Холодильный компрессор является центром цикла охлаждения. Он работает как насос для управления циркуляцией хладагента, и он добавляет давление на хладагент, нагревая его. Компрессор также выводит пар из испарителя для поддержания более низкого давления и более низкой температуры перед отправкой его в конденсатор.
Холодильный цикл
Тщательное понимание роли холодильного компрессора не может существовать без обсуждения холодильного цикла, который по существу состоит из превращения жидкости в газ и обратно. (Если вас не интересуют детали, просто пропустите этот шаг.) В холодильную схему входят пять основных шагов: испарение, сжатие, конденсация, прием и расширение. 1) Испарение: жидкий хладагент поступает в испаритель. Он поглощает тепло, когда он испаряется, что вызывает охлаждение. Хладагент из испарителя подается в резервуар в виде слабого или насыщенного перегретого газа. Давление в баке поднимается до тех пор, пока оно не станет равным давлению в испарителе. Поток хладагента прекращается, и температура как в резервуаре, так и в испарителе поднимается до температуры окружающей среды. 2) Сжатие: для поддержания необходимого более низкого давления и более низких температур необходим компрессор для удаления пара. Поскольку контур охлаждения закрыт, сохраняется равновесие. Это означает, что если компрессор удаляет пар быстрее, чем он может быть сформирован, давление будет падать и с ним температура в испарителе. В качестве альтернативы, если нагрузка на испаритель поднимается и хладагент испаряется быстрее, температура и давление в испарителе повышаются. Энергия, которую требует компрессор, называется компрессионным входом и передается в пар охлаждения. 3) Конденсация: после выхода из компрессора хладагент перемещается в конденсатор, который выделяет тепло, которое передается либо воздуху, либо воде с более низкой температурой. Количество выделяемого тепла - это тепло, поглощаемое хладагентом в испарителе, плюс тепло, создаваемое входом для сжатия. Побочным продуктом является то, что пар переходит в жидкость, которая затем отправляется в приемник. 4) Прием: Давление в приемнике выше давления в испарителе из-за сжатия и, следовательно, должно быть снижено в соответствии с давлением испарения. Это достигается за счет использования расширительного клапана. 5) Расширение: прежде чем жидкость попадет в расширительный клапан, температура будет находиться под точкой кипения. Внезапное снижение давления в расширительном клапане заставляет жидкость кипеть и испаряться. Это испарение происходит в испарителе, и цепь закончена. В работе холодильной установки много разных температур, но в принципе есть только два давления: давление испарения и давление конденсации.
Типы
Основными типами холодильных компрессоров являются поршневые, винтовые, спиральные и центробежные. Они используются в холодильных, тепловых насосах и системах кондиционирования воздуха, таких как пищевая промышленность, катки и арены, а также фармацевтическое производство.
Ротационные винтовые компрессоры
Винтовые винтовые компрессоры имеют винтовые шпиндели, которые сжимают газ, когда он поступает из испарителя. Винтовой компрессор обеспечивает плавную работу и минимальные требования к обслуживанию; обычно эти компрессоры требуют изменения масла, масляного фильтра и сепаратора воздух / масло. Микропроцессорные контроллеры также доступны для стандартных роторных компрессоров, которые позволяют ротатору оставаться загруженным в течение 100 процентов времени. Существует два типа винтовых компрессоров: одно и двух.
Поршневые компрессоры
Поршневой компрессор использует поршневой механизм разгрузки с подпружиненными штифтами для подъема пластины всасывающего клапана со своего сиденья, что позволяет использовать устройство при любом коэффициенте давления. Это действие похоже на двигатель внутреннего сгорания в автомобиле. Этот тип компрессора эффективен при полной и частичной нагрузке. Дополнительные преимущества включают простые элементы управления и возможность управления скоростью с помощью ленточных приводов. Поршневой компрессор используется в приложениях с низкой мощностью.
Спиральные компрессоры
Спиральные компрессоры работают, перемещая один спиральный элемент внутри другой неподвижной спирали, чтобы создать газовые карманы, которые, когда они становятся меньше, увеличивают давление газа. Во время сжатия несколько карманов сжимаются одновременно. Поддерживая ровное количество сбалансированных газовых карманов на противоположных сторонах, силы сжатия внутри баланса прокрутки и снижения вибрации внутри компрессора. Этот тип компрессора использует конструкцию прокрутки вместо неподвижного цилиндра или поршневого или одностороннего механизма сжатия, устраняя пустое пространство в камере сжатия и устраняя необходимость сжимать газ снова и снова во время цикла (рекомпрессии). Это уменьшает потребление энергии.
Центробежные компрессоры
Центробежные компрессоры сжимают хладагент через центробежную силу, создаваемую роторами, которые вращаются с высокой скоростью. Затем эту энергию отправляют на диффузор, который преобразует часть его в повышенное давление. Он делает это, расширяя область объема потока, чтобы замедлить скорость потока рабочей жидкости. Диффузоры могут использовать аэродинамические профили, также известные как лопасти, для улучшения этого. Центробежные компрессоры предназначены для сжатия больших объемов газа до умеренного давления.