guò)入口吸入,填充兩個(gè)葉片之間的體積。
當(dāng)葉片之間的空間充滿流體時(shí),吸力停止,葉片之間的流體因旋轉(zhuǎn)進(jìn)入越來(lái)越小的空間而受到迫使,從而導(dǎo)致壓縮。當(dāng)瓣葉到達(dá)某個(gè)位置時(shí),壓縮流體通過(guò)出口*排出。
由于兩個(gè)轉(zhuǎn)子的嚙合,這些壓縮機(jī)需要充足的潤(rùn)滑。使用特殊熱交換器進(jìn)行充分的潤(rùn)滑和隨后的油冷卻可確保比往復(fù)式壓縮機(jī)更高的壓縮比,這意味著廣泛用于制冷(壓縮機(jī)機(jī)架)和空調(diào)(在R410A上運(yùn)行的大型冷卻機(jī)組)。
后,滑閥機(jī)構(gòu)打開(kāi)在轉(zhuǎn)子已經(jīng)部分地壓縮流體的位置處的入口與壓縮機(jī)殼體之間的通道允許制冷劑流量減小至大值的25%,因此保證了更高的效率,雖然不顯著,負(fù)載條件。
滑動(dòng)機(jī)構(gòu)可以提供連續(xù)調(diào)制或階躍調(diào)制 由電子控制器管理的特殊電磁閥控制制冷量。
離心式壓縮機(jī)
離心式壓縮機(jī)采用鑄鐵殼體,鋼軸和鑄鋁合金葉輪。
流體通過(guò)靠近其軸線的葉輪吸入,并且由于離心力被推到壓縮機(jī)殼體的邊緣。流體以顯著的動(dòng)能離開(kāi)葉輪,然后在擴(kuò)散器中轉(zhuǎn)換成壓力能量。
使用于高制冷量和低壓縮比(通常在R134A上運(yùn)行的大型冷水機(jī)組)。
冷卻能力可以通過(guò)使用改變流體進(jìn)入葉輪的角度的翅片來(lái)改變。
該類別還包括具有磁懸浮的壓縮機(jī),具有非常高的效率,*沒(méi)有油和振動(dòng),并且由變頻器控制。唯1的缺點(diǎn)是它們的成本*。