以下是关于活塞式制冷压缩机的详细介绍:
工作原理
进气阶段:当活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,形成低压区,进气阀启动,制冷剂蒸汽顺着进气管进入气缸。当曲轴旋转到 180° 时,进气阀关闭,进气阶段结束。
压缩阶段:进气阀关闭后,活塞反向运动,气缸内工作容积逐渐减小,制冷剂蒸汽被压缩,温度和压力升高。当曲轴旋转到 360° 时,即活塞到达最上止点时,压缩阶段结束。
排气阶段:压缩阶段结束后,气缸内的制冷剂蒸汽达到所需的高压和高温,此时排气阀打开,高压高温的制冷剂蒸汽沿着排气管排出气缸。当曲轴旋转到 540° 时,即活塞到达最下止点时,排气阶段结束。
膨胀阶段:排气阶段结束后,排气阀关闭,活塞再次从最下止点开始运动,由于没有新的制冷剂蒸汽进入,气缸内的工作容积逐渐增大,形成高真空区,残余的少量制冷剂蒸汽会继续膨胀,并吸收一定的热量。当曲轴旋转到 720° 时,即活塞再次到达最上止点时,膨胀阶段结束。
结构组成
机体与气缸:机体通常由铸铁或铝合金制成,具有良好的强度和耐磨性。气缸内壁需具有高表面光洁度,以减少磨损,延长使用寿命。
曲轴与主轴承:曲轴是压缩机的重要部件之一,全部功率都通过曲轴输入,常见的有曲柄轴、偏心轴和曲拐轴三种类型。主轴承是压缩机中主要磨损件之一,它直接与主轴颈接触,承受活塞力和旋转质量惯性力的共同作用。
连杆组件:包括连杆小头衬套、连杆体、连杆大头轴瓦及连杆螺栓等,作用是将活塞和曲轴连接起来,传递活塞和曲轴之间的作用力,将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动1。
活塞组件:是活塞、活塞销、活塞环等的总称。活塞组在连杆的带动下,在气缸内作往复运动,在气阀部件的配合下完成吸入、压缩和输送气体的作用1。
气阀缸套组件:气阀用于控制气体及时地吸入与排出气缸,吸气阀是靠压缩机吸气腔与气缸内的压差而动作,排气阀是靠压缩机排气腔与气缸内的压差而动作。气缸套使气缸和机体分开,当气缸磨损时,便于更换。
轴封:轴封装置是开启式压缩机的重要部件之一,作用是防止曲轴箱内的制冷剂通过曲轴伸出端向外泄漏,阻止外界空气通过曲轴伸出端向曲轴箱内渗透,主要有波纹管式和摩擦环式两种。
润滑系统:包括齿轮油泵、润滑油滤清器、油压调节阀、油冷却器、油三通阀等,主要作用是润滑、冷却和密封,可确保压缩机各部件的正常运转,减少磨损和摩擦1。
分类2
按所采用的工质分类:有氨压缩机和氟利昂压缩机等。氨压缩机制冷能力强,但有一定毒性和可燃性;氟利昂压缩机相对安全,但对臭氧层有破坏作用,目前逐渐被环保型制冷剂的压缩机所替代。
按压缩级数分类:有单级压缩和双级压缩。单级压缩机适用于制冷量较小的场合,双级压缩机适用于制冷量较大的场合。
优缺点
优点:在一般压力范围内,对材料要求低,多采用普通钢铁材料,加工容易,造价较低廉;热效率较高,大、中型机组绝热效率可达 0.7-0.85 左右;气体的重度和特性对压缩机工作性能影响不大,同一台压缩机可用于不同气体;技术成熟,生产使用经验丰富;气量调节适应性强,排气范围较广,能适应较广阔的压力范围和制冷量要求。
缺点:结构复杂笨重,易损件多,维修工作量大;机器运转中有振动;排气不连续,气流有脉动,容易引起管道振动,严重时可能造成管网或机件损坏;功率损失大,部分载荷操作时效率降低;大型工厂采用多台压缩机组时,操作人员多或工作强度较大。
应用领域
商业制冷领域:如超市的冷藏柜、冷库等,可确保食品新鲜,其高效制冷能力能满足不同的冷藏需求。
工业领域:在化工、制药等行业,活塞式制冷压缩机在低温制冷方面发挥着重要作用,可用于生产过程中的冷却、冷冻等工艺。
空调领域:广泛应用于家庭、办公室、商场等场所的空调系统,为人们提供舒适的室内环境。
冷链物流领域:用于冷藏车、冷藏集装箱等设备,保证货物在运输和储存过程中的低温环境,确保货物品质。