各种压缩机的动态原理图

2021/09/07
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压缩机是空调制冷系统的心脏。

来源:制冷网

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压缩机是空调制冷系统的心脏。它从吸入低温低压的制冷剂气体,对其进行压缩后,排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力,从而实现压缩→冷凝(放热)→绝热节流→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。

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01 活塞压缩机

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活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机在实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程),则活塞式压缩机的曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气,压缩和排气过程。

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活塞式压缩机工作原理
压缩过程:活塞从下止点向上运动,吸、排气阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。
排气过程:活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。

02 螺杆压缩机

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螺杆式压缩机又称螺杆压缩机,分为单螺杆式压缩机及双螺杆式压缩机。单螺杆式压缩机是在70年代由法国辛恩开发出来,因其的结构更加合理,迅速的应用到国防领域,并被开发国家保护起来,技术一直都在相对独立。双螺杆式压缩机最早由德国人H.Krigar在1878年提出,直到1934年瑞典皇家理工学院A.Lysholm才奠定了螺杆式压缩机SRM技术,并开始在工业上应用,取得了迅速的发展。
 
双螺旋杆压缩机原理图

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螺杆式压缩机工作原理
螺杆式压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子,两转子都有几个凹形齿,两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为5~10丝,主转子(又称阳转子或凸转子),通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触(理论上)。转子的长度和直径决定压缩机排气量(流量)和排气压力,转子越长,压力越高;转子直径越大,流量越大。

03 离心压缩机

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离心式压缩机又称透平式压缩机,主要用来压缩气体,主要由转子和定子两部分组成:转子包括叶轮和轴,叶轮上有叶片、平衡盘和一部分轴封;定子的主体是气缸,还有扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等装置。

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离心式压缩机的工作原理
当叶轮高速旋转时,气体随着旋转,在离心力作用下,气体被甩到后面的扩压器中去,而在叶轮处形成真空地带,这时外界的新鲜气体进入叶轮。叶轮不断旋转,气体不断地吸入并甩出,从而保持了气体的连续流动。

04 转子压缩机

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转子压缩机通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。

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转子压缩机原理
螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时,转子凹槽被机壳壁封闭,形成压缩腔室,当转子凹槽封闭后,润滑油被喷入压缩腔室,起密封、冷却和润滑作用。当转子旋转压缩润滑剂 气体(简称油气混合物)时,压缩腔室容积减小,向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时,油气混合物从压缩机排出,完成一个吸气—压缩—排气过程。
 
05 涡旋压缩机
涡轮压缩机最早诞生于1905年,由法国工程师 Leon Creux 发明的,由于加工技术的局限性, 80年代初才开始批量生产。1973年美国ADL.公司提出了涡旋氮气压缩机的研究报告,并证明了涡旋压缩机所具有其他压缩机无法比拟的优点,从而涡旋压缩机的大规模的工程开发和研制走上了迅速发展的道路。

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涡旋式工作原理:
涡旋式压缩机是一种容积式压缩的压缩机,压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。在进入壳体之后,某些气体向上流动以减少了向下朝向油的流动的气体量。为了实现这目的,压缩机的电动机可以被套筒包围,该套筒具有用于引导气流到达电动机的上和下定子端部诸匝线圈的上和下孔。在某些实施例中,相对于在定子与电动机壳体之间的两气体通道重要地对吸入进口定位。该进口的位置使一通道接纳进入气体和将该流动分为沿两相反方向即向上和向下的流动。其它的通道仅传送气体向上。此外,吸入挡板、扩散件、流线型平衡重块和/或吸入管捕油件也能有助于气油分离或使夹带的油最少。
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