各种压缩机优缺点解析.docx

1、各种压缩机优缺点解析各种压缩机优缺点解析活塞式压缩机当 活塞 式 压 缩 机 的 曲 轴 旋 转 时 ，通 过 连 杆 的 传 动 ，活 塞 便 做 往 复 运 动 ，由 气 缸 内 壁 、气 缸 盖 和 活塞 顶 面 所 构 成 的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞 从 气 缸 盖 处 开 始 运 动 时 ，气 缸 内 的 工作 容 积 逐 渐 增 大 ，这 时 气 体 即 沿 着 进 气 管 ，推 开 进 气 阀 而进 入 气 缸 ，直 到 工 作 容 积 变 到 最 大 时 为 止 ，进 气 阀 关 闭 ；活 塞 式压 缩 机 的 活 塞 反 向 运 动 时 ，气 缸 内 工

2、 作容 积 缩 小 ，气 体 压 力 升 高 ，当 气 缸 内 压 力 达 到 并 略 高 于 排 气 压力 时 ，排 气 阀 打 开 ，气 体 排 出 气 缸 ，直 到 活 塞 运 动 到极 限 位 置 为 止，排 气 阀 关 闭 。当 活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出 现。总 之 ，活 塞 式 压 缩 机 的 曲 轴 旋 转 一 周 ，活 塞 往 复 一 次 ， 气 缸 内 相 继 实 现 进 气 、压 缩 、排 气的 过 程 ，即 完 成 一 个 工 作循环。活塞压缩机的优点：(1)不 论 流 量 大小 ，都 能 得 到所 需 要 的 压 力 ，排 气 压 力 范 围 广

3、 ， 最 高 压力 可 达 320MPa ( 工 业 应用 ) ， 甚 至 700MPa (实验室中)；(2)单 机 能 力 为 在 500m3/min 以 下 的 任 意 流 量 ；(3)在 一 般 的 压力 范 围 内 ， 对材 料 的 要 求 低 ，多 采 用 普 通 的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；(4)热 效 率 较 高 ， 一 般 大 、 中 型 机 组 绝 热 效 率 可 达 0.70.85 左 右 ；(5)气 量 调 节 时， 适 应 性 强 ，即 排 气 范 围 较 广 ，且 不 受 压 力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；(6)气 体 的 重 度和 特 性

4、 对 压 缩机 的 工 作 性 能 影 响不 大 ，同 一台压缩机可以用于不同的气体；(7)驱 动 机 比 较简 单 ， 大 都 采 用 电 动 机 ， 一 般不 调 速 ， 可 维修性强；(8)活 塞 压 缩 机技 术 上 较 为 成熟 ，生 产 使 用上 积 累 了 丰 富 的经验；活塞压缩机的缺点：(1)结 构 复 杂 笨 重 ， 易 损 件 多 ， 占 地 面 积 大 ， 投 资 较 高 ， 维 修 工 作 量 大 ，使用 周 期 较 短 ，但 经 过努 力 可 以 达 到 8000 小时以上；(2)转 速 不 高 ， 机 器 体 积 大 而 重 ， 单 机 排 气 量 一 般 小 于

5、500m3/min(3)机 器 运 转 中有 振 动 ；(4)排 气 不 连 续 ， 气 流 有 脉 动 ， 容 易 引 起 管 道 振 动 ， 严 重 时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏；(5)流 量 调 节 采 用 补 助 容 积 或 旁 路 阀 ， 虽 然 简 单 、 方 便 、 可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低；(6)用 油 润 滑 的压 缩 机 ， 气 体中 带 油 需 要 脱 除 ；(7)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。滚动转子式压缩机滚 动转 子 式 压 缩 机 是 一 种 容 积 型 回 转式 压

6、 缩 机 ，气 缸 工作容积的变化，是依靠一个偏心装置的圆筒形转子在 气缸内的滚动来实现的。(1)转 子 回 转 一周 ，将 完 成 上一 工 作 循 环 的压 缩 和 排 气 过 程及下一工作循环的吸气过程。(2)由 于 不 设 进汽 阀 ，吸 气 开始 的 时 机 和 汽缸 上 吸 气 孔 口 位置有严格的对应关系，不随工况的变化而变动。(3)由 于 设 置 了排 汽 阀 ，压 缩 终 了 的 时 机 将随 排 气 管 中 压 力的变化而变动。滚动转子式压缩机的优点： 这类压缩机如今在家用电冰箱和空调器中应 用也很普遍，它的优点为：(1)结 构 简 单 、 体 积 小 、 重 量 轻 ，

7、同 活 塞 式 压 缩 机 比 较 ， 体 积 可 减 小 40 50 ， 重 量 也 可 减 轻 40 50 ；(2)零 部 件 少 ，特 别 是 易 损 件 少 ， 同 时 相 对 运 动 部 件 之 间 的摩擦损失少，因而可靠性较高；(3)仅 滑 片 有 较 小 的 往 复 惯 性 力 ， 旋 转 惯 性 力 可 完 全 平 衡 转速可以较高，并且振动小，运转平稳；(4)没 有 吸 气 阀 ， 吸 气 时 间 长 ， 余 隙 容 积 小 ， 并 且 直 接 吸 气 ，减 小 了 吸 气 有 害 过 热 ，所 以 其 效 率 高 。但 其 加 工 及 装 配 精 度 要 求 高 。由 于

8、没 有 气 阀 ，可 以 用 于 输 送 污 浊 和 带 液 滴、含粉尘的工艺用气体。滚动转子式压缩机的缺点：回转式压缩机的主要缺点是滑片与气缸壁面之间的 泄 漏 、摩 擦 和 磨 损 较 大 ，限 制 了 它 的 工 作 寿 命 及 效 率 的 提 高 ；并 且 这 种 压 缩 机 加 工 精 度 要 求 较 高 。如 果 采 用 双 层 滑 片 ，运 行 时 两 块 滑 片 的 端 部 都 与 气 缸 内 壁 保 持 接 触 ，形 成 两 道 密 封 线 ，并 在 两 道 密 封 线 之 间 形 成 油 封 ，大 大 降 低 了 滑 片 端 部 的 泄 漏 损 失 ，减 少 摩 擦 力 及

9、 摩 擦 损 失 ，使 机 器 的 工作寿命及效率均有所提高。这 种 压 缩 机 一 旦 在 其 轴 承 、主 轴 、滚 轮 或 是 滑 片 处 发 生 磨 损 ，间 隙 增 大 ，马 上 会 对 其 性 能 产 生 较 明 显 的 不 良 影 响 ，因 而 它 通 常 是 用 在 工 厂 中 整 体 装 配 的 冰 箱 、空 调 器 中 ， 系统内也要求具有较高的清洁度。涡旋式压缩机涡旋压缩机中的主要部件是两个形状相同但角相位 置 相 对 错 开 180 的 渐 开 线 涡 旋 盘 ， 其 一 是 固 定 涡 旋 盘 ， 而另一个是由偏心轴带动，其轴线绕着固定涡旋盘轴线 做公转的绕行涡旋盘。

10、工作中两个涡旋盘在多处相切形 成 密 封 线 ，加 上 两 个 涡 旋 盘 端 面 处 的 适 当 密 封 ，从 而 形 成 好几个月牙形气腔。两个涡旋盘间公共切点处的密封线 随着绕行涡旋盘的公转而沿着涡旋曲线不断转移，使这 些月牙形气腔的形状大小一直在变化。压缩机的吸气口 开 在 固 定 涡 旋 盘 外 壳 的 上 部 。当 偏 心 轴 顺 时 针 旋 转 时 ，气体从吸气口进入吸气腔，相继被摄入到外围的与吸气腔相通的月牙形气腔里。随着这些外围月牙形气腔的闭合而不再与吸气腔相通，其密闭容积便逐渐被转移向固定涡旋盘的中心且不断缩小，气体被不断压缩而压力升涡旋式压缩机的优点：从 具 体 结 构

11、上 看 ，涡 旋 压 缩 机 没 有 吸 、排 气 阀 ，这 大大 提 高 了 高 速 运 转 的 可 靠 性 。综 合 起来 看 ，涡旋 压 缩 机 有 以下几个主要特点：(1)属于 第三 代压 缩机 ，多 个压 缩腔 同时 工作，相 邻压 缩 腔之 间的 气体压差 小，气 体 泄漏 量少 ，容 积效 率高，可 达 98%，比 第二 代压 缩机 转子 压缩 机效 率高 5 左右 ；(2)驱动 动涡 盘运 动的 偏心 轴可 以高 速旋 转，因此 ，涡 旋 式压缩机体积小重量轻；(3)动 涡 盘 与 主 轴 等 运 动 部 件 的 受 力 变 化 小 ， 整 机 振 动 小；(4)没有 吸、排

12、气阀 ，涡旋 压缩机 运转 可靠 ，且特 别适 应 于变转速运动和变频调速技术；(5)涡旋 压缩 机的 压缩 腔是 由涡 旋型 线构 成的 ，为 多室 压 缩机 构，当 动涡 盘中心绕 静涡 盘中 心作 圆周 运动 时，各压 缩腔 容积 随主轴转 角发 生变 化，将 相应 地减 小或扩 大，由 此实 现气 体的吸入 、压缩 和排 气过 程，由 于吸 排气 过程 几 乎连续进行，整机噪声很低；(6)轴 向 和 径 向 柔 性 结 构 提 高 了 涡 旋 压 缩 机 的 生 产 效 率 ， 而且保证轴向间隙和径向间隙的密封效果，不因摩擦和 磨损 而降 低，即 涡旋压缩 机有 可靠 和有 效的 密封

13、性 ，所 以 其制冷系数不是随运行时间的增加而减小，而是略有提 高；(7)涡旋 压缩 机有 着良 好的 工作 特性 ，性 能主 要受 自身 压 缩比 和吸 气压力的 影响，排气 压力 范围 广，适 用各 种室 内、 外 环 境 ，确 保 压 缩 机 一 直 在 高 能 效 比下 运 行 ，从 而 保 证 空 调 机 组 的 能 效 比 。在 热 泵 式 空 调 系 统中 ，特别 表 现 在 制 热 性能高、稳定性好、安全性高；(8)涡 旋 式 压 缩 机 无 余 隙 容 积 ， 在 结 构 上 属 于 多 室 压 缩 ， 相 邻 的 腔 室 内 压 力 差 别 不 是 很大( 近 似 连 续

14、变 化 )，同 时 ， 动、静涡盘端面接触部的密封条靠轴向背压被压紧而使 得 动 、静 涡 盘 紧 密 接 触 ，并 在冷 冻 油 的 帮 助下 实 现 良 好 的 密 封 效 果 ，从 而 使 得 内 泄 漏 几 乎 不 存在 ；当密 封 条 端 平 面 被 磨 损 后 ，可 以 沿 轴 向 方 向 自 动 补 偿，以 保证 动 涡 盘 端 面 和 静 涡 盘 底 面 始 终 贴 紧 ，而 且 压 缩 机工 作 时 间 越 长 ，这 些 贴 紧 的 相 对 运 动 面 的 配 合 越 好，密 封效 果 也 越 好 ，这 些 优 点使得涡旋压缩机不存在二次压缩制冷剂气体的问题， 是保持高容积效

15、率运行的重要保障因素之一；(9)力 矩 变 化 小， 平 衡 性 高 ，振 动 小 ， 运 转 平稳 ， 从 而 操 作简便，易于实现自动化；(10)因 其 自 身 运 动 部 件 少 、没 有 往 复 运 动 机 构 ，所 以 结 构 简 单 、体 积 小 、重 量 轻 、零 件 少( 特 别 是 易 损 件 少)，可 靠 性 高 ， 寿 命在 20 年 以 上 。涡旋式压缩机的缺点：(1)其 运 动 机 件表 面 多 是 呈 曲面 形 状 ，这 些曲 面 的 加 工 及 其检验均较复杂，制造需高精度的加工设备及精确的调 心装配技术，因此制造成本较高；（2） 其 运 动 机 件之 间 或 运

16、 动 机件 与 固 定 机 件 之 间，常 以 保 持一定的运动间隙来达到密封，气体通过间隙势必引起 泄漏，这就限制了回转式压缩机难以达到较大的压缩比， 因此，大多数回转式压缩机多在空调工况下使用。 螺杆式压缩机螺 杆压 缩 机 是 通 过 由 5 个 凸 齿 组 成 的阳 转 子（ 以 下 简 称 为 M转 子 ）与 由 6 个 凹 齿 组 成 的 阴 转 子（ 以 下 简 称 为 F 转 子 ）的 啮 合 形 成 齿 形 空 间 吸 入 冷 媒，通 过减 小 齿 形 空 间 来压缩冷媒至所定压力。螺杆压缩机的工作流程如下： 吸入行程从 在轴 向 到 半 径 方 向 上 开 口 的 吸 入 口吸 入 冷 媒 。随 着 转 子 的 回 转 ，在 转 子 下 侧，啮 合 分 开，齿 沟 长 度增 大 ，冷