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压缩机
 

压缩机(compressor),将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏,它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂液体,为制冷循环提供动力,从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。[1]

中文名: 压缩机

外文名 :compressor

类   别: 工业技术

地   位: 制冷系统的心脏

所属领域: 化石能源、机械

涉及学科 :机械

基本结构

1、活塞式无油润滑空气压缩机

活塞式无油润滑空气压缩机由传动系统、压缩系统、冷却系统、润滑系统、调节系统及安全保护系统组成。压缩机及电动机用螺栓紧固在机座上,机座用地脚螺栓固定在基础上。工作时电动机通过连轴器直接驱动曲轴,带动连杆、十字头与活塞杆,使活塞在压缩机的气缸内作往复运动,完成吸入、压缩、排出等过程。该机为双作用压缩机,即活塞向上向下运动均有空气吸入、压缩和排出。

2、螺杆式空气压缩机

螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。整机装在1个箱体内,自成一体,直接放在平整的水泥地面上即可,无需用地脚螺栓固定在基础上。螺杆机头是1种双轴容积式回转型压缩机头。1对高精密度主(阳)、副(阴)转子水平且平行地装于机壳内部,主(阳)转子有5个齿,而副(阴)转子有6个齿。主转子直径大,副转子直径小。齿形成螺旋状,两者相互啮合。主副转子两端分别由轴承支承定位。 [2]

工作原理

1、离心压缩机

离心压缩机是具有叶片的工作轮在压缩机的轴上旋转,进入工作轮的气体被叶片带着旋转,增加了动能(速度)和静压头(压力),然后出工作轮进入扩压器内,在扩压器中气体的速度转变为压力,进一步提高压力,经过压缩的气体再经弯道和回流器进入下一级叶轮进一步压缩至所需的压力。打个比方说:一般是由一台原动机(电机)带动一根轴,轴上装有有4个叶轮,就好象一根轴带了4个电扇,一个电扇的风传给了第二个电扇,又传给了另一个电扇,最后你感觉到风的力量很大一样。离心压缩机就是这样通过叶轮把气体的压力提高的。

2、活塞式压缩机

活塞式压缩机的曲轴旋转时,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。活塞式压缩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;活塞式压缩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,直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。总之,活塞式压缩机的曲轴旋转一周,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。

3、滑液环式压缩机

在泵体中装有适量的水作为工作液。由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。

4、滚动活塞式压缩机

滚动活塞式压缩机,将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏,它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂液体,为制冷循环提供动力,从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。依靠偏心安设在汽缸内的旋转活塞在圆柱形汽缸内作滚动运动和一个与滚动活塞相接触的滑板的往复运动实现气体压缩的压缩机。[3]

分类

1、压缩机按其原理可分为:容积型压缩机与速度型压缩机。

容积型又分为:往复式压缩机、回转式压缩机。

速度型压缩机又分为:轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。

如今家用冰箱和空调器压缩机都是容积式,其中又可分为往复式和旋转式。往复式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构,旋转式使用的多是滚动转子压缩机。在商用空调上,又多是离心式、涡旋式、螺杆式。

2、按应用范围又可分为:低背压式、中背压式、高背压式。

低背压式 ( 蒸发温度 -35 ~ -15 ℃ ) ,一般用于家用电冰箱、食品冷冻箱等。

中背压式 ( 蒸发温度 -20 ~ 0 ℃ ) ,一般用于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。

高背压式 ( 蒸发温度 -5 ~ 15 ℃ ) ,一般用于房间空气调节器、除湿机、热泵等。[4]

功能

1、压缩气体用于制冷和气体分离:

气体经压缩、冷却、膨胀而ye化,用于人工制冷(冷冻冷藏及空气调节等)如氨或氟利昂空压机。其压缩压力多为8~12公斤/平方厘米,这一类空压机通常成为“制冷机”或“冰机”。另外在ye化的气体若为混合气时,可在分离装置中,将各组份分别地分离出来,得到合格唇读地各种气体。如移动式空压机空气ye化分离后能得到的纯氧、纯氮、和纯的氙、氪、氩、氦等稀有气体。

2、 压缩气体用于合成及聚合;

在hua学工业中,气体压缩至高压,常有利合成及聚合。例如氮qing合成氨,qing与二氧化tan合成甲醇、二氧化tan与氨合成尿素等。hua学工业中,例如高压聚乙烯的压力达1500~3200公斤/平方厘米。

3、压缩气体关于油的加qing精制:

石油工业中,用人工方法把qing加热,加压后与油反应,能使tanqing化合物的重组份裂化成tanqing化合物的轻组分,如重油的轻化,润滑油加qing精制等。

4、气体输送:

用于管道输送气体的空压机,水冷螺杆式空压机视管道长短而决定其压力。送远程煤气时,压力可达30公斤/平方厘米。氯气装瓶压力为10~15公斤/平方厘米,二氧化tan装瓶压力为50~60公斤/平方厘米。[5]

常见故障

1、排气量不足是压缩机zui容易出现的故障之一,它的出现主要是由下述几个原因导致:

A.进气滤清器的故障

B.压缩机转速降低使排气量降低

C.气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大,泄漏量增大,影响到了排气量。

D.填料函不严,产生漏气使气量降低。

E.压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响。

F.气阀弹簧力与气体力匹配的不好。弹力过强则使阀片开启迟缓,弹力太弱则阀片关闭不及时,这些不仅影响了气量,而且会影响到功率的增加,以及气阀阀片、弹簧的寿命。同时,也会影响到气体压力和温度的变化。

G.压紧气阀的压紧力不当。

2、温度不正常

排气温度不正常是指其高于设计值。从理论上进,影响排气温度增高的因素有:进气温度、压力比、以及压缩指数(对于空气压缩指数K=1.4)。实际情况影响到吸气温度高的因素如:中间冷却效率低,或者中冷器内水垢结多影响到换热,则后面级的吸气温度必然要高,排气温度也会高。另外,气阀漏气,活塞环漏气,不仅影响到排气温度升高,而且也会使级间压力变化,只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。此外,水冷式机器,缺水或水量不足均会使排气温度升高。

3、压力不正常

压缩机排出的气量在额定压力下不能满足使用者的流量要求,则排气压力必然要降低。此时,只好另换一台排气压力相同,而排气量大的机器。影响级间压力不正常的主要原因是气阀漏气或活塞环磨损后漏气,故应从这些方面去找原因和采取措施。

4、不正常响声

压缩机若某些部件发生故障时,将会发出异常的响声,一般来讲,操作人员是可以判别出异常的响声的。

5、过热的故障

在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处,温度超过规定的数值称之为过热。 [6]

相关视频

1、压缩机原理动画

2、一分钟明白空调压缩机的工作原理

参考来源

  1. 压缩机的组成及工作原理是什么?,化工仪器网,2017-04-24
  2. 空气压缩机结构及工作原理,西域网
  3. 压缩机工作原理,电子发烧友网,2018-09-05
  4. 压缩机是什么,太平洋电脑网
  5. 空气压缩机的作用是什么,快资讯网,2020-01-08
  6. 压缩机的组成及工作原理是什么?,化工仪器网,2017-04-24