制冷压缩机是制冷机(制冷装置)中最主要的设备,通常称为制冷机中的主机,其他设备称为辅机。压缩机的作用是:
(1)从蒸发器中吸出蒸气,以保证蒸发器内有一定的蒸发压力。
(2)提高蒸气压力,以创造在较高温度下冷凝的条件。
(3)输送制冷剂,使其完成制冷循环。
压缩机的种类很多,按工作原理可分为两大类:容积型与速度型,容积型压缩机是靠工作腔容积的改变来实现吸气、压缩、排气的过程。往复式(活塞式)和回转式压缩机属于此类。速度型压缩机是靠高速旋转的工作叶轮对蒸气做功,使压力升高,并完成输送蒸气的任务。离心式和轴流式压缩机属于此类。
往复式压缩机的种类及形式
1往复式压缩机分类
往复式压缩机又称活塞式压缩机,其种类和形式较多,而却有很多种不同的分类方法,常见的有下列几种。
(1)按制冷量的大小分类 按照我国国家标准GB/T10079--2001的规定,配用电动机功率≥0.37kW,气缸直径<70mm的为小型压缩机;气缸直径70~170mm的为中型压缩机。国产多缸新系列产品均属于中小型压缩机,大型的多为非系列产品。例如,8AS25型制冷压缩机,其气缸直径为250mm,当蒸发温度为-15℃、冷凝温度为30℃时,制冷量约为1160kW。
(2)按压缩机的级数分类 压缩机按级数可分为单级和多级(一般为两级)压缩机。单级压缩机是指制冷剂蒸气由蒸发压力到冷凝压力只经过一次压缩,它适用于进、排气压力比不太大的场合;两级压缩机的制冷蒸汽需经过两次压缩。一般两级制冷压缩可由两台压缩机来实现,也可由一台压缩机来实现,后者称为单机双级制冷压缩机。
(3)按电动机与压缩机的组合形式分类 按电动机与压缩机的组合形式不同,压缩机可分为开启式与封闭式两种。其中封闭式又可分为半封闭式和全封闭式两种形式。
开启式压缩机曲轴的输入端伸出机体,压缩机和电动机分为两体,之间用联轴器或传动带连接传动。这时需要在曲轴伸出端设置轴封,以防止制冷剂泄露和外界空气的渗入。开启式压缩机多应用于制冷量大的场合,NH3、制冷量较大的氟利昂压缩机多为开启式。
半封闭式压缩机的机体和电动机外壳连成一体,构成密闭的机身,但为了便于检修活塞和气阀,把气缸盖制成可以拆卸的。这种形式不需要轴封装置,所以密闭性好。
全封闭式压缩机壳体的解封在出厂时需焊牢,平时不能拆卸。这样减轻了压缩机的重量,而且不需要轴封装置。但由于不易拆卸,修理不便,因此对机器零部件的加工和装配质量要求较高。
全封闭式压缩机由于电动机在气态制冷剂中运行,所以要求电动机的绕组必须采用耐制冷剂侵蚀的漆包线制成。此外,不宜采用有爆照危险的制冷剂,所以制冷剂均为氟利昂。
(4)按气缸的不止形式分类 对于开启式与封闭式压缩机,按气缸不止形式不同。可分为卧式、立式和角度式三种类型。
卧式压缩机的气缸轴线呈水平,这种形式在大型制冷机中较为对剑,在全封闭式制冷剂中也有采用的。其制冷量大,转速低(n=200~300r/min),材料消耗大,占地面积大。
立式压缩机的气缸轴线呈垂直布置,考虑到压缩机结构的紧凑性、运转平稳性及整栋的大小,以双缸直立式常见形式。
角度式压缩机的气缸轴线呈一定的夹角布置,有V型、W型、S型(扇形)等类型。V型有2缸4缸之分;W型有3缸6缸之分;S型可以有4缸和8缸之分。角度式布置能够使压缩机结构紧凑、体积和占地面积小、转速高、噪声和振动小、运转平稳等,因此为现代中小型高速多缸压缩机所广泛采用。
全封闭压缩机的气缸水平布置,有1、2、3、4缸之分;气缸的布置和单列式(1缸)、并列式(B)(2缸)、V式(2缸)、Y式(3缸)和X式(4缸)。
(5)按蒸气在气缸内的流动情况分类 按蒸气在气缸内流动情况不同,压缩机可分为顺流式和逆流式。
顺流式压缩机的机体由曲轴箱、气缸体和气缸盖三部分组成。曲轴箱内装有曲轴,通过连杆机构带动活塞在气缸内往复运动。活塞为一空心圆柱体,它的内墙于进气管想通,进气阀设置在活塞顶部。活塞乡下移动时,低压气体从活塞顶部自下而上进入气缸;活塞向上运动时,缸内气体被压缩,并从上部排除气缸。可以看出气缸内气体是由下向上顺着一个方向流动的,故称为逆流式。
逆流式压缩机的进、排气阀都设置在气缸的顶部。活塞下移时,制冷剂蒸气从顶部的一侧或四周进入气缸;活塞上移时,压缩蒸气从气缸顶部排出。制冷剂吸入和排出的路线相反,所以称为逆流式。
目前,我国中小型活塞式制冷压缩机的系列产品为高速多缸逆流式压缩机,根据气缸直径5个系列,直径分别为50mm、70mm、100mm、125mm、170mm、再配有不同缸数,共组成22种规格,以满足不同制冷量的要求。
