渦旋式壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
(一)工作原理:
渦旋壓縮機(jī)中的主要部件是兩個(gè)形狀相同但角相位置相對(duì)錯(cuò)開(kāi)180°的漸開(kāi)線渦旋盤(pán),其一是固定渦旋盤(pán),而另一個(gè)是由偏心軸帶動(dòng),其軸線繞著固定渦旋盤(pán)軸線做公轉(zhuǎn)的繞行渦旋盤(pán)。
工作中兩個(gè)渦旋盤(pán)在多處相切形成密封線,加上兩個(gè)渦旋盤(pán)端面處的適當(dāng)密封,從而形成好幾個(gè)月牙形氣腔。兩個(gè)渦旋盤(pán)間公共切點(diǎn)處的密封線隨著繞行渦旋盤(pán)的公轉(zhuǎn)而沿著渦旋曲線不斷轉(zhuǎn)移,使這些月牙形氣腔的形狀大小一直在變化。壓縮機(jī)的吸氣口開(kāi)在固定渦旋盤(pán)外殼的上部。
當(dāng)偏心軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),氣體從吸氣口進(jìn)入吸氣腔,相繼被攝入到外圍的與吸氣腔相通的月牙形氣腔里。隨著這些外圍月牙形氣腔的閉合而不再與吸氣腔相通,其密閉容積便逐漸被轉(zhuǎn)移向固定渦旋盤(pán)的中心且不斷縮小,氣體被不斷壓縮而壓力升高。
(二)優(yōu)點(diǎn):
從具體結(jié)構(gòu)上看,渦旋壓縮機(jī)沒(méi)有吸、排氣閥,這大大提高了高速運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。綜合起來(lái)看,渦旋壓縮機(jī)有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):
1、屬于第三代壓縮機(jī),多個(gè)壓縮腔同時(shí)工作,相鄰壓縮腔之間的氣體壓差小,氣體泄漏量少,容積效率高,可達(dá)98%,比第二代壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)效率高5%左右;
2、驅(qū)動(dòng)動(dòng)渦盤(pán)運(yùn)動(dòng)的偏心軸可以高速旋轉(zhuǎn),因此,渦旋式壓縮機(jī)體積小重量輕;
3、動(dòng)渦盤(pán)與主軸等運(yùn)動(dòng)部件的受力變化小,整機(jī)振動(dòng)小;
4、沒(méi)有吸、排氣閥,渦旋壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,且特別適應(yīng)于變轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)和變頻調(diào)速技術(shù);
5、渦旋壓縮機(jī)的壓縮腔是由渦旋型線構(gòu)成的,為多室壓縮機(jī)構(gòu),當(dāng)動(dòng)渦盤(pán)中心繞靜渦盤(pán)中心作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),各壓縮腔容積隨主軸轉(zhuǎn)角發(fā)生變化,將相應(yīng)地減小或擴(kuò)大,由此實(shí)現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排氣過(guò)程,由于吸排氣過(guò)程幾乎連續(xù)進(jìn)行,整機(jī)噪聲很低;
6、軸向和徑向柔性結(jié)構(gòu)提高了渦旋壓縮機(jī)的生產(chǎn)效率,而且保證軸向間隙和徑向間隙的密封效果,不因摩擦和磨損而降低,即渦旋壓縮機(jī)有可靠和有效的密封性,所以其制冷系數(shù)不是隨運(yùn)行時(shí)間的增加而減小,而是略有提高;
7、渦旋壓縮機(jī)有著良好的工作特性,性能主要受自身壓縮比和吸氣壓力的影響,排氣壓力范圍廣,適用各種室內(nèi)、外環(huán)境,確保壓縮機(jī)一直在高能效比下運(yùn)行,從而保證空調(diào)機(jī)組的能效比。在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中,特別表現(xiàn)在制熱性能高、穩(wěn)定性好、安全性高;
8、渦旋式壓縮機(jī)無(wú)余隙容積,在結(jié)構(gòu)上屬于多室壓縮,相鄰的腔室內(nèi)壓力差別不是很大(近似連續(xù)變化),同時(shí),動(dòng)、靜渦盤(pán)端面接觸部的密封條靠軸向背壓被壓緊而使得動(dòng)、靜渦盤(pán)緊密接觸,并在冷凍油的幫助下實(shí)現(xiàn)良好的密封效果,從而使得內(nèi)泄漏幾乎不存在;當(dāng)密封條端平面被磨損后,可以沿軸向方向自動(dòng)補(bǔ)償,以保證動(dòng)渦盤(pán)端面和靜渦盤(pán)底面始終貼緊,而且壓縮機(jī)工作時(shí)間越長(zhǎng),這些貼緊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)面的配合越好,密封效果也越好,這些優(yōu)點(diǎn)使得渦旋壓縮機(jī)不存在二次壓縮制冷劑氣體的問(wèn)題,是保持高容積效率運(yùn)行的重要保障因素之一;
9、力矩變化小,平衡性高,振動(dòng)小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),從而操作簡(jiǎn)便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;
10、因其自身運(yùn)動(dòng)部件少、沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、零件少(特別是易損件少),可靠性高,壽命在二十年以上。
(三)缺點(diǎn):
1、其運(yùn)動(dòng)機(jī)件表面多是呈曲面形狀,這些曲面的加工及其檢驗(yàn)均較復(fù)雜,制造需高精度的加工設(shè)備及精確的調(diào)心裝配技術(shù),因此制造成本較高;
2、其運(yùn)動(dòng)機(jī)件之間或運(yùn)動(dòng)機(jī)件與固定機(jī)件之間,常以保持一定的運(yùn)動(dòng)間隙來(lái)達(dá)到密封,氣體通過(guò)間隙勢(shì)必引起泄漏,這就限制了回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)難以達(dá)到較大的壓縮比,因此,大多數(shù)回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)多在空調(diào)工況下使用。