壓縮機:將低壓氣體提升為高壓氣體的一種從動的流體機械,能為設備提供空氣動力,也是制冷系統(tǒng)的心臟。壓縮機分活塞壓縮機,螺桿壓縮機,離心壓縮機,滑片壓縮機、直線壓縮機等。我們一般按照大體上的運作原理將壓縮機分為兩大類: 1.利用壓縮密閉空間內(nèi)的氣體,強制使其分布體積減小而增大其氣壓,這種方式我們將其稱為:容積式壓縮機(Positive Displacement Compressor): 2.利用轉輪強制使得氣體的流動加快,從而獲得較大的動能,再在通過升壓環(huán)(diffuser)的過程中,斷面的面積增大,導致氣體流速減小,氣體的動能轉化成為壓力能而使壓力上升。這種方式我們將其稱為:氣體動力式壓縮機(Dynamic Compressor) 而容積式壓縮機又可以細分為:往復式,回轉式,渦卷式等,氣體動力式又可以分為:離心式,軸流式。 雙螺桿壓縮機 單螺桿壓縮機 工作原理:單螺桿壓縮機由一個圓柱螺桿和兩個對稱布置的平面星輪組成嚙合副,裝在機殼內(nèi)。螺桿螺槽、機殼(氣缸)內(nèi)壁和星輪齒構成封閉容積。動力傳到螺桿軸上,由螺桿帶動星輪旋轉。氣體由吸氣腔進入螺槽內(nèi),經(jīng)壓縮后通過排氣孔口和排氣腔排出。星輪的作用相當于往復活塞壓縮機的活塞,當星輪齒在螺槽內(nèi)相對運動時,封閉容積逐漸減小,氣體受到壓縮。 離心式壓縮機 工作原理:單級離心壓縮機的結構其實約等于一個離心機加上一個擴壓管:離心機的旋轉導致周圍流速比空氣中的流速大,空氣被吸入到離心機內(nèi),并在高速旋轉的離心葉輪作用下做離心運動,就如同被甩出去一樣。所以在這個離心葉輪的外側,氣體的流速是很高的,然后這部分氣體進入到離心機部分外圍的管道中并進入擴壓器。 擴壓器是一個管徑不斷增大的管道,根據(jù)伯努利方程推導,等高流動中,流速越大的地方壓強越小,流速越小的地方壓強越大,因此在氣體通過這一段擴壓器的過程中,氣體的動能逐漸轉化成為壓力能,壓力得到提高。如果一次升壓不足以滿足我們對于氣壓的要求的話,要將這一“離心-升壓“步驟重復進行多次,也就是多級升壓。 軸流式壓縮機 工作原理:這種壓縮機和離心式壓縮機的區(qū)別在于,離心式壓縮機的流動方向是徑向的也就是順著半徑遠離圓心的方向,而軸流式壓縮機則是采取軸向流動的方式。同樣的,我們以單級軸流式壓縮機為例,氣體進入到軸流式壓縮機的葉輪并被葉輪帶著進行高速轉動,這時氣體流速增大動能增大。經(jīng)過動葉輪加速的氣體再經(jīng)過靜葉輪,此時氣體的流動方向由被葉輪葉片排布確定的方向轉為軸向流動,之后經(jīng)過一個擴壓器達到增壓的效果。同樣的,如果這種一次增壓的效果不能達到我們的要求的話,我們可以在增加多級的“動葉輪-靜葉輪-擴壓器”結構來達到多次升壓的效果。 這種結構的優(yōu)勢在于相對于離心壓縮機,軸流式壓縮機的排布會更加緊湊,因為所有的部件都處在軸向的一個筒狀的腔內(nèi),而離心式壓縮機還需要在軸向上面增加導流管和擴壓器,就相當于突出來一塊。 活塞式壓縮機 活塞式壓縮機工作原理: 壓縮過程:活塞從下止點向上運動,吸、排汽閥處于關閉狀態(tài),氣體在密閉的氣缸中被壓縮,由于氣缸容積逐漸縮小,則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內(nèi)氣體壓力與排氣壓力相等。壓縮過程一般被看作是等熵過程。 排氣過程:活塞繼續(xù)向上移動,致使氣缸內(nèi)的氣體壓力大于排氣壓力,則排氣閥開啟,氣缸內(nèi)的氣體在活塞的推動下等壓排出氣缸進入排氣管道,直至活塞運動到上止點。此時由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用,排氣閥關閉排氣結束。 ![]() 滑片式壓縮機 滑片壓縮機工作原理: 空氣經(jīng)由一過濾器及一調(diào)節(jié)比例閥而吸入,該調(diào)節(jié)閥主要用于調(diào)節(jié)空氣缸轉子,滑片形成的壓力腔。轉子旋轉相對于氣缸呈偏心式運轉、閥片安裝在轉子的槽中,通過離心力將滑片推至氣缸壁,高效的注油系統(tǒng)能夠確保壓縮機的冷卻及潤滑劑的最小損耗量,在氣缸壁上形成的一層薄薄的油膜可以防止金屬部件之間直接接觸而造成磨損。 ![]() 半封裝式壓縮機工作原理 ![]() 渦旋壓縮機 ![]() ![]() 斜盤壓縮機 在汽車里有一種小型壓縮機叫做斜盤壓縮機,其和往復式壓縮機的原理基本相似,但是是用一個斜盤來驅動活塞,如下圖所示。但是這種傳動裝置能夠提供的動力較小,所以只能用來干一些比較輕的任務,比如汽車空調(diào)的壓縮。 |
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來自: 啟云_9137 > 《機械原理運行動態(tài)》