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恒溫恒濕試驗室制冷空調壓縮機工作原理

制冷壓縮機是空調系統的核心部件,通常稱為制冷機的主機。科學技術的進步,新式空調系統不斷出現,推動了制冷壓縮機制造技術的不斷進步。從目前制冷壓縮機的發展趨勢來看,結構緊湊、高效節能以及微振低噪等特點是空調壓縮機制造技術不斷追求的目標。下面對制冷壓縮機做一個概述。
  制冷壓縮機的作用有三方面:第一,從蒸發器中吸m蒸氣,以保證蒸發器內一定的蒸發壓力;第二,提高壓力(壓縮),以創造在較高溫度下冷凝的條件;第三,輸送制冷劑,使制冷劑完成制冷循環。
  一、空調壓縮機可以分為定排量壓縮機和變排量壓縮機
  l、定排量壓縮機的排氣量是隨著發動機的轉速的提高而成比例提高的,它不能根據制冷的需求而自動改變功率輸,而且對發動機油耗的影響比較大。它的控制一般通過采集蒸發器出風口的溫度信號來實現,當溫度達到設定的溫度,壓縮機停止工作當溫度升高后,壓縮機開始T二作。定排量壓縮機也受空調系統壓力的控制,當管路內壓力過高時,壓縮機停止工作。
  2、變排量壓縮機可以根據設定的溫度自動調節功率輸出。空調控制系統不采集蒸發器m風口的溫度信號,而是根據空調管路內壓力變化信號來控制壓縮機的壓縮比從而自動調節m風口溫度。在制冷的全過程中,壓縮機始終是工作的,制冷強度的調節完全依賴裝在壓縮機內部的壓力調節閥來控制。當空調管路內高壓端壓力過高時,壓力調節閥縮短壓縮機內活塞行程以減小壓縮比,這樣就會降低制冷強度。當高壓端壓力下降到一定程度,低壓端壓力上升到一定程度時,壓力調節閥則增大活塞行程以提高制冷強度。
  二、容積型與速度型壓縮機
  容積型壓縮機是靠工作腔容積的改變來實現吸汽、壓縮、排汽等過程。屬于這類壓縮機的有往復式壓縮機和回轉式壓縮機。速度型壓縮機是靠高速旋轉的T作I1"輪對蒸氣做功,壓力升高,并完成輸送蒸氣的任務。屬于這類壓縮機的有離心式和軸流式壓縮機,目前常用的是離心式壓縮機。
  1、螺桿式壓縮機的構造與工作過程
  螺桿式壓縮機是一種回轉式容積式壓縮機。它利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來完成蒸氣的吸人、壓縮和排IqJ過程。無油螺桿壓縮機在本世紀三十年代問世,主要用于壓縮空氣。后來汽缸內噴油的螺桿式壓縮機出現,性能得到提高,目前,噴油式螺桿壓縮機已是制冷壓縮機中主要機種之一。螺桿式壓縮機分為雙螺桿和單螺桿兩大類,雙螺桿壓縮機習慣上稱為螺桿式壓縮機。
  噴油式螺桿式壓縮機的構造。在斷面為雙圓相交的汽缸內,裝有一對轉子——陽轉子和陰轉子。陽轉子有四個齒,陰轉子有六個齒,兩根轉子相互嚙合。當陽轉子旋轉一周,隱轉子旋轉2/3周,或者說,陽子的轉速比陰轉子的轉速快50%。螺桿式壓縮機從吸汽靠排汽的工作過程是,在汽缸的吸汽端座上開有吸汽口,當齒槽與吸汽口相通時,吸汽就開始,隨著螺桿的旋轉,齒槽脫離吸汽口,一對齒槽空間吸滿蒸氣。螺桿繼續旋轉,兩螺桿的齒與齒槽相互嚙合,有汽缸體、嚙合的螺桿和排汽端座組成的齒槽容積變小,而且位置向排汽端移動,完成了對蒸氣壓縮和輸送的作用。當這對齒槽空間與端座的排汽口相通時,壓縮終了,蒸氣被排出。每對齒槽空間都存在著吸汽、壓縮、排汽三個過程。在同一時刻存在著吸汽、壓縮、排汽三個過程,不過它們發生在不同的齒槽空間。
  2、旋渦式壓縮機的工作原理
  旋渦式壓縮機的機理早在20世紀初由法國人所發明,但是由于當時加工精度不高和結構上存在問題,而一直未得到推廣使用。到了七十年代,這項技術在美國才開始得到應用。自本世紀80年代以來,渦旋壓縮機以其機構緊湊、高效節能、微振低噪以及工作可靠性等特點,開始在小型制冷及空調領域獲得越來越廣泛的應用,也因此成為壓縮機技術發展的主要方向之一。旋渦式壓縮機也是一種容積型回轉式壓縮機,一般為直立型。其結構主要分為動靜式和雙公轉式2種,目前動靜式應用最為普遍,它的工作部件主要由動渦輪與靜渦輪組成。動、靜渦輪的結構十分相似,都是由端板和由端板上伸出的漸開線型渦旋齒組成,兩者偏心配置且相差180o,靜渦輪靜止不動,而動渦輪在專門的防轉機構的約束下,由曲柄軸帶動作偏心回轉平動,無自轉,只有公轉。
  渦旋式壓縮機優點:
  ①容積效率高,因為相鄰的月牙形空間之間的壓差小,泄漏少,無吸汽和排汽閥,阻力小,無余隙容積的再膨脹。
  ②絕熱效率高,在同樣制冷量情況下,旋渦式比往復式約高10%。
  ③動渦盤與主軸等運動部件的受力變化小,整機振動小。
  ④零部件少。約為往復式的40%。
  ⑤驅動動渦盤運動的偏心軸可以高速旋轉,因此渦旋式壓縮機體積小、重量輕,約比往復式輕l5%。
  ⑥渦旋壓縮機運轉可靠,而且容易實現變轉速運動和變排量技術。
  缺點:要求加工精度高。
  3、往復式壓縮機的工作原理
  往復式壓縮機又稱活塞式壓縮機。壓縮機的工作腔是汽缸。活塞在汽缸內作上下往復運動,從而完成了壓縮、排汽、膨脹、吸汽等過程。
  到最低位置(稱活塞的下止點)時,汽缸吸滿蒸氣。而活塞轉而向上,這時吸、排汽門都關閉,汽缸容積縮小,蒸氣被壓縮,一直壓縮到排汽壓力為止。排汽過程為:當壓力達到一定值(大于排汽管內壓力)時,排汽閥開啟,活塞繼續上移,蒸氣排出,一直到活塞上移到最高位置(這位置稱活塞的上止點)時,排汽結束。余隙膨脹過程為:為了防止活塞與吸排汽閥碰撞,活塞上移到上止點時,活塞與汽缸頂部之間留有一定間隙,稱余隙。當活塞轉而向下運動時,排汽結束時留在余隙內的高壓蒸氣阻止吸汽閥開啟,吸汽不能開始。這時余隙內的蒸氣隨著活塞下移而進行膨脹,一直膨脹到吸汽壓力以下時才結束。吸汽過程為:吸汽閥開啟,隨著活塞往下運動而吸汽,一直進行到活塞下移到活塞下止點為止。
  優點:它應用比較廣泛,制造技術成熟,結構簡單,而且對加工材料和加工lT藝要求較低,造價比較低,適應性強,能適應廣闊的壓力范圍和制冷量要求,可維修性強。
  缺點:無法實現較高轉速,機器大而重,不容易實現輕量化,排氣不連續,氣流容易出現波動,而且工作時有較大的振動。由于曲軸連桿式壓縮機的上述特點,已經很少有小排量壓縮機采用這種結構形式,曲軸連桿式壓縮機目前大多應用在客車和卡車的大排量空調系統中。
日期:2015/9/8 閱讀:次
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