壓縮機(jī):將低壓氣體提升為高壓氣體的一種從動(dòng)的流體機(jī)械,,能為設(shè)備提供空氣動(dòng)力,也是制冷系統(tǒng)的心臟,。壓縮機(jī)分活塞壓縮機(jī),,螺桿壓縮機(jī),離心壓縮機(jī),,滑片壓縮機(jī),、直線壓縮機(jī)等。我們一般按照大體上的運(yùn)作原理將壓縮機(jī)分為兩大類: 1.利用壓縮密閉空間內(nèi)的氣體,,強(qiáng)制使其分布體積減小而增大其氣壓,,這種方式我們將其稱為:容積式壓縮機(jī)(Positive Displacement Compressor): 2.利用轉(zhuǎn)輪強(qiáng)制使得氣體的流動(dòng)加快,從而獲得較大的動(dòng)能,,再在通過升壓環(huán)(diffuser)的過程中,,斷面的面積增大,導(dǎo)致氣體流速減小,,氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成為壓力能而使壓力上升,。這種方式我們將其稱為:氣體動(dòng)力式壓縮機(jī)(Dynamic Compressor) 而容積式壓縮機(jī)又可以細(xì)分為:往復(fù)式,回轉(zhuǎn)式,,渦卷式等,,氣體動(dòng)力式又可以分為:離心式,軸流式,。 雙螺桿壓縮機(jī) 單螺桿壓縮機(jī) 工作原理:單螺桿壓縮機(jī)由一個(gè)圓柱螺桿和兩個(gè)對稱布置的平面星輪組成嚙合副,,裝在機(jī)殼內(nèi)。螺桿螺槽、機(jī)殼(氣缸)內(nèi)壁和星輪齒構(gòu)成封閉容積,。動(dòng)力傳到螺桿軸上,,由螺桿帶動(dòng)星輪旋轉(zhuǎn)。氣體由吸氣腔進(jìn)入螺槽內(nèi),,經(jīng)壓縮后通過排氣孔口和排氣腔排出,。星輪的作用相當(dāng)于往復(fù)活塞壓縮機(jī)的活塞,當(dāng)星輪齒在螺槽內(nèi)相對運(yùn)動(dòng)時(shí),,封閉容積逐漸減小,氣體受到壓縮,。 離心式壓縮機(jī) 工作原理:單級離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)其實(shí)約等于一個(gè)離心機(jī)加上一個(gè)擴(kuò)壓管:離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致周圍流速比空氣中的流速大,,空氣被吸入到離心機(jī)內(nèi),并在高速旋轉(zhuǎn)的離心葉輪作用下做離心運(yùn)動(dòng),,就如同被甩出去一樣,。所以在這個(gè)離心葉輪的外側(cè),氣體的流速是很高的,,然后這部分氣體進(jìn)入到離心機(jī)部分外圍的管道中并進(jìn)入擴(kuò)壓器,。 擴(kuò)壓器是一個(gè)管徑不斷增大的管道,根據(jù)伯努利方程推導(dǎo),,等高流動(dòng)中,,流速越大的地方壓強(qiáng)越小,流速越小的地方壓強(qiáng)越大,,因此在氣體通過這一段擴(kuò)壓器的過程中,,氣體的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化成為壓力能,壓力得到提高,。如果一次升壓不足以滿足我們對于氣壓的要求的話,,要將這一“離心-升壓“步驟重復(fù)進(jìn)行多次,也就是多級升壓,。 軸流式壓縮機(jī) 工作原理:這種壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)的區(qū)別在于,,離心式壓縮機(jī)的流動(dòng)方向是徑向的也就是順著半徑遠(yuǎn)離圓心的方向,而軸流式壓縮機(jī)則是采取軸向流動(dòng)的方式,。同樣的,,我們以單級軸流式壓縮機(jī)為例,氣體進(jìn)入到軸流式壓縮機(jī)的葉輪并被葉輪帶著進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng),,這時(shí)氣體流速增大動(dòng)能增大,。經(jīng)過動(dòng)葉輪加速的氣體再經(jīng)過靜葉輪,此時(shí)氣體的流動(dòng)方向由被葉輪葉片排布確定的方向轉(zhuǎn)為軸向流動(dòng),,之后經(jīng)過一個(gè)擴(kuò)壓器達(dá)到增壓的效果,。同樣的,如果這種一次增壓的效果不能達(dá)到我們的要求的話,,我們可以在增加多級的“動(dòng)葉輪-靜葉輪-擴(kuò)壓器”結(jié)構(gòu)來達(dá)到多次升壓的效果,。 這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于相對于離心壓縮機(jī),,軸流式壓縮機(jī)的排布會(huì)更加緊湊,因?yàn)樗械牟考继幵谳S向的一個(gè)筒狀的腔內(nèi),,而離心式壓縮機(jī)還需要在軸向上面增加導(dǎo)流管和擴(kuò)壓器,,就相當(dāng)于突出來一塊。 活塞式壓縮機(jī) 活塞式壓縮機(jī)工作原理: 壓縮過程:活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),,吸,、排汽閥處于關(guān)閉狀態(tài),氣體在密閉的氣缸中被壓縮,,由于氣缸容積逐漸縮小,,則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內(nèi)氣體壓力與排氣壓力相等,。壓縮過程一般被看作是等熵過程,。 排氣過程:活塞繼續(xù)向上移動(dòng),致使氣缸內(nèi)的氣體壓力大于排氣壓力,,則排氣閥開啟,,氣缸內(nèi)的氣體在活塞的推動(dòng)下等壓排出氣缸進(jìn)入排氣管道,直至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn),。此時(shí)由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用,,排氣閥關(guān)閉排氣結(jié)束。 滑片式壓縮機(jī) 滑片壓縮機(jī)工作原理: 空氣經(jīng)由一過濾器及一調(diào)節(jié)比例閥而吸入,,該調(diào)節(jié)閥主要用于調(diào)節(jié)空氣缸轉(zhuǎn)子,,滑片形成的壓力腔。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)相對于氣缸呈偏心式運(yùn)轉(zhuǎn),、閥片安裝在轉(zhuǎn)子的槽中,,通過離心力將滑片推至氣缸壁,高效的注油系統(tǒng)能夠確保壓縮機(jī)的冷卻及潤滑劑的最小損耗量,,在氣缸壁上形成的一層薄薄的油膜可以防止金屬部件之間直接接觸而造成磨損,。 半封裝式壓縮機(jī)工作原理 渦旋壓縮機(jī) 斜盤壓縮機(jī) 在汽車?yán)镉幸环N小型壓縮機(jī)叫做斜盤壓縮機(jī),其和往復(fù)式壓縮機(jī)的原理基本相似,,但是是用一個(gè)斜盤來驅(qū)動(dòng)活塞,,如下圖所示。但是這種傳動(dòng)裝置能夠提供的動(dòng)力較小,,所以只能用來干一些比較輕的任務(wù),,比如汽車空調(diào)的壓縮。 |
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