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1、压缩机按其原理可分为容积型压缩机与速度型压缩机。其中常用的空压机主要 有以下三种,活塞式空压机,螺杆式空压机、离心式空压机。那么,它们之间 有什么具体的区别呢。一、活塞式空压机(一)工作原理:当活塞式空压机的曲轴旋转时,通过连杆的传动,活塞便做往复运动,由气缸 内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式空压机的活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这 时气体即沿着进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大时为止, 进气阀关闭;活塞式空压机的活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压 力升高,当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸
2、, 直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。当活塞式空压机的活塞再次反向 运动时,上述过程重复出现。总之,活塞式空压机的曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、 压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。二)优点:1、不论流量大小,都能得到所需要的压力,排气压力范围广,最高压力可达320MPa (工业应用),甚至700 MPa ,(实验室中);2、单机能力为在500 m3 / min以下的任意流量;3、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;4、热效率较高,一般大、中型机组绝热效率可达0.7 0.85左右;5、气量调节时,适应性强,即排气范围较广
3、,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;6、气体的重度和特性对空压机的工作性能影响不大,同一台空压机可以用于不同的气体;7、驱动机比较简单,大都采用电动机,一般不调速,可维修性强;8、活塞空压机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验;(三)缺点:1、结构复杂笨重,易损件多,占地面积大,投资较高,维修工作量大,使用周期较短,但经过努力可以达到八千小时以上;2、转速不高,机器体积大而重,单机排气量一般小于 500 m3 / min;3、机器运转中有振动;4、排气不连续,气流有脉动,容易引起管道振动,严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏;5、流量调节采用补助容积或旁
4、路阀,虽然简单、方便、可靠,但功率损失大,在部分载荷操作时效率降低;6、用油润滑的空压机,气体中带油需要脱除;7、大型工厂采用多台空压机组时,操作人员多或工作强度较大。二、滚动转子式空压机(一)工作原理: 滚动转子式空压机是一种容积型回转式空压机,气缸工作容积的变化,是依靠一个偏心装置的圆筒形转子在气缸内的滚动来实现的。1、转子回转一周,将完成上一工作循环的压缩和排气过程及下一工作循环的吸气过程;2、由于不设进汽阀,吸气开始的时机和汽缸上吸气孔口位置有严格的对应关系,不随工况的变化而变动;3、由于设置了排汽阀,压缩终了的时机将随排气管中压力的变化而变动。I吸气结束吸气开始排气结束压缩开始排气开
5、始二)优点:这类空压机如今在家用电冰箱和空调器中应用也很普遍,它的优点为:1结构简单,体积小,重量轻,同活塞式空压机比较,体积可减小40% 50%,重量也可减轻40% 50%;2、零部件少,特别是易损件少,同时相对运动部件之间的摩擦损失少,因而可靠性较高;3、仅滑片有较小的往复惯性力,旋转惯性力可完全平衡,转速可以较高,并且 振动小,运转平稳;4、没有吸气阀,吸气时间长,余隙容积小,并且直接吸气,减小了吸气有害过热,所以其效率高。但其加工及装配精度要求高。由于没有气阀,可以用于输 送污浊和带液滴、含粉尘的工艺用气体。(三)缺点:回转式空压机的主要缺点是滑片与气缸壁面之间的泄漏、摩擦和磨损较大,
6、限制了它的工作寿命及效率的提高;并且这种空压机加工精度要求较高。如果采 用双层滑片,运行时两块滑片的端部都与气缸内壁保持接触,形成两道密封线, 并在两道密封线之间形成油封,大大降低了滑片端部的泄漏损失,减少摩擦力 及摩擦损失,使机器的工作寿命及效率均有所提高。这种空压机一旦在其轴承、主轴、滚轮或是滑片处发生磨损,间隙增大,马上 会对其性能产生较明显的不良影响,因而它通常是用在工厂中整体装配的冰箱、 空调器中,系统内也要求具有较高的清洁度。三、涡旋式空压机一)工作原理:涡旋空压机中的主要部件是两个形状相同但角相位置相对错开 180的渐开线涡旋盘,其一是固定涡旋盘,而另一个是由偏心轴带动,其轴线绕
7、着固定涡旋盘 轴线做公转的绕行涡旋盘。工作中两个涡旋盘在多处相切形成密封线,加上两个涡旋盘端面处的适当密封, 从而形成好几个月牙形气腔。两个涡旋盘间公共切点处的密封线随着绕行涡旋 盘的公转而沿着涡旋曲线不断转移,使这些月牙形气腔的形状大小一直在变化。 空压机的吸气口开在固定涡旋盘外壳的上部。当偏心轴顺时针旋转时,气体从吸气口进入吸气腔,相继被摄入到外围的与吸气腔相通的月牙形气腔里。随着这些外围月牙形气腔的闭合而不再与吸气腔相通,其密闭容积便逐渐被转移向固定涡旋盘的中心且不断缩小,气体被不断压 缩而压力升高。二)优点:从具体结构上看,涡旋空压机没有吸、排气阀,这大大提高了高速运转的可靠性。综合起
8、来看,涡旋空压机有以下几个主要特点:1、属于第三代空压机,多个压缩腔同时工作,相邻压缩腔之间的气体压差小, 气体泄漏量少,容积效率高,可达 98%,比第二代空压机转子空压机效率高 5 左右;2、驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转,因此,涡旋式空压机体积小重量轻;3、动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小,整机振动小;4、没有吸、排气阀,涡旋空压机运转可靠,且特别适应于变转速运动和变频调速技术;5、涡旋空压机的压缩腔是由涡旋型线构成的,为多室空压机构,当动涡盘中心绕静涡盘中心作圆周运动时,各压缩腔容积随主轴转角发生变化,将相应地减小或扩大,由此实现气体的吸入、压缩和排气过程,由于吸排气过程几乎连续进
9、行,整机噪声很低;6、轴向和径向柔性结构提高了涡旋空压机的生产效率,而且保证轴向间隙和径向间隙的密封效果,不因摩擦和磨损而降低,即涡旋空压机有可靠和有效的密封性,所以其制冷系数不是随运行时间的增加而减小,而是略有提高;7、涡旋空压机有着良好的工作特性,性能主要受自身压缩比和吸气压力的影响, 排气压力范围广,适用各种室内、外环境,确保空压机一直在高能效比下运行, 从而保证空调机组的能效比。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;8、涡旋式空压机无余隙容积,在结构上属于多室压缩,相邻的腔室内压力差别不是很大(近似连续变化),同时,动、静涡盘端面接触部的密封条靠轴向背压被压紧
10、而使得动、静涡盘紧密接触,并在冷冻油的帮助下实现良好的密封效果,从而使得内泄漏几乎不存在;当密封条端平面被磨损后,可以沿轴向方向 自动补偿,以保证动涡盘端面和静涡盘底面始终贴紧,而且空压机工作时间越 长,这些贴紧的相对运动面的配合越好,密封效果也越好,这些优点使得涡旋 空压机不存在二次压缩制冷剂气体的问题,是保持高容积效率运行的重要保障 因素之一;9、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;10、因其自身运动部件少、没有往复运动机构,所以结构简单、体积小、重量 轻、零件少(特别是易损件少),可靠性高,寿命在二十年以上。(三)缺点:1、其运动机件表面多是呈曲面形状
11、,这些曲面的加工及其检验均较复杂,制造需高精度的加工设备及精确的调心装配技术,因此制造成本较高;2、其运动机件之间或运动机件与固定机件之间,常以保持一定的运动间隙来达 到密封,气体通过间隙势必引起泄漏,这就限制了回转式空压机难以达到较大 的压缩比,因此,大多数回转式空压机多在空调工况下使用。四、螺杆式空压机一)工作原理:螺杆空压机是通过由五个凸齿组成的阳转子(以下简称为 M 转子)与由六个凹 齿组成的阴转子(以下简称为 F 转子)的啮合形成齿形空间吸入冷媒,通过减小齿形空间来压缩冷媒至所定压力。螺杆空压机的工作流程如下:1、吸入行程:从在轴向到半径方向上开口的吸入口吸入冷媒。随着转子的回转,在
12、转子下侧,啮合分开,齿沟长度增大,冷媒被吸入齿形空间;2、压缩行程:从齿沟的吸入侧开始进行齿形的啮合,密封线渐渐向排出侧行进,齿形空间减 少,进行压缩;通过随着冷媒一起吸入的润滑油,在转子间隙内形成油膜密封,同时对转子进行润滑。阳转子和阴转子渐渐靠近排出口进行压缩,压力升高;3、排出行程:齿形空间与排出口连上,开始排出行程。此行程持续到排出端,直到齿形空间 的冷媒被完全送出为止。(二)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、螺杆空压机的转子齿面实际上是有间隙的,
13、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)缺点:1、转子齿面是一空间曲面,需利用特制的刀具,在价格昂贵的设备上加工,机体零部件加工精度也有较高的要求,必须采用高精度设备;2、由于齿间容积周期性地与吸、排气口连通,故空压机噪声高;3、由于受到转子刚度和轴承寿命等限制,空压机内部只能依靠间隙密封,所以螺杆空压机只能适用于中、低压范围,不能用于高压场合;4、由于喷油量大,油处理系统复杂,故机组附属设备多;5、螺杆空压机依靠间隙密封气体
14、,在小容积范围内不具有优越的性能。五、离心式空压机一)工作原理:离心式制冷空压机的构造和工作原理与离心式鼓风机极为相似。但它的工作原 理与活塞式空压机有根本的区别,它不是利用汽缸容积减小的方式来提高气体的压力,而是依靠动能的变化来提高气体压力。离心式空压机具有带叶片的工作轮,当工作轮转动时,叶片就带动气体运动或者使气体得到动能,然后使部分动能转化为压力能从而提高气体的压力。这种 空压机由于它工作时不断地将制冷剂蒸汽吸入,又不断地沿半径方向被甩出去, 所以称这种型式的空压机为离心式空压机。二)优点:1、离心式空压机的气量大,结构简单紧凑,重量轻,机组尺寸小,占地面积小,相对于活塞式空压机,在制冷
15、量相同时,重量较活塞式轻五至八倍;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,离心式空压机对化 工介质可以做到绝对无油的压缩过程;4、离心式空压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。(三)缺点:1、离心式空压机目前还不适用于气量太小及压比过高的场合,并且由于适宜采用分子量比较大的制冷剂,故只适用于大制冷量,一般都在25 30万大卡/ 时以上;2、离心式空压机的稳定工况区较窄,其气量调节虽较方便,但经济性较差;3、目前离心式空压机效率一般比活塞式空压机低;4、一般要用增速齿轮传动,转速较高,对轴端密封要求高,这些均增加了制造 上的困难和结构上的复杂性。更多知识与资讯,请关注微信公众号“空压机网”】返回搜狐,查看更多