胡荃中 劉俊杰

摘要：制冷壓縮機(jī)是空調(diào)等制冷設(shè)備的核心零部件。壓縮機(jī)的性能將直接決定制冷系統(tǒng)的功能，從這個(gè)意義上來看，制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要與壓縮機(jī)相互匹配。本文從結(jié)構(gòu)和原理出發(fā)對壓縮機(jī)的種類進(jìn)行劃分，對于幾種比較常見的壓縮機(jī)介紹其工作的原理，并且闡述在使用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)，希望相關(guān)研究人員以借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：壓縮機(jī);制冷系統(tǒng);優(yōu)缺點(diǎn)

1前言

制冷壓縮機(jī)是空調(diào)等制冷設(shè)備的核心零部件，它能夠利用壓縮氣體的形式，直接將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而實(shí)現(xiàn)制冷劑的轉(zhuǎn)化。它的原理是從低溫的系統(tǒng)中吸收熱量，然后從高溫環(huán)境中釋放熱量，壓縮機(jī)在其中起到一個(gè)串聯(lián)作用，相當(dāng)于人體的心臟。從制冷壓縮機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢上來看，更加重視低耗能、低污染以及低噪聲，這是未來制冷壓縮機(jī)研究的主要方向。下面主要按照原理結(jié)構(gòu)以及工作內(nèi)容將制冷壓縮機(jī)進(jìn)行劃分，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡要的闡述。對于單級的制冷壓縮機(jī)，只要介紹三種，分別為活塞式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)以及旋渦式壓縮機(jī)。

2制冷壓縮機(jī)的分類以及使用的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1活塞式壓縮機(jī)

活塞式壓縮機(jī)主要在氣缸內(nèi)實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮，整個(gè)過程分為壓縮、排氣、膨脹以及吸氣這四個(gè)過程，活塞在氣缸內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)的運(yùn)動，因此這種壓縮機(jī)也被成為活塞式壓縮機(jī)。活塞在運(yùn)動中到達(dá)最低點(diǎn)位置，此時(shí)，吸氣室內(nèi)能夠?qū)⑼獠康母邏赫羝鼭M，這時(shí)活塞在動力的作用下，會向上運(yùn)動，聯(lián)動的吸氣和排氣閥門會自動關(guān)閉，吸氣室內(nèi)部氣體被壓縮，體積逐漸減小，一直到內(nèi)部壓力能夠大于排氣閥的壓力為止，此時(shí)，排氣閥會由于壓力被打開，蒸汽轉(zhuǎn)而排向吸氣室之外，活塞會繼續(xù)向上運(yùn)動，直到上升到最高點(diǎn)為止。然后膨脹的過程，為了防止活塞往返運(yùn)動中與吸氣閥和排氣閥之間發(fā)生碰撞，當(dāng)活塞上升到最上部位置時(shí)，它與氣缸之間要留有一定的縫隙，當(dāng)活塞向下運(yùn)動時(shí)排氣結(jié)束，縫隙內(nèi)的高壓蒸汽會阻礙吸氣閥張開，吸氣停止，吸氣室內(nèi)蒸汽由于受到壓縮會發(fā)生膨脹，最終當(dāng)膨脹壓力與吸氣壓力相等時(shí)才停止膨脹，吸氣閥會打開，活塞重新向下運(yùn)動，吸氣室吸收蒸汽，又形成一個(gè)循環(huán)。

活塞式制冷壓縮機(jī)它的應(yīng)用范圍比較廣，同時(shí)制造技術(shù)也系統(tǒng)化，較為成熟，構(gòu)造比較簡單，同時(shí)對活塞式壓縮機(jī)加工材料和工藝要求比較低，資金投入比較少，對復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)力較強(qiáng)，能夠在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)壓力以及制冷的雙重要求，具有較強(qiáng)的可維修性。

但是活塞式制冷壓縮機(jī)也有其明顯的缺點(diǎn)，就是這種壓縮機(jī)無法實(shí)現(xiàn)比較高的轉(zhuǎn)速，并且活塞式壓縮機(jī)機(jī)器比較笨重，不符合目前提倡輕量化設(shè)備的理念，同時(shí)氣流在壓縮過程中不連續(xù)，穩(wěn)定性能不高，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)較大的震動，影響設(shè)備的壽命。

2.2螺桿式壓縮機(jī)

螺桿式壓縮機(jī)制冷量一般在15%到100%之內(nèi)可以進(jìn)行無級調(diào)節(jié)，在60%以上的時(shí)候，它的制冷量與耗能一般呈現(xiàn)相同的變化趨勢，比例相同的實(shí)現(xiàn)變化。一般為氣缸噴油螺旋桿式壓縮機(jī)，這也是制冷壓縮機(jī)的主要應(yīng)用。這種壓縮機(jī)按照轉(zhuǎn)子的數(shù)量可以分為單螺桿式壓縮機(jī)以及雙螺桿式壓縮機(jī)，按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為開啟式、半封閉式以及封閉式的壓縮機(jī)。

螺桿式壓縮機(jī)有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，分別叫做陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子，兩對轉(zhuǎn)子中陽轉(zhuǎn)子有4個(gè)齒，陰轉(zhuǎn)子有6個(gè)齒。它依靠齒輪嚙合的兩個(gè)陰陽轉(zhuǎn)子，在陰陽轉(zhuǎn)子中借助于轉(zhuǎn)子上的齒以及齒槽，與機(jī)械內(nèi)壁形成v字形的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的容積呈現(xiàn)出油規(guī)律的變化。當(dāng)齒槽與壓縮機(jī)內(nèi)部的吸氣口之間相互連接時(shí)，就會產(chǎn)生吸氣過程，螺旋桿在動力作用下，不斷旋轉(zhuǎn)，離開吸氣口，將齒槽內(nèi)部吸滿高壓的蒸汽，陰陽轉(zhuǎn)子齒槽相互結(jié)合，這樣就會使得齒槽的容積變小，并且位置發(fā)生移動，起到了輸送蒸汽的作用，當(dāng)齒槽與排氣口相連時(shí)，會導(dǎo)致內(nèi)部的蒸汽被排出，完成整個(gè)壓縮過程。

這種壓縮機(jī)無法進(jìn)行往復(fù)的運(yùn)動，從這個(gè)角度上來看這種壓縮機(jī)具有較好的平衡性，它的振動性能比較小，因此能夠有效提升壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。同時(shí)螺桿式制冷壓縮機(jī)它的制作比較簡單，重量較輕，性能上比較穩(wěn)定，也不容易發(fā)生故障;它的加工精度比較高，易損件比較少，很容易實(shí)現(xiàn)自動化螺桿式壓縮機(jī)在低溫條件或者是高壓縮性條件下，利用單級壓縮也可以進(jìn)行正常工作，這主要是因?yàn)槁菪龡U式壓縮機(jī)它的內(nèi)部沒有多余的空隙，也沒有吸氣閥和排氣閥，因此在不利條件下仍然有比較高的容積效率，主要是它對濕壓不夠敏感。這種壓縮機(jī)工作過程中，采用噴油的形式，油量使用比較多，同時(shí)輔助設(shè)備比較多。螺桿式壓縮機(jī)制冷量一般在15%到100%之內(nèi)可以進(jìn)行無級調(diào)節(jié)，在60%以上的時(shí)候，它的制冷量與耗能一般呈現(xiàn)比例相同的實(shí)現(xiàn)變化。螺桿式壓縮機(jī)在制冷以及化工工藝中占比比較大。

2.3旋渦式壓縮機(jī)

旋渦式壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為緊湊，同時(shí)具有較好的節(jié)能效果，噪音也比較低，具有較強(qiáng)的可靠性，在小型制冷設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，旋渦式壓縮機(jī)也是一種回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，主要分為動靜式以及雙公轉(zhuǎn)式兩種。旋渦式壓縮機(jī)具有較高的容積效率，它的液壓空間內(nèi)壓力差比較小，蒸汽縫隙比較少，也沒有吸氣閥和排氣閥，因此沒有膨脹的容積，在制冷量相同的情況下，旋渦式壓縮機(jī)要比活塞式壓縮機(jī)效率高10%，它的零部件比較少，一般是活塞式壓縮機(jī)的40%， 要比活塞式壓縮機(jī)低15%左右的重量，旋渦式壓縮機(jī)它的運(yùn)轉(zhuǎn)比較可靠，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)較強(qiáng)的變速運(yùn)動以及變排量技術(shù)，不足之處就是它的加工精度比較高，影響了他的推廣使用。

3結(jié)束語

本文通過對制冷壓縮機(jī)的分類以及使用優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行研究，探討制冷壓縮機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展方向，在壓縮機(jī)選擇時(shí)要清楚溫控的精度和范圍，選擇適宜的制冷壓縮機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭曉穎，秦帥波，曲勇，王海祥，曲航.活塞壓縮機(jī)連桿的強(qiáng)度分析[J].節(jié)能，2019，38（12）：104-106.

[2]王崇亮，張帥，李前舸，杜志敏，晉欣橋.壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)的故障檢測及可靠性研究[J].制冷技術(shù)，2019，39（03）：22-29.

[3]李康.關(guān)于制冷壓縮機(jī)本科教學(xué)的反思[J].課程教育研究，2018（43）：224-225.