Компрессоры объемного типа используются для различных промышленных и бытовых нужд. Компрессоры объемного типа бывают нескольких видов, и спиральный компрессор — один из них. Спиральный компрессор также известен как спиральный насос, спиральный вакуумный насос или спиральный компрессор. Концепция спирального компрессора используется уже давно, но последние достижения в технологии производства сделали их более жизнеспособными. В этой статье в основном рассказывается о работе, типах и применении винтового компрессора.
Что такое спиральный компрессор?
Спиральный компрессор — это компрессор, в котором для сжатия рабочей жидкости используются две или более спирали или спирали. Эти спирали движутся по кругу, а не вверх и вниз, как поршень в поршневом компрессоре.
Из двух спиралей одна спираль является вращающейся и вращается с помощью вибрирующего звена, в то время как другая спираль является неподвижной и остается неподвижной. Когда жидкость поступает в компрессор, она оказывается зажатой между спиралями, и процесс сжатия происходит при вращении вращающейся спирали.
Работа и конструкция этих компрессоров очень похожи на винтовые компрессоры. Винтовой компрессор работает так же, как и спиральный. Он работает тихо и плавно.
Эти типы компрессоров имеют большую эффективность и надежность, чем поршневые компрессоры. Поэтому спиральные компрессоры чаще всего используются в системах ОВК.
Одним из основных преимуществ спиральных компрессоров Copeland является меньший крутящий момент и меньшее количество вращающихся частей по сравнению с поршневыми компрессорами.
Эти компрессоры могут использоваться различными способами для удовлетворения требований домовладельцев к экономичности, комфорту и эффективности.
Что такое спиральный компрессор Copeland?
Спиральный компрессор Copeland содержит спираль или спирали, которые вращаются по траектории, направляемой соответствующей неподвижной спиралью. Эта неподвижная спираль крепится к корпусу компрессора. Подвижная спираль вместо вращения связана с коленчатым валом по орбите.
Простая конструкция этих компрессоров обеспечивает их плавную и бесшумную работу. Для эффективного сжатия им не требуется всасывающий клапан. Поэтому они работают тихо и плавно.
Работа спирального компрессора
Спиральный компрессор работает по принципу объемного вытеснения. Он имеет две спирали (т.е. неподвижную и подвижную). В типичной конструкции подвижная спираль вращается на 180° по отношению к неподвижной спирали. Таким образом, эти спирали входят в зацепление друг с другом.
Работа спирального компрессора
Подвижная спираль соединяется с коленчатым валом, а неподвижная спираль — с корпусом компрессора. Для привода коленчатого вала используется генератор или электродвигатель.
Когда приводной двигатель подает питание на коленчатый вал, он начинает вращаться. При вращении коленчатого вала он передает свое движение на подвижную спираль и вращает ее. В результате движения спирали возникает разность давлений между внутренним и внешним давлением компрессора.
Из-за разницы давлений возникает сила всасывания, которая подает в компрессор воздух из внешнего резервуара для хранения воздуха. Всасываемый воздух задерживается между подвижной и неподвижной спиралью. Этот захваченный воздух не может перемещаться непосредственно со стороны всасывания на сторону нагнетания. Он может перемещаться только вместе с движением спирали.
Когда движущаяся спираль перемещается, она постепенно перемещает захваченный воздух к центру компрессора, уменьшает объем воздуха и сжимает его.
В конце концов, сжатый воздух достигает центра узла, откуда он выводится через порт.
Конструкция спирального компрессора
Спиральный компрессор имеет две зацепленные спирали для нагнетания, сжатия или перекачки жидкости (например, жидкости или газа). Конструкция спирали может представлять собой гибридную кривую, архимедову спираль или эвольвентную кривую.
Как правило, одна спираль неподвижна, а другая спираль движется эксцентрично без сжатия, откачки, захвата или вращения жидкостных карманов между спиралями.
Подвижная спираль связана с коленчатым валом, а неподвижная спираль закреплена на корпусе компрессора. Неподвижная спираль направляет траекторию движения подвижной спирали.
Вы можете предотвратить утечку через осевой зазор, используя уплотнение наконечника спирали. Установите это уплотнение в паз обоих наконечников спирали. Эти уплотнения также уменьшают трение, и вы можете легко заменить их при износе.
В некоторых типах спиральных компрессоров для сближения двух спиралей используется выхлопной газ под давлением. Этот метод устраняет необходимость в уплотнении наконечника и улучшает используемое уплотнение.
Гибкие (плоские) трубки компрессора также создают сильную вибрацию, где Архимедов винт работает как перистальтический насос, который действует аналогично тюбику с зубной пастой. Такой компрессор имеет заполненный смазкой корпус, который предотвращает износ внешней части трубки компрессора и способствует рассеиванию тепла с помощью армированной трубки, обычно называемой «шлангом». Этот тип насоса также называют «шланговым насосом».
Перистальтический насос имеет низкую стоимость производства, поскольку движущиеся части этого насоса не соприкасаются с жидкостью. Они имеют низкую стоимость обслуживания, поскольку не имеют фитингов и клапанов.
Типы спиральных компрессоров
- Одноступенчатый компрессор
- Двухступенчатый компрессор
- Компрессор переменной производительности
1) Одноступенчатый компрессор
Одноступенчатые спиральные компрессоры чаще всего используются в бытовых системах отопления и охлаждения. Эти типы спиральных компрессоров имеют простую конструкцию. Они имеют низкую стоимость. Однако они могут работать только на одной определенной скорости. Они способны эффективно нагревать или охлаждать ваше здание.
2) Двухступенчатый компрессор
Двухступенчатый компрессор работает на двух разных скоростях. Эти компрессоры способны приблизить мощность нагрева или охлаждения к точным требованиям дома.
Двухступенчатый компрессор может работать на более медленной, более эффективной скорости, что помогает удалить из воздуха дополнительную влагу, экономя при этом энергию.
Вы также можете переключить компрессор на полную мощность, если хотите стабилизировать температуру. Эти компрессоры имеют более высокую эффективность, чем одноступенчатые компрессоры.
3) Компрессор переменной производительности
Компрессоры с переменной производительностью не работают в одну или две ступени, а позволяют регулировать производительность с небольшим шагом в широком рабочем диапазоне, обеспечивая превосходный контроль над уровнем влажности и температуры в вашем доме. Таким образом, вы можете очень точно регулировать нагрев и охлаждение, поддерживать нужную температуру во всем доме и одновременно экономить электроэнергию.
Однако компрессоры переменной производительности имеют более высокую стоимость, чем одноступенчатые или двухступенчатые компрессоры. Главное преимущество этих компрессоров в том, что они потребляют мало энергии, снижают ежемесячные счета за электроэнергию и почти в два раза эффективнее одноступенчатых компрессоров.
Преимущества и недостатки спиральных компрессоров
Преимущества спирального компрессора
- Спиральный компрессор обладает большей надежностью, поскольку имеет меньше вращающихся компонентов, чем поршневой компрессор.
- Эти компрессоры имеют компактную конструкцию.
- Они имеют плавный ход и не нуждаются в пружинной подвеске.
- Меньше, чем винтовой компрессор.
- Этот компрессор производит меньше шума и вибрации, чем поршневой компрессор.
- Поскольку компрессор выбирает работу на выбранной производительности, изоэнтропийная эффективность спиральных компрессоров больше, чем изоэнтропийная эффективность поршневых компрессоров. В данном случае спиральный компрессор более эффективен, так как не содержит динамического нагнетательного клапана, который вызывает дополнительные потери при разгоне.
- В зависимости от характера применения, спиральные компрессоры не требуют всасывающего клапана, но могут иметь или не иметь нагнетательный клапан.
Недостатки спирального компрессора
- Эти компрессоры не отличаются простотой обслуживания и ремонта.
- Они не могут вращаться в обоих направлениях, в то время как поршневые компрессоры могут вращаться в обоих направлениях.
- Спиральные компрессоры имеют высокую стоимость.
Применение спирального компрессора
- Спиральные компрессоры чаще всего используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
- Они также используются в вакуумных насосах.
- Воздушные компрессоры этого типа используются в морских, промышленных и жилых контейнерах.
- Этот компрессор используется в качестве нагнетателя в автомобилях.
- Используется для охлаждения продуктов питания и пищевых продуктов.
Спиральный компрессор и поршневой компрессор
Спиральный компрессор в сравнении с винтовым компрессором
Раздел часто задаваемых вопросов
Что эффективнее, спиральный или поршневой компрессор?
Спиральный компрессор на 10 — 15 % эффективнее поршневого компрессора, когда он работает как односкоростная машина. Объемный КПД этих компрессоров обеспечивает им большую теплопроизводительность и меньшие колебания производительности, чем у традиционных компрессоров.
Как долго служит спиральный компрессор?
Если вы правильно ремонтируете и обслуживаете компрессор кондиционера, он может исправно работать до 10 — 15 лет. Однако срок службы хорошо обслуживаемого спирального компрессора системы HVAC составляет от 15 до 20 лет.
