Компрессор - аппарат для сжатия воздуха или газа. Компрессоры используются в производстве, там, где непосредственно необходим сжатый воздух (пневматический инструмент, краскопульты и т.д). Кроме того, без компрессора не обходятся и бытовые приборы - холодильные установки, где эксплуатируется принцип охлаждения хладагента при его расширении. Основные характеристики компрессора - степень компрессии (сжатия) и объем воздуха или газа, который он может нагнетать. Степень сжатия - это отношение максимального выходного давления паров хладагента к максимальному входному. Наиболее распространены компрессоры двух типов (по принципу действия): - Поршневые - с возвратно-поступательным движением поршней в цилиндрах
- Ротационные, винтовые и спиральные - с вращательным движением рабочих частей.
Поршневые компрессоры Поршневые компрессоры используются чаще всего. Принцип их работы показана на схеме. - При движении поршня (3) вверх по цилиндру компрессора (4) рабочий газ сжимается. Поршень перемещается электродвигателем через коленчатый вал (6) и шатун (5).
- Под действием давления газа открываются и закрываются всасывающие и выпускные клапаны компрессора.
- На схеме 1 показана фаза всасывания газа в компрессор. Поршень начинает опускаться вниз от верхней точки, при этом в камере компрессора создается разрежение и открывается впускной клапан (12). Газ попадает в рабочее пространство компрессора.
- На схеме 2 показана фаза сжатия газа и его выхода из компрессора. Поршень поднимается вверх и сжимает пар. При этом открывается выпускной клапан компрессора (1) и газ под высоким давлением выходит из компрессора.
Основные недостатки поршневых компрессоров: - Пульсации давления газа на выходе, приводящие к высокому уровню шума.
- Большие нагрузки при пуске, требующие большого запаса мощности и приводящие к износу компрессора.
Ротационные компрессоры вращения Принцип работы ротационных компрессоров вращения основан на всасывании и сжатии газа при вращении пластин. Их преимущество перед поршневыми компрессорами состоит в низких пульсациях давления и уменьшении тока при запуске. Существует две модификации ротационных компрессоров: - Со стационарными пластинами
- С вращающимися пластинами
Компрессор со стационарными пластинами В компрессоре со стационарными пластинами рабочий газ сжимается при помощи эксцентрика, установленного на ротор двигателя. При вращении ротора эксцентрик катится по внутренней поверхности цилиндра компрессора, и находящийся перед ним воздух сжимается, а затем выталкивается через выпускной клапан компрессора. Пластины разделяют области высокого и низкого давления внутри цилиндра компрессора. - Газ заполняет имеющееся пространство
- Начинается сжатие газа внутри компрессора и всасывание новой порции хладагента
- Сжатие и всасывание продолжается
- Сжатие завершено, пар окончательно заполнил пространство внутри цилиндра компрессора.
Компрессор с вращающимися пластинами В компрессоре с вращающимися пластинами газ сжимается при помощи пластин, закрепленных на вращающемся роторе. Ось ротора смещена относительно оси цилиндра компрессора. Края пластин плотно прилегают к поверхности цилиндра, разделяя области высокого и низкого давления. На схеме показан цикл всасывания и сжатия пара. - Пар заполняет имеющееся пространство
- Начинается сжатие пара внутри компрессора и всасывание новой порции хладагента
- Сжатие и всасывание завершается.
- Начинается новый цикл всасывания и сжатия.
Спиральные компрессоры SCROLL Такой компрессор состоит из двух стальных спиралей. Они вставлены одна в другую и расширяются от центра к краю цилиндра компрессора. Внутренняя спираль неподвижно закреплена, а внешняя вращается вокруг нее. Спирали имеют особый профиль (эвольвента), позволяющий перекатываться без проскальзывания. Подвижная спираль компрессора установлена на эксцентрике и перекатывается по внутренней поверхности другой спирали. При этом точка касания спиралей постепенно перемещается от края к центру. Газ, находящийся перед линией касания, сжимаются, и выталкиваются в центральное отверстие в крышке компрессора. Точки касания расположены на каждом витке внутренней спирали, поэтому пары сжимаются более плавно, меньшими порциями, чем в других типах компрессоров. В результате нагрузка на электродвигатель компрессора снижается, особенно в момент пуска компрессора. Через входное отверстие в цилиндрической части корпуса, поступающий воздух охлаждает двигатель, затем сжимается между спиралей и выходит через выпускное отверстие в верхней части корпуса компрессора. Недостатки спиральных компрессоров: - Сложность изготовления.
- Необходимо очень точное прилегание спиралей и герметичность по их торцам
Винтовые компрессоры Существуют две модификации этого типа: - С одинарным винтом
- С двойным винтом
Винтовой компрессор с одинарным винтом Модели с одинарным винтом имеют одну или две шестерни-сателлита, подсоединенные к ротору с боков. Сжатие газа происходит с помощью вращающихся в разные стороны роторов. Их вращение обеспечивает центральный ротор в виде винта. Воздух поступает через входное отверстие компрессора, охлаждает двигатель, затем попадает во внешний сектор вращающихся шестеренок роторов, сжимается и выходит через скользящий клапан в выпускное отверстие. Винты компрессора должны прилегать герметично, поэтому используется смазывающее масло. Впоследствии масло отделяется от газа в специальном сепараторе компрессора. Винтовой компрессор с двойным винтом Модели с двойным винтом отличаются использованием двух роторов - основного и приводного. Винтовые компрессоры не имеют впускных и выпускных клапанов. Всасывание хладагента постоянно происходит с одной стороны компрессора, а его выпускание - с другой стороны. При таком способе сжатия паров уровень шума гораздо ниже, чем у поршневых компрессоров. Винтовые компрессоры позволяют плавно регулировать мощность холодильной машины с помощью изменения частоты оборотов двигателя.
| 
