|
傳(chuan)統的活(huo)塞(sai)式壓(ya)縮(suo)機與(yu)目前通用的螺(luo)桿式壓(ya)縮(suo)機性能比較與(yu)分(fen)析
摘要：冷(leng)(leng)壓(ya)縮機(ji)其在(zai)整個制(zhi)冷(leng)(leng)系統中的作(zuo)用是為了能持續(xu)不斷(duan)的制(zhi)冷(leng)(leng)，需(xu)要壓(ya)縮機(ji)將已(yi)氣化的低壓(ya)蒸(zheng)汽從蒸(zheng)發器中吸(xi)出并(bing)對其做功。壓(ya)縮成為高(gao)壓(ya)的過(guo)熱(re)的蒸(zheng)汽再(zai)排到冷(leng)(leng)凝器中（提高(gao)壓(ya)力是為了使制(zhi)冷(leng)(leng)劑蒸(zheng)氣容易在(zai)常溫下放出熱(re)量而冷(leng)(leng)凝成為液(ye)體(ti)(ti)(ti)）。在(zai)冷(leng)(leng)凝器中利用冷(leng)(leng)卻水(shui)或空氣將高(gao)壓(ya)的過(guo)熱(re)氣體(ti)(ti)(ti)冷(leng)(leng)凝成為液(ye)體(ti)(ti)(ti)帶(dai)走熱(re)量，制(zhi)冷(leng)(leng)劑液(ye)體(ti)(ti)(ti)又(you)從冷(leng)(leng)凝器液(ye)體(ti)(ti)(ti)排出。如(ru)此周而復(fu)始實現連(lian)續(xu)制(zhi)冷(leng)(leng)
關鍵詞：優點.缺(que)點(dian).壓縮機
前言
在(zai)(zai)人(ren)們日常活動中，使用(yong)各式(shi)各樣的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)進行能量(liang)(liang)傳遞或轉(zhuan)(zhuan)換(huan)，以(yi)滿足起不同的(de)(de)需(xu)要。在(zai)(zai)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)與空調技術中，需(xu)要熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)從低于(yu)環境介(jie)質溫度的(de)(de)物(wu)體(ti)中轉(zhuan)(zhuan)移到(dao)(dao)環境介(jie)質高(gao)的(de)(de)物(wu)體(ti)中去。具有(you)這(zhe)樣功能的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)稱(cheng)為(wei)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)機(ji)(ji)(ji)中起到(dao)(dao)心臟(zang)作用(yong)的(de)(de)稱(cheng)為(wei)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)壓縮(suo)(suo)機(ji)(ji)(ji)（簡稱(cheng)壓縮(suo)(suo)機(ji)(ji)(ji)）其(qi)(qi)在(zai)(zai)整個(ge)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)系統中的(de)(de)作用(yong)是為(wei)了(le)能持續不斷(duan)的(de)(de)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)，需(xu)要壓縮(suo)(suo)機(ji)(ji)(ji)將(jiang)已氣化的(de)(de)低壓蒸(zheng)汽從蒸(zheng)發器(qi)(qi)中吸出(chu)并對其(qi)(qi)做(zuo)功。壓縮(suo)(suo)成為(wei)高(gao)壓的(de)(de)過熱(re)(re)(re)的(de)(de)蒸(zheng)汽再(zai)排到(dao)(dao)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)器(qi)(qi)中（提高(gao)壓力是為(wei)了(le)使制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)劑蒸(zheng)氣容(rong)易(yi)在(zai)(zai)常溫下放出(chu)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)而冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)成為(wei)液體(ti)）。在(zai)(zai)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)器(qi)(qi)中利(li)用(yong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)水或空氣將(jiang)高(gao)壓的(de)(de)過熱(re)(re)(re)氣體(ti)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)成為(wei)液體(ti)帶走熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)，制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)劑液體(ti)又從冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)器(qi)(qi)液體(ti)排出(chu)。如此周而復始實現連續制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)
壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)根據其(qi)工(gong)作原哩(li)可分為(wei)容(rong)積型和速度型兩大類。按蒸發溫(wen)度范圍分為(wei)高溫(wen)制冷壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)-10~0℃，中溫制冷(leng)壓縮(suo)機-15~0℃，低(di)溫(wen)制冷壓縮機-40~15℃。而(er)按密(mi)封結(jie)構形式(shi)分我們又可以分為開啟式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)，半(ban)封閉式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)，全(quan)封閉式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)。而(er)我們今(jin)天所談的是由壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)的機(ji)(ji)構分的活(huo)塞(sai)式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)，螺桿式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)，等等。而(er)我們今(jin)天主要討論的是目前(qian)我國市面上最多見的也是各個生產(chan)商生產(chan)最多的幾(ji)大最有特(te)點的機(ji)(ji)型活(huo)塞(sai)式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)，螺桿式(shi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)(ji)。
一(yi)，活塞式制冷(leng)壓縮(suo)機的性(xing)能
（一） 活塞式壓縮機的工作原理
當(dang)活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji)的(de)(de)(de)曲(qu)軸旋轉時(shi)，通(tong)過連桿的(de)(de)(de)傳動，活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)便(bian)做往復(fu)(fu)運(yun)動，由氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)壁、氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)蓋和活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)頂面(mian)所(suo)構成的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作容(rong)積(ji)則會發生周(zhou)期性變化(hua)。活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)從氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)蓋處(chu)開始運(yun)動時(shi)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作容(rong)積(ji)逐漸(jian)增大，這時(shi)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)即沿著進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)管，推開進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)閥(fa)而進(jin)(jin)入氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)，直到工(gong)(gong)作容(rong)積(ji)變到最大時(shi)為(wei)止，進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)閥(fa)關閉；活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)反(fan)向運(yun)動時(shi)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)工(gong)(gong)作容(rong)積(ji)縮(suo)(suo)小(xiao)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)壓(ya)(ya)力升高(gao)，當(dang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)壓(ya)(ya)力達到并略高(gao)于排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)力時(shi)，排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)閥(fa)打(da)開，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)排(pai)出氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)，直到活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)運(yun)動到極限位置為(wei)止，排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)閥(fa)關閉。當(dang)活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)再次(ci)反(fan)向運(yun)動時(shi)，上述過程重復(fu)(fu)出現(xian)。總之(zhi)，活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji)的(de)(de)(de)曲(qu)軸旋轉一(yi)周(zhou)，活(huo)(huo)(huo)(huo)塞(sai)往復(fu)(fu)一(yi)次(ci)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)相繼(ji)實現(xian)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)、排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)過程，即完成一(yi)個工(gong)(gong)作循環。
（二(er)）活塞壓(ya)縮機的優點
1、活(huo)塞壓(ya)縮機(ji)的適(shi)用壓(ya)力(li)范圍廣，不論流量大小，均能達到所需壓(ya)力(li)；
2、適應性強，即(ji)排(pai)氣(qi)范圍較廣，且不受壓力(li)(li)高(gao)低影響(xiang)，一般能適應較廣闊的壓力(li)(li)范圍和及較小制冷量要求；
3、活塞壓縮機對材(cai)料要(yao)求低，多(duo)用普通鋼鐵材(cai)料，加工較容易，造價也較低廉(lian)；
4 、活塞(sai)壓(ya)縮機的裝置系(xi)統(tong)比較簡單。
（三(san)）活塞壓縮機(ji)的缺點
1、轉速不(bu)高，機器(qi)大(da)而(er)重；
2、結(jie)構復雜，易損(sun)件(jian)及運動(dong)部件(jian)多(duo)，故(gu)障點多(duo)，維修量大(da)，維護成本(ben)高；
3、排氣不連(lian)續，造成氣流(liu)脈動(dong)；
4、運轉(zhuan)時有較大的震動。
5、單機制冷量小，不適宜較大冷量場合使用。
二，螺(luo)桿式制冷壓縮機(ji)的性能(neng)
（一）螺桿式壓縮機原理介(jie)紹(shao)
螺(luo)桿式壓縮機汽(qi)缸內裝有一對(dui)互相嚙合的螺(luo)旋(xuan)形陰(yin)陽轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)，兩(liang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)都有幾個凹形齒(chi)，兩(liang)者互相反向旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)之間(jian)(jian)和機殼(ke)與轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)之間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙(xi)僅為(wei)5～10絲，主轉(zhuan)(zhuan)子（又稱陽(yang)轉(zhuan)(zhuan)子或(huo)凸轉(zhuan)(zhuan)子），通過由發動(dong)機或(huo)電動(dong)機驅動(dong)(多數為電動機驅動)，另一轉(zhuan)子(zi)（又稱陰轉(zhuan)子(zi)或(huo)凹轉(zhuan)子(zi)）是由主(zhu)轉(zhuan)子(zi)通(tong)過噴油形成的油膜進行驅(qu)(qu)動(dong)，或(huo)由主(zhu)轉(zhuan)子(zi)端和凹轉(zhuan)子(zi)端的同步(bu)齒輪驅(qu)(qu)動(dong)。所以驅(qu)(qu)動(dong)中沒有金屬(shu)接觸（理論上）。
轉(zhuan)子的長度(du)和直(zhi)徑決定(ding)壓(ya)縮(suo)機排(pai)氣量（流(liu)量）和排(pai)氣壓(ya)力(li)，轉(zhuan)子越長，壓(ya)力(li)越高；轉(zhuan)子直(zhi)徑越大，流(liu)量越大。
螺旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)凹槽經(jing)過(guo)吸氣(qi)(qi)口時充滿氣(qi)(qi)體。當(dang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)時，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)凹槽被機殼壁封閉(bi)，形成壓縮腔室，當(dang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)凹槽封閉(bi)后，潤滑(hua)油被噴入壓縮腔室，起密封。冷卻(que)和潤滑(hua)作用(yong)。當(dang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)壓縮潤滑(hua)劑(ji)+氣(qi)(qi)體(ti)（簡稱油氣(qi)(qi)混合物）時(shi)，壓(ya)縮腔(qiang)室容(rong)積減小，向排(pai)氣(qi)(qi)口壓(ya)縮油氣(qi)(qi)混合物。當壓(ya)縮腔(qiang)室經過(guo)排(pai)氣(qi)(qi)口時(shi)，油氣(qi)(qi)混合物從壓(ya)縮機排(pai)出，完成(cheng)一個吸氣(qi)(qi)——壓(ya)縮——排氣(qi)(qi)過程。螺桿(gan)機的(de)每個轉子(zi)由減摩軸(zhou)(zhou)承(cheng)所支承(cheng)，軸(zhou)(zhou)承(cheng)由靠(kao)近轉軸(zhou)(zhou)端(duan)部的(de)端(duan)蓋固定。進氣(qi)(qi)端(duan)由滾柱(zhu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)支承(cheng)，排氣(qi)(qi)端(duan)由一以對靠(kao)的(de)賀錐滾柱(zhu)支承(cheng)通常(chang)是排氣(qi)(qi)端(duan)的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)使轉子(zi)定位，也(ye)就是止推軸(zhou)(zhou)承(cheng)，抵抗軸(zhou)(zhou)向推力，承(cheng)受徑向載荷，并(bing)提供必(bi)須的(de)軸(zhou)(zhou)向運行最小間隙。
工作循(xun)環可分為吸(xi)氣、壓縮(suo)和(he)排氣三個過程。隨著轉(zhuan)子旋(xuan)轉(zhuan)，每對(dui)相互嚙(nie)合的齒相繼完成相同(tong)的工作循(xun)環。
（二） 螺桿式壓縮機的優點(dian)
1、螺桿(gan)壓縮(suo)機(ji)與(yu)活塞壓縮(suo)機(ji)相同，都屬于容(rong)積式壓縮(suo)機(ji)，就(jiu)使用效果來看螺桿(gan)壓縮(suo)機(ji)有如下優點。
2、可(ke)靠(kao)性高(gao)。螺桿壓縮機零部(bu)件少，沒有易損件，因而它(ta)運轉可(ke)靠(kao)，壽命長，大修間隔期(qi)可(ke)達(da)6-10萬小(xiao)時(shi)。
3、操作(zuo)(zuo)維護方便(bian)。螺(luo)桿壓縮機(ji)自動(dong)化程(cheng)度高，操作(zuo)(zuo)人(ren)員(yuan)不(bu)必(bi)經(jing)過(guo)長時間的(de)專業培訓，可實現無人(ren)值守運轉。
4、動力平衡(heng)好。螺桿壓縮(suo)機(ji)沒有不(bu)平衡(heng)慣性力，機(ji)器可平穩地高速工作，可實(shi)現無基礎運(yun)轉，特別適(shi)合作移動式(shi)壓縮(suo)機(ji)，體(ti)積(ji)小、重量輕、占(zhan)地面積(ji)少。
5、適應性強(qiang)。螺桿壓(ya)縮機具有強(qiang)制(zhi)輸氣的(de)(de)特點，容積(ji)流量幾乎不受排氣壓(ya)力的(de)(de)影響，在(zai)寬闊(kuo)的(de)(de)范圍內能(neng)保持較(jiao)高效率，在(zai)壓(ya)縮機結構不作任何改變的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，適用于多種(zhong)工況(kuang)。
（三(san)）螺桿式壓(ya)縮(suo)機的(de)缺點
噪聲稍大(da)，以(yi)及(ji)需(xu)要設置(zhi)一套(tao)潤滑(hua)油分離、冷(leng)卻、過濾(lv)和加(jia)壓的輔助設備，成本有(you)所(suo)增加(jia)。
四，活塞式(shi)制冷壓縮機的性能與(yu)螺(luo)桿制冷式(shi)壓縮機性能比較(jiao)
(一(yi))活塞式(shi)壓縮機的(de)噪(zao)音(yin)比較大，且不便維修，大多(duo)數活塞壓縮機使用(yong)過程中經常(chang)出現的(de)問題，所以給用(yong)戶(hu)帶來極大的(de)不便。
(二)活塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)內(nei)(nei)有(you)氣閥(fa)，活塞(sai)，活塞(sai)環，連接桿等諸多易損件。連續運(yun)行的(de)(de)(de)(de)可靠性(xing)較差。與螺(luo)桿式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)相(xiang)比活塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)效(xiao)率(lv)低，特別是長期運(yun)行，其經(jing)濟(ji)性(xing)差。由(you)于活塞(sai)式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)內(nei)(nei)腔(qiang)內(nei)(nei)有(you)很多易損件，這(zhe)些(xie)易損件的(de)(de)(de)(de)磨損和磨壞都將造成(cheng)制冷(leng)劑在(zai)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)時的(de)(de)(de)(de)泄漏，最終導致(zhi)要(yao)所及的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)降低，由(you)于螺(luo)桿式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)不存(cun)在(zai)影(ying)響(xiang)機(ji)器效(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)(de)易損件，進行壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)時的(de)(de)(de)(de)一對轉子由(you)自身結構的(de)(de)(de)(de)特點不會(hui)出現磨損。因此長期持續的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟(ji)性(xing)遠(yuan)遠(yuan)優于活塞(sai)式(shi)(shi)制冷(leng)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)機(ji)。
(三)活(huo)塞式(shi)式(shi)制冷(leng)壓(ya)縮機為往復式(shi)運(yun)(yun)動結(jie)構，存在不可消除的(de)慣性力。因(yin)此運(yun)(yun)行時震(zhen)動值較(jiao)(jiao)大，噪(zao)音(yin)較(jiao)(jiao)高，較(jiao)(jiao)大活(huo)塞式(shi)制冷(leng)壓(ya)縮機安裝時需要專(zhuan)門的(de)固定(ding)基(ji)礎。螺桿(gan)式(shi)制冷(leng)壓(ya)縮機為回轉式(shi)運(yun)(yun)動結(jie)構，平衡性較(jiao)(jiao)好，其(qi)震(zhen)動值較(jiao)(jiao)小(xiao)，噪(zao)音(yin)較(jiao)(jiao)低，無需安裝基(ji)礎。同時也(ye)避免了對工作環境的(de)污染。
(四)活塞式制冷壓(ya)縮(suo)(suo)機是往復間斷壓(ya)縮(suo)(suo)運行時，氣流較大，螺桿式制冷壓(ya)縮(suo)(suo)機轉速較高，輸氣平穩(wen)，無氣流脈動(dong)。
(五)螺桿式制冷壓縮機有完善的自動控制與保(bao)護(hu)系(xi)統(tong)，PLC自動(dong)化控制，屬于機電一體(ti)化產(chan)品，方(fang)便(bian)了設備(bei)的(de)維護與(yu)管(guan)理。同時最大限度(du)的(de)降低(di)了能耗。螺桿式制冷壓縮機是一種(zhong)整體(ti)機構(gou)集中化產(chan)品，占地面積小，沒有活塞式壓縮機復雜的(de)管(guan)路系統，可以美化環(huan)境。
|
