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冷水机制冷系统“”心脏“”压缩机作用及分类

                                                                                                                                   冷水机制冷系统“”心脏“”压缩机作用及分类
    
      在冷水机制冷系统中压缩机属于蒸汽压缩式,在工业冷水机螺杆式冷水机冷冻机,及各种制冷设备各种类型的制冷剂压缩机是决定系统能力大小的关键部件,对系统的运行性能、噪声、振动、维护和使用寿命等有着直接的影响。
一、压缩机的功能
制冷压缩机相是冷水机系统中的“心脏”,在制冷系统却有一个最根本的不同,那就是各自工作温度范围的不同。压缩机在系统中的功能在于:抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸气,并提高其温度和压力后,将它排向冷凝器。在冷凝器中,高压制冷剂过热蒸气在冷凝温度下放热冷凝。而后通过节流元件,降压后的气液混合物流向蒸发器,在那里制冷剂液体在蒸发温度下吸热沸腾,变为蒸气后进入压缩机,从而实现了制冷系统中制冷剂的不断循环流动。由此可见,如制冷系统是从被冷却介质吸热而向环境介质排热,其压缩机运行工况中的蒸发温度要低于被冷却介质温度,冷凝温度要高于环境介质温度。
   下面根据制冷压缩机的工作原理、结构和工作的蒸发温度划分其种类,并进行分类。
 
二、制冷压缩机的种类
制冷压缩机根据其对制冷剂蒸气的压缩热力学原理可以分为容积型和速度型两大类。
1.容积型压缩机?在容积型压缩机中,一定容积的气体先被吸入到气缸里,继而在气缸中容积被强制缩小,压力升高,当达到一定压力时气体便强制地从气缸排出。可见,容积型压缩机的吸排气过程是间歇进行,其流动并非连续稳定的。容积型压缩机按其压缩部件的运动特点可分为两种形式:往复活塞式(简称往复式)和回转式。而后者又可根据其压缩机的结构特点分为滚动转子式(简称转子式)、滑片式、螺杆式(又称双螺杆式)、单螺杆式、涡旋式等。
2.动力(速度)型压缩机? 在动力(速度)型压缩机中,气体压力的增长是由气体的速度转化而来,即先使吸入的气流获得一定的高速,然后再使之缓慢下来,让其动量转化为气体的压力升高,而后排出。可见,速度型压缩机中的压缩流程可以连续地进行,其流动是稳定的。再制冷和热泵系统中应用的速度型压缩机几乎都是离心式压缩机。
 
三、 制冷压缩机的分类
1.按工作的蒸发温度范围分类: 对于单级制冷压缩机,一般可按其工作蒸发温度的范围分为高温中温和低温压缩机三种,但再具体蒸发温度区域的划分上并不统一。下面列举一种某些著名压缩机产品沿用的大致工作蒸发温度的分类范围。
 高温制冷压缩机 (-10~0)℃
中温制冷压缩机(-15~0)℃
低温制冷压缩机(-40~-15)℃
2.按密封结构形式分类:制冷系统中的制冷剂应是不容许泄漏的,这意味着系统中凡与制冷剂接触的每个部件是对外界是密封的。根据制冷压缩机所采取的防泄漏方式和结构,可有三种不同的基本压缩机形式。
 
(1)开启式压缩机是往复式为例的开启式压缩机结构图。压缩机的曲轴3的功率输入端伸出压缩机机体之外,再通过传动装置与原动机相连接。在伸出部位要用轴封装置8防止轴段和机体间的泄漏。利用这种轴封装置的隔离作用使原动机独立于制冷剂系统之外的压缩机形式称为开启式压缩机(通常,这种压缩机的制冷量较大)。若原动机是电动机,因它与制冷剂和润滑油不接触而无需具备耐制冷剂和耐油的要求。因此,开启式压缩机可用于以氨为工质的制冷系统中。
 
(2)半封闭压缩机?采用封闭式的结构,把电动机和压缩机连成一体,装在同一机体共用一根主轴,因而可以取消开启式压缩机中的轴封装置,避免了由此产生或多或少泄漏的可能性。图1-3是半封闭式压缩机(以往复式为例)的结构例子。从中可见,电动机室11内充有制冷剂和润滑油,这种于制冷剂和润滑油衔接出的电动机被称为内置电动机,其所用材料必须与制冷剂和润滑油共处。半封闭式压缩机的另一特点是在其机体上的各种端盖都是用垫片和螺栓拧牢压紧来防止泄漏,因而压缩机内零部件易于拆卸修理更换。半封闭式压缩机的制冷量一般居中等水平。
 
(3)全封闭式压缩机?全封闭式压缩机也像半封闭式一样,把电动机和压缩机连成一整体,共用一根主轴,它与半封闭式的差异在于,连接在一起的压缩机和电动机组安装在一个密封比的薄壁机壳中,机壳由两部分焊接而成,这样既取消了轴封装置,又大大减轻和缩小了整个压缩机的尺寸和重量。露在机壳外表的只焊有一些吸排气管工艺管以及其它(如喷液管)必要的管道、输入电源接线柱和压缩机支架等。图1-4表示了全封闭式压缩机(以往复式为例)的结构剖面图。由于整个压缩机电动机组是装在一不能拆开的密封机壳中,不易打开内部修理,因而要求这类压缩机的使用可靠性高,寿命长,对整个制冷剂系统的安装要求也高。这种全封闭结构形式一般用于大批量生产的小冷量制冷压缩机中。无论是半封闭式还是全封闭式的制冷压缩机,由于氨含有水分时要腐蚀铜,因而都不能用于以氨为工质的制冷系统中。但是,也该看到,基于CFCS和 HCFCS的替代和扩大天然制冷剂氨的使用的需要,采用能与氨制冷剂隔离的屏蔽式电动机的半封闭式压缩机已研制成功并获得应用。
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