Сравнение поршневого и спирального компрессоров.

 

 

В 90% холодильников используются поршневые компрессоры, в некоторых крупных коммерческих холодильниках — спиральные компрессоры. Почти во всех кондиционерах используются спиральные компрессоры. Эти пропорции применения отражают...Различия между поршневым компрессором и спиральным компрессоромСпиральный компрессор — это более новая технология, обладающая большей эффективностью и мощностью. В отличие от него, поршневой компрессор...или же это зрелая технология, стабильная работа и низкая стоимость. Показатели продаж за 2022 год отражают разницу в их применении: поршневые компрессоры — 230 миллионов единиц; спиральные компрессоры — 4,7 миллиона единиц (китайский рынок, 2022 год).

 Введение в работу спирального компрессора

Отсутствие всасывающих и выпускных клапанов обеспечивает малый радиус вращения всех контактных линий на вращающемся спирали, низкую скорость трения, малые потери и высокую эффективность. Поскольку процессы всасывания, сжатия и выпуска в спиральном компрессоре происходят непрерывно одновременно, давление повышается медленно, поэтому колебания крутящего момента невелики, а вибрация незначительна. На любой частоте вибрация и шум спирального компрессора низки, так как процесс сжатия в нем длительный, изменение крутящего момента очень плавное, а динамическая балансировка очень хорошая благодаря вторичной балансировке инерционных сил, поэтому уровни вибрации и шума низкие. Всасывание, сжатие и выпуск в спиральном компрессоре происходят непрерывно в одном направлении, происходит прямой всасывание, вредный перегрев всасываемого газа невелик, и отсутствует процесс расширения газа в объеме зазора, поэтому коэффициент газопроницаемости высок. Спиральный компрессор может изменять свою производительность по подаче воздуха методом регулирования скорости, что подходит для случаев, когда скорость изменяется в широком диапазоне. Спиральный компрессор — это объемный компрессор сжатия, состоящий из подвижной и неподвижной спиралей. Компрессор обладает преимуществами малых размеров, низкого уровня шума, малого веса, низкой вибрации, низкого энергопотребления, длительного срока службы, непрерывной и стабильной подачи газа. Благодаря надежной работе и использованию чистого воздуха, он является одним из самых энергосберегающих компрессоров в мире и широко используется в промышленных кондиционерах, тепловых насосах и холодильном оборудовании. Среди них спиральный компрессор, основная рабочая часть которого подвержена только загрязнениям и износу, имеет более длительный срок службы и известен как необслуживаемый компрессор; в то же время, благодаря стабильной работе, низкой вибрации и тихой рабочей среде, он известен как «компрессор сверхстатического сжатия».

Плюсы

• Простая конструкция, отсутствие возвратно-поступательного движения, меньшее количество деталей, меньшее количество изнашиваемых деталей, высокая надежность.
• Компактный размер, малый вес, более удобная установка.
• Небольшое изменение крутящего момента, сбалансированное изменение, небольшая вибрация
• Плавная работа, простота в эксплуатации и удобство взаимодействия с системами автоматизации.
• Высокая эффективность в соответствующем диапазоне холодопроизводительности.
• Поддерживает больший рабочий объём, соответствующий холодильной системе мощностью 5-15 л.с.
• Длительный срок службы, до 20 лет.
• Низкий уровень шума

Минусы

• Изготовление и испытание подвижных частей с изогнутыми поверхностями — сложный и дорогостоящий процесс.
• К механизму уплотнения предъявляются строгие требования, а конструкция уплотнения сложна.
• Степень сжатия в рабочем режиме невысока, что подходит для условий кондиционирования воздуха.

 

Введение в поршневой компрессор

Механический КПД поршневого компрессора обычно составляет от 0,75 до 0,9 из-за трения между поршнем, поршневым кольцом и стенкой цилиндра, а также мощности, необходимой для привода насоса смазочного масла. Поршневые компрессоры сильно вибрируют во время работы. На их работу влияют такие факторы, как объем зазора, потери давления на всасывании и нагнетании, теплообмен между газом и стенкой цилиндра, а также утечки. Фактический объем подаваемого компрессором газа всегда меньше его теоретического объема. Простейший способ регулирования подачи газа поршневым компрессором — это периодическая работа компрессора. Когда система достигает заданной минимальной температуры, компрессор останавливается; когда температура системы превышает заданную максимальную температуру, компрессор запускается. Этот метод регулирования энергопотребления подходит только для небольших холодильников мощностью около 10 кВт. Для компрессора большой мощности частые запуски и остановки машины приведут не только к большим потерям энергии, но и повлияют на срок службы машины и стабильность напряжения в цепи электропитания, а также на нормальную работу устройства.

 Плюсы

• Система устройства относительно проста, технология отработана, а стоимость низка.
• Низкие требования к материалам, упрощенная обработка и относительно низкая стоимость.
• Приводные механизмы относительно просты, в большинстве из них используются электродвигатели, как правило, не требуют регулировки скорости и отличаются высокой ремонтопригодностью.
• Широкий диапазон давления на выходе позволяет адаптироваться к более широкому диапазону давлений и требованиям к холодопроизводительности.
• Широкий спектр применения: один и тот же компрессор может использоваться для различных газов.

 Минусы

• Из-за инерции возвратно-поступательного движения поршня скорость ограничена.
• Поршневые компрессоры с большим объемом подачи газа будут очень громоздкими.
• В машине много изнашиваемых деталей, и уровень вибрационного шума довольно высок.
• Износ поршневого кольца, износ цилиндра и т.д. приводят к быстрому снижению эффективности.
• Энергопотребление выше, чем у спиральных компрессоров.
• Срок службы относительно короткий, до 8000 часов.
• Вызывает пульсации воздушного потока, вибрацию и шум во время работы.
• Импульсные потоки воздуха воздействуют на трубопроводную сеть и детали машин, что может привести к их повреждению.

 

Подробнее об основных типах компрессоров...