螺杆制冷压缩机 VS 离心制冷压缩机

百科   2024-09-10 17:10   湖南  

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螺杆制冷压缩机和离心制冷压缩机,是制冷机组上常见两种制冷设备。离心式压缩机适用于大型中央空调系统和工业制冷场合,具有高效、结构紧凑、低振动的特点,尤其适合大流量、连续运行的需求。螺杆压缩机则以其平稳运行、部分负荷效率高和维护简便的优势,在中型至大型制冷系统中广泛应用,包括冷冻冷藏、空调及化工行业。


两者的主要区别在于工作原理的不同、适用场合有差异、主要说明如下:


1、螺杆制冷压缩机


螺杆制冷压缩机是一种用于制冷系统的设备,它属于容积型压缩机的一种类型。这种压缩机使用一对相互啮合的螺旋形转子(通常称作阳转子和阴转子)来进行气体的压缩。其中一个转子由电机直接驱动,另一个则通过两者之间的啮合被带动旋转。随着转子的旋转,它们之间的空间(即齿间容积)会逐渐减小,从而使吸入的制冷剂气体被压缩。


螺杆式制冷压缩机可以分为单螺杆和双螺杆两种类型,其中双螺杆压缩机更为常见。在双螺杆压缩机中,两个带有螺旋形齿槽的螺杆在压缩机壳体内旋转,通过改变螺杆之间以及螺杆与壳体之间的容积来完成制冷剂的吸入、压缩和排出过程。在压缩过程中,通常会有润滑油喷入压缩腔,这不仅有助于密封,还起到冷却和润滑的作用。



螺杆制冷压缩机工作过程的详细解释:


吸气阶段:当螺杆旋转时,螺杆之间的空间(齿间容积)会在一端形成较大的空腔。这个空腔作为吸气口,允许制冷剂气体从系统低压侧(蒸发器)被吸入到压缩机内。


封闭及输送阶段:随着螺杆继续旋转,吸气端的螺杆间隙逐渐被另一端的螺杆所占据,从而将制冷剂气体与吸气口隔离。此时,制冷剂气体被封闭在一个不断缩小的空间内,并随着螺杆的旋转而向压缩机的另一端移动。



压缩阶段:在输送过程中,由于螺杆之间的空间逐渐减少,被封闭的制冷剂气体受到压缩,压力和温度随之升高。这个压缩过程是连续进行的,螺杆的特殊设计使得气体能够在没有明显脉动的情况下被压缩。


排气阶段:当螺杆转动到特定位置时,被压缩的制冷剂气体到达压缩机的高压端(排气口),并被排放到系统的高压侧(冷凝器)。在这里,气体的压力已经增加到了足以克服系统的背压,从而顺利地排入冷凝器。


在整个工作过程中,润滑油通常会被喷射到压缩腔内,以帮助形成动态密封,减少螺杆之间的摩擦,并带走因压缩产生的热量。此外,润滑油还有助于冷却压缩机,延长其使用寿命。



2、离心制冷压缩机


离心式制冷压缩机是一种常见的制冷设备,广泛应用于大型中央空调系统、工业制冷以及其他需要大量冷量的场合。它的工作原理与其他类型的压缩机有所不同,主要是依靠动能转换为压力能来实现制冷剂的压缩。



离心制冷压缩机工作过程的详细解释:


吸气阶段:制冷剂蒸汽通过压缩机的进气口被吸入到叶轮中心区域。此时,制冷剂处于低压状态。


加速阶段:叶轮是一个带有弯曲叶片的圆盘,当叶轮高速旋转时,制冷剂蒸汽被叶片带入并沿着叶轮的径向方向向外抛送。在这个过程中,制冷剂蒸汽获得了高速度,即动能增加,而压力相对较低。


能量转换阶段:随着制冷剂蒸汽离开叶轮外缘,它进入到扩压器或导向叶片区域。扩压器是一个截面积逐渐增大的通道,它利用流体力学原理,使制冷剂蒸汽的速度降低,同时压力升高。这是因为根据伯努利方程,在流动介质速度降低的地方,静压会相应增加。



排出阶段:经过扩压器后,制冷剂蒸汽的压力已经显著提高,它随后进入蜗壳,蜗壳是一个逐渐变宽的螺旋形通道,其作用是进一步均匀化制冷剂的压力,并将制冷剂引导到压缩机的出口,最终被输送到冷凝器中进行下一步的制冷循环。


如果需要更高的压力比,可以采用多级压缩的方式,即制冷剂蒸汽经过一级压缩之后,再通过回流器返回到下一个叶轮继续进行下一级压缩,直到达到所需的总压力比为止。


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