Физические процессы происходящие в компрессоре. Достоинства и недостатки различных типов компрессоров

Компрессоры, применяемые в холодильных установках, имеют несколько классификаций:

· по принципу действия;

· по расположению электродвигателя;

· по схеме расположения цилиндров;

· по виду хладагента;

· по условиям эксплуатации.

В зависимости от принципа действия, различают следующие типы компрессоровхолодильников:

Поршневые компрессоры. Давление в подобных устройствах создаётся при помощи обратно-поступательного движения поршней и могут быть, исходя из точки кипения хладагента, одно- или многоступенчатыми (каскадными). Чаще всего используются 2 ступени. Применяют их, в основном, в устройствах, имеющих производительность не более 100 л/мин. Преимущества поршневых компрессоров: небольшая стоимость, легкий процесс производства и неплохая пригодность к ремонту. При этом они обладают и рядом недостатков, таких как не слишком высокий КПД (около 70%), потребность в частом техобслуживании, а также высокие уровни вибрации и шума;

Существуют три основных типа таких компрессоров:

• Полностью
• Полугерметичные или безсальниковые
• Открытые или сальниковые.

Ротационный компрессор. Разность давления в них создаётся в результате вращения ротора и пластины.. Существуют две основные разновидности ротационных компрессоров: на стационарных пластинах и на вращающихся пластинах. В первом газ поступает и сжимается постепенно, пока весь рабочий объем между пластинами не заполнит сжатый газ, который далее выталкивается в испаритель. Края вращающихся пластин плотно прилегают к стенкам рабочего цилиндра и сжатие газа происходит порциями. К сожалению, такие компрессоры работают с небольшими объемами хладагента и не могут создавать достаточно высокое давление в процессе его сжатия и значительное охлаждение. Поэтому их применение достаточно ограниченное. В основном они встречаются в бытовых кондиционерах. Основные преимущества:

- низкая стоимость;

- простота в обслуживании;

- надёжность в эксплуатации;

- газодинамические потери за счёт отсутствия клапанов на всасывание очень малы;

- габариты такого оборудования намного меньше, чем поршневого.

Из недостатков стоит упомянуть не слишком высокий КПД и не слишком большое давление (до 1 Мпа), которое может создаваться с их помощью.

Винтовые компрессоры. Сжатие хладагента в них происходит между вращающимися роторами, выполненными в виде отдельных спиралей. Достаточно популярны за счёт простоты и прочности конструкции, высокой производительности, а также низких уровней вибрации и шума и возможности работы на различных газах и газовых смесях. Они быстрее окупаются, нежели поршневые компрессоры. Имеют полугерметичную конструкцию. К недостаткам такого оборудования относят большой объём используемого ими масла, а также сложность в изготовлении.

В спиральных компрессорах сжатие хладагента происходит между двумя спиралями, которые двигаются в параллельных плоскостях. Их преимуществами являются: высокая надёжность, уравновешенность крутящего момента, низкий шум и хороший КПД (до 86%), а также высокая скорость перекачивания газов и небольшие, в сравнении с поршневыми, размеры. Спиральные компрессоры могут работать на любом виде хладагента и могут быть изготовлены с использованием любых типов спиралей.

Вместе с этим их достаточно сложно изготавливать – отсюда высокие цены.

Центробежный компрессор работает по принципу динамического сжатия хладагента в газообразном состоянии. Частицам хладагента, находящимся между лопастями рабочего ротора, придается вращательное движение. В силу действия на них центробежной силы происходит сжатие, которое завершается в кольцевом диффузоре ротора. За счет снижения скорости движения газообразного хладагента, его кинетическая энергия переходит в потенциальную.

Относительным недостатком центробежных компрессоров является низкое давление конденсации газообразного хладагента. Но при этом, благодаря простому принципу работы, такие компрессоры требуют минимального технического обслуживания, легко поддаются ремонту и имеют наиболее длительный срок работы.