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冷水机中涡旋式压缩机结构及工作原理

冷水机中涡旋式压缩机结构及工作原理

    我们都知道压缩机是冷水机的核心动力好比人的心脏,压缩机又分多种多样,今天我们最为常见的中小型冷水机中涡旋压缩机的结构和原理,虽然使用客户不怎么关心原理结构

  近年来,涡旋式压缩机由于其效率高、运转平衡而受到人们的重视,已逐渐在房间空调器中推广应用。涡旋式压缩机也是容积型压缩机,它是利用涡旋转子与涡旋定子的啮合,形成多个压缩室,随着涡旋转子的平动回转,使各压缩室的容积不断变化来压缩气体的。
  
  目前,涡旋式压缩机应用于制冷量大致在6000~11000W的空调器中。
  
  1.结构
  
  
  涡旋式压缩机的整机内部结构如下图所示。它由两个涡旋体、轴承、机座、十字联接环、偏心轴等组成。

 

 

  从蒸发器过来的工质气体经吸气管4进入压缩机机壳,通过处于机壳上部的涡旋转子3和涡旋定子2压缩,由涡旋定子中心孔排出,并经由高低压分隔罩26进入顶部排气腔25。在分隔罩与涡旋定子间设有密封面。在机壳体排气管1处装有止回阀24。在涡旋定子的中心排气孔口附近,设有一旁通管道20,通道口由双金属温控片23控制。当排气温度过高时,温控片打开通道口使高低压旁通,排气腔压力降低,止回阀关闭,压缩机运转在卸载状态,避免压缩机过热。用这种方式,压缩机排气温度可控制在150℃以下,从而避免压缩机的损坏。偏心轴7与十字联环18相接,使涡旋转子只能绕涡旋定子公转。涡旋转子盘与偏心销之间装有游动衬套17。压缩机的润滑是藉助于运转时的离心抽力,将壳体下部油池中的润滑油,沿着偏心轴中的油道,送到主轴承、偏心销、游动衬套,进行润滑。内置电动机处于机壳的下部,其定子紧配在机壳上,使机壳成为电动机的散热面。在电动机转子的上下端设有平衡块6和14,以平衡涡旋转子所产生的惯性力矩。
  
  2.工作原理

  涡旋式压缩机的工作室是由两个涡旋体啮合而成。涡旋体的型线(下图)一般采用圆的渐开线,其基圆半径为α,利用渐开线的不同起始角形成涡旋体的壁厚δ。当轴向具有一定的高度H时即形成涡旋体。

 

  两个涡旋体中一个是固定不动的涡旋定子,一个是作平移转动的涡旋转子。涡旋转子和涡旋定子周向差相180°,中心偏置e=πα-δ,于是两个涡旋体的型面出现多处啮合点,形成多个封闭的小室(下图)。涡旋转子中心只能进行绕涡旋定子中心,以偏心距e为半径的平移转动而不能绕涡旋转子中转动。在涡旋转子的中心处设置一定大小的排气口,在其周边设有吸气口,直通涡旋转子的外围。下图a表示转子和定子的最外圈正好在端点处啮合,处于最外围的两个对称的小室(阴影部分)刚完成其吸气过程。随着偏心轴的转动和涡旋转子的平移动,两涡旋体保持着良好的啮合,使外圈小室中的气体不断向中心推移,容积不断收缩,压力逐渐升高,开始其压缩过程(图a-g,每圈相对偏心轴转角120°)。压缩过程一直持续至该两小室的空间合并为一中心室与排气口相通为止,然后开始通过排气口向外排气(下图h),并持续到小室的空间消失为止,此即排气过程。在上述这些过程进行的同时,外圈型面多次开启,把气体不断吸入到涡旋外圈小室,直到外圈端部闭合(下图d、g),多次完成其吸气过程。涡旋式压缩机中的压缩过程是具有一定内容积比的内压缩过程,有一定的内压比,其中不需要设置吸气阀和排气阀,不存在余隙容积,工作中也就没有膨胀过程。

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