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涡旋机、活塞机、螺杆机、离心机原理构造

2024年03月13日 来源:兰亭会
制冷设备主机的原理构造



一、涡旋式压缩机
原理:动盘与静盘的涡旋线型相同,但相位差180度进行啮合,形成一系列封闭空间;静盘不动,动盘绕着定盘中心,以偏心距为半径作公转运动。当动盘公转时,依次相啮合,使月牙形面积不断压缩变小,从而使气体不断被压输,最后从静盘中心孔处排出。 动盘(涡旋转子)、静盘(涡旋定子)、支架、十字联轴环、背压腔、偏心轴等组成
涡旋式压缩机优点: 
  1. 驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转,涡旋式压缩机体积小重量轻; 

  2. 动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小,整机振动小; 

  3. 适应于变转速运动和变频调速技术; 

  4. 涡旋压缩机整机噪声很低; 

  5. 涡旋压缩机有可靠和有效的密封性,其制冷系数不是随运行时间的增加而减小,而是略有提高;  

  6. 涡旋压缩机有着良好的工作特性。在热泵式空调系统中,特别表现在制热性能高、稳定性好、安全性高; 

  7. 涡旋式压缩机无余隙容积,能保持高容积效率运行; 

  8. 力矩变化小,平衡性高,振动小,运转平稳,从而操作简便,易于实现自动化。 


二、螺杆式压缩机
原理:通过阴阳转子的相互浸入,以及空间接触线不断的从吸气端面向排气端推移,使基元容积发生周期性变化,从而完成连续吸气压输和排气过程。由机壳、螺杆(或称转子)、轴承、能量调节装置等组成 。
螺杆式压缩机优点:
  1. 零部件少,易损件少,可靠性高;

  2. 操作维护方便;

  3. 没有不平衡惯性力。运转平稳安全,振动小;

  4. 具有强制输气的特点,排气量几乎不受排气压力的影响,工况适应性强;

  5. 螺杆压缩机的转子齿面实际上是有间隙的。因此对湿行程不敏感,能耐液击;

  6. 排气温度低,可在较高压比的工况下运行;

  7. 可实现制冷情无级调节,采用滑阀机构,使制冷量可从 15%~100%进行无级调节,节省运行费用;

  8. 容易实现自动化,可实现远程通信。


三、活塞式压缩机
原理:依靠活塞的往复运动来压缩汽缸内的气体。通常是通过曲柄连杆机构,把原动机的旋转运动转变为活塞的往复运动。曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气过程和压缩排气过程。包括机体、曲轴、连杆组件、活塞组件、气阀缸套组件等。
活塞式压缩机优点:
  1. 在一般的压力范围内,对材料的要求低,多采用普通的钢铁材料,加工较容易,造价也较低廉;

  2. 热效率较高,一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右;

  3. 气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大,同一台压缩机可以用于不同的气体;

  4. 活塞压缩机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验;

  5. 气量调节时,适应性强,即排气范围较广,且不受压力高低影响,能适应较广阔的压力范围和制冷量要求。


四、离心式压缩机
原理:压缩机叶轮转动时,制冷剂蒸汽由吸气室通过进口可导流叶片进入叶轮流道,在叶片的推动下气体随着叶轮一起旋转。由于离心力的作用,气体沿着叶轮流道径向流动并离开叶轮。单级压缩机主要由吸气室、叶轮(工作轮),括压器,蜗室(蜗壳)及密封等组成。对于多级压缩还设有弯道和回流器等部件。
离心式压缩机优点:
  1. 离心式压缩机的气量大,结构简单紧凑,重量轻,机组尺寸小,占地面积小,相对于活塞式压缩机,在制冷量相同时,重量较活塞式轻5~8倍。

  2. 由于它没有汽阀活塞环等易损部件,又没有曲柄连杆机构,运转平衡,操作可靠,运转率高,摩擦件少,因之备件需用量少,维护费用及人员少。

  3. 工作轮和机壳之间没有摩擦,无需润滑。在化工流程中,离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

  4. 离心式压缩机为一种回转运动的机器,它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂,常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力,为热能综合利用提供了可能。






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