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壓縮機的類型
閱讀:1928 發(fā)布時間:2018-6-19壓縮機的類型
基于所謂的“蒸汽壓縮循環(huán)”,壓縮機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; 然后通過自然或風扇強制對流將其傳送到食物儲藏室或空調(diào)空間。
當使用水作為介質(zhì)時也是如此,所述介質(zhì)被泵送通過熱交換器,然后流入儲罐以供終端單元使用。
一旦蒸發(fā),制冷劑不再吸收相當多的能量,因此需要通過冷凝回到液態(tài)。
因此產(chǎn)生的問題是,具有足夠“冷”的環(huán)境來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,則使用以壓縮制冷劑到比在蒸發(fā)器高的壓力(高達8-10倍!),以使冷凝過程可以在與一個現(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。
液體制冷劑離開冷凝器時仍處于高壓狀態(tài)。因此需要膨脹裝置來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,然后對其進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。這種機械功意味著氣體溫度(有時高于100°C)以及功耗顯著增加。壓縮機功耗取決于兩種工作壓力之間的差異。進入壓縮機的制冷劑必須處于氣態(tài),因為液體是非常不可壓縮的。當機組需要冷卻時,壓縮機開始工作,通常通過溫度控制系統(tǒng)啟動。
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。
就實現(xiàn)壓縮的方式而言,這些方面基本不同,其中往復(fù)式壓縮機具有往復(fù)運動以產(chǎn)生壓縮,而旋轉(zhuǎn)式壓縮機包括旋轉(zhuǎn)葉片,渦旋盤,螺桿和離心式壓縮機,其特征在于旋轉(zhuǎn)運動以實現(xiàn)壓縮。
往復(fù)式壓縮機
首先將分為密封式,半密封式和開放式的往復(fù)式壓縮機或活塞式壓縮機用于具有非常高的冷卻容量需求的應(yīng)用。過去,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)式壓縮機所取代。
這些類型的壓縮機采用使用活塞的容積式壓縮系統(tǒng),其工作原理與內(nèi)燃機非常相似。活塞在汽缸內(nèi)上下運動,產(chǎn)生吸入和壓縮制冷劑氣體。每個氣缸都有一個用于氣體制冷劑的吸氣閥和一個排氣閥,用于在壓縮后將氣體輸送到冷凝器。
很顯然,在這種情況下,沒有像汽車發(fā)動機那樣的燃燒階段。
一般而言,這些噪音較大的壓縮機會在整個電路周圍產(chǎn)生相當大的振動。而且,這些更容易受液體返回的影響。
往復(fù)式壓縮機在曲軸的一端伸出到油箱外(壓縮機內(nèi)部容納活塞和機構(gòu)的機殼)并可打開時定義為打開。半密封意味著壓縮機本身和電機安裝在同一個外殼內(nèi),該外殼設(shè)計為打開檢查和維修。在這種情況下,電機軸和曲軸是一個整體。半封閉式壓縮機的制造方式避免空氣或灰塵進入機構(gòu)。當套管被焊接和密封并且氣缸蓋不能進行檢查或維護時,
往復(fù)式壓縮機稱為密封。
旋轉(zhuǎn)葉片壓縮機
旋片式壓縮機由一個圓柱形外殼,兩個開口(一個吸入口和一個排出口)以及一個相對于外殼偏心設(shè)置的轉(zhuǎn)子組成。通過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。
旋片式壓縮機的優(yōu)點是成本低,尺寸緊湊,是低容量家庭應(yīng)用(冰箱冷凍機,空調(diào))的jia選擇。
近,旋轉(zhuǎn)葉片壓縮機技術(shù)(通常稱為“旋轉(zhuǎn)”)通過引入具有兩個沿相反旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的“雙”壓縮機而發(fā)展。這些特點降低了噪音,并產(chǎn)生較少的振動,使雙旋轉(zhuǎn)壓縮機成為較昂貴和體積較大的渦旋式壓縮機的優(yōu)選替代品。雙旋轉(zhuǎn)壓縮機的
效率比單旋轉(zhuǎn)技術(shù)更好,更高。平均而言,在較寬的運行范圍內(nèi),渦旋壓縮機的效率也更高。該功能可實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用,高達50kW的冷卻能力,使其適用于商業(yè)和工業(yè)市場。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機技術(shù)的gao效率是在配備無刷直流電機并由變頻器驅(qū)動時實現(xiàn)的。
目前BLDC雙回轉(zhuǎn)式壓縮機在冷卻能力和壓縮機尺寸之間的比例gao,gao轉(zhuǎn)速可達7,800 rpm,而渦旋壓縮機通常達到5,500-6,600 rpm。
渦旋壓縮機
渦旋壓縮機使用兩個卷軸,一個固定,另一個移動并耦合到電機。
渦卷交錯排列,以便在各個位置相互接觸,從而形成一系列逐漸變薄的朝向中心的空氣袋。流體通過繞動渦旋盤繞固定渦旋盤旋轉(zhuǎn)而被壓縮,直到排出到中心。
渦旋壓縮機廣泛應(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100KW,因此它們的應(yīng)用不會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)式壓縮機是優(yōu)選的)以及具有非常高的冷卻容量的應(yīng)用中擴展,其中優(yōu)選螺桿式和離心式壓縮機。
即使高于旋轉(zhuǎn)式壓縮機,渦旋式壓縮機的優(yōu)勢包括比相同容量的往復(fù)式壓縮機更小的尺寸和更低的重量。它們在設(shè)計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降低。
其jia特點是低噪音操作和減少振動。渦旋式壓縮機也已開發(fā)出適合無刷直流電機并由逆變器驅(qū)動的渦旋式壓縮機。
螺桿壓縮機
螺桿壓縮機是基于由兩個相互嚙合的螺桿組成的機構(gòu),稱為轉(zhuǎn)子。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,流體通過入口吸入,填充兩個葉片之間的體積。
當葉片之間的空間充滿流體時,吸力停止,葉片之間的流體因旋轉(zhuǎn)進入越來越小的空間而受到迫使,從而導(dǎo)致壓縮。當瓣葉到達某個位置時,壓縮流體通過出口*排出。
由于兩個轉(zhuǎn)子的嚙合,這些壓縮機需要充足的潤滑。使用特殊熱交換器進行充分的潤滑和隨后的油冷卻可確保比往復(fù)式壓縮機更高的壓縮比,這意味著廣泛用于制冷(壓縮機機架)和空調(diào)(在R410A上運行的大型冷卻機組)。
后,滑閥機構(gòu)打開在轉(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,負載條件。
滑動機構(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
離心式壓縮機采用鑄鐵殼體,鋼軸和鑄鋁合金葉輪。
流體通過靠近其軸線的葉輪吸入,并且由于離心力被推到壓縮機殼體的邊緣。流體以顯著的動能離開葉輪,然后在擴散器中轉(zhuǎn)換成壓力能量。
使用于高制冷量和低壓縮比(通常在R134A上運行的大型冷水機組)。
冷卻能力可以通過使用改變流體進入葉輪的角度的翅片來改變。
該類別還包括具有磁懸浮的壓縮機,具有非常高的效率,*沒有油和振動,并且由變頻器控制。唯1的缺點是它們的成本*。