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活塞压缩机、螺杆压缩机、涡旋压缩机、离心压缩机优缺点解析

来源:制冷快报发布日期:2017-03-20

  1、 活塞式压缩机

  活塞压缩机的优点

  (1)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。

  (2)气量调节时,适应性强,即排气范围较广,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。

  (3)气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大,同一台压缩机可以用于不同的气体。

  (4)驱动机比较简单,大都采用电动机,一般不调速,可维修性强。

  (5)活塞压缩机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验。

  活塞压缩机的缺点:

  (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8000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500m3/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路阀,虽然方便、可靠,但功率损失大,在部分载荷操作时效率降低。

  (6)用油润滑的压缩机,气体中带油需要脱除。

  (7)大型工厂采用多台压缩机组时,操作人员多或工作强度较大。

  2、 涡旋式压缩机

  涡旋式压缩机的优点

  从具体结构上看,涡旋压缩机没有吸、排气阀,这大大提高了高速运转的可靠性。综合起来看,涡旋压缩机有以下几个主要特点:

  (1)属于第三代压缩机,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%,比第二代压缩机转子压缩机效率高5%左右。

  (2)驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转,因此,涡旋式压缩机体积小重量轻。

  (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,涡旋压缩机运转可靠,且特别适应于变转速运动和变频调速技术。

  (5)涡旋压缩机的压缩腔是由涡旋型线构成的,为多室压缩机构,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行,整机噪声很低。

  (6)轴向和径向柔性结构提高了涡旋压缩机的生产效率,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,即涡旋压缩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)涡旋压缩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,确保压缩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)涡旋式压缩机无余隙容积,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,而且压缩机工作时间越长,这些贴紧的相对运动面的配合越好,密封效果也越好,这些优点使得涡旋压缩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20年以上。

  涡旋式压缩机的缺点

  (1)其运动机件表面多是呈曲面形状,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,这就限制了回转式压缩机难以达到较大的压缩比,因此,大多数回转式压缩机多在空调工况下使用。

  3、螺杆式压缩机

  螺杆式压缩机的优点

  (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)螺杆压缩机的转子齿面实际上是有间隙的.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。

  螺杆式压缩机的缺点

  (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,故压缩机噪声高。

  (3)由于受到转子刚度和轴承寿命等限制,压缩机内部只能依靠间隙密封,所以螺杆压缩机只能适用于中、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)螺杆压缩机依靠间隙密封气体,在小容积范围内不具有优越的性能。

  4、 离心式压缩机

  离心式压缩机的优点

  (1)离心式压缩机的气量大,结构简单紧凑,重量轻,机组尺寸小,占地面积小,相对于活塞式压缩机,在制冷量相同时,重量较活塞式轻5~8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,离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

  (4)、离心式压缩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。

  离心式压缩机的缺点

  (1)离心式压缩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)离心式压缩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)目前离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

  (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。

(完)

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