So sánh giữa máy nén kiểu piston và máy nén kiểu xoắn ốc

 

 

90% tủ lạnh sử dụng máy nén kiểu piston, một số tủ lạnh thương mại cỡ lớn sử dụng máy nén kiểu xoắn ốc. Hầu hết các máy điều hòa không khí đều sử dụng máy nén kiểu xoắn ốc. Tỷ lệ ứng dụng này phản ánh...sự khác biệt giữa máy nén piston và máy nén xoắn ốcMáy nén xoắn ốc là công nghệ mới hơn, hiệu suất cao hơn, mạnh mẽ hơn. Tuy nhiên, máy nén kiểu piston...hoặc là công nghệ đã hoàn thiện, vận hành ổn định và chi phí thấp. Số liệu bán hàng năm 2022 phản ánh sự khác biệt về ứng dụng của chúng: máy nén piston, 230 triệu chiếc; máy nén xoắn ốc, 4,7 triệu chiếc (thị trường Trung Quốc năm 2022).

 Giới thiệu về máy nén cuộn

Không có van hút và xả, tất cả các đường tiếp xúc trên trục xoắn quay đều có bán kính quay nhỏ, tốc độ ma sát thấp, tổn thất nhỏ và hiệu suất cao. Do quá trình hút, nén và xả của máy nén trục xoắn được thực hiện liên tục đồng thời, áp suất tăng chậm, do đó sự thay đổi mô-men xoắn nhỏ và độ rung nhỏ. Ở bất kỳ tần số nào, độ rung và tiếng ồn của máy nén trục xoắn đều thấp, vì quá trình nén của máy nén trục xoắn diễn ra trong thời gian dài, mô-men xoắn thay đổi rất mượt mà và sự cân bằng động rất tốt thông qua sự cân bằng thứ cấp của lực quán tính, do đó mức độ rung và tiếng ồn thấp. Quá trình hút, nén và xả của máy nén trục xoắn được thực hiện liên tục theo một hướng, hút trực tiếp, hiện tượng quá nhiệt có hại của khí hút vào nhỏ, và không có quá trình giãn nở của khí trong thể tích khe hở, do đó hệ số truyền khí cao. Máy nén trục xoắn có thể thay đổi công suất cung cấp khí bằng phương pháp điều chỉnh tốc độ biến đổi, phù hợp với các trường hợp tốc độ thay đổi trong phạm vi rộng. Máy nén trục xoắn là một máy nén thể tích, bao gồm một trục xoắn chuyển động và một trục xoắn tĩnh. Máy nén xoắn ốc có ưu điểm là kích thước nhỏ, độ ồn thấp, trọng lượng nhẹ, độ rung nhỏ, tiêu thụ năng lượng thấp, tuổi thọ cao, truyền dẫn khí liên tục và ổn định. Với ưu điểm hoạt động đáng tin cậy và nguồn khí sạch, nó là một trong những máy nén tiết kiệm năng lượng hàng đầu thế giới hiện nay và được sử dụng rộng rãi trong điều hòa không khí thương mại, bơm nhiệt và thiết bị làm lạnh. Trong đó, bộ phận hoạt động chính của máy nén xoắn ốc chỉ bị bẩn và không bị hao mòn, do đó nó có tuổi thọ cao hơn và được biết đến như một máy nén không cần bảo dưỡng; đồng thời, nó còn được gọi là "máy nén siêu tĩnh" nhờ hoạt động ổn định, độ rung nhỏ và môi trường làm việc yên tĩnh.

Ưu điểm

• Cấu trúc đơn giản, không có cấu trúc chuyển động tịnh tiến, ít bộ phận, ít bộ phận hao mòn, độ tin cậy cao.
• Kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, lắp đặt thuận tiện hơn.
• Thay đổi mô-men xoắn nhỏ, thay đổi cân bằng, độ rung nhỏ.
• Vận hành trơn tru, dễ sử dụng và dễ dàng phối hợp với hệ thống tự động hóa.
• Hiệu suất cao trong phạm vi công suất làm mát tương ứng.
• Hỗ trợ hệ thống làm lạnh có dung tích lớn hơn, tương ứng với hệ thống làm lạnh 5-15 HP.
• Tuổi thọ cao, lên đến 20 năm
• Độ ồn thấp

Nhược điểm

• Việc sản xuất và thử nghiệm các bộ phận chuyển động có bề mặt cong rất khó khăn và tốn kém.
• Cơ chế làm kín có những yêu cầu khắt khe và cấu trúc làm kín rất phức tạp.
• Tỷ lệ nén trong quá trình hoạt động không cao, phù hợp với điều kiện làm mát.

 

Giới thiệu về máy nén piston

Hiệu suất cơ học của máy nén khí kiểu piston thường nằm trong khoảng từ 0,75 đến 0,9 do ma sát giữa piston, vòng piston và thành xi lanh, cũng như công suất cần thiết để dẫn động bơm dầu bôi trơn. Máy nén khí kiểu piston rung động mạnh trong quá trình hoạt động. Máy nén khí kiểu piston bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như thể tích khe hở, tổn thất áp suất hút và xả, trao đổi nhiệt giữa khí và thành xi lanh, và rò rỉ. Lưu lượng khí thực tế của máy nén luôn nhỏ hơn lưu lượng khí lý thuyết. Cách đơn giản nhất để điều chỉnh lưu lượng khí của máy nén khí kiểu piston là cho máy chạy gián đoạn. Khi hệ thống đạt đến nhiệt độ tối thiểu đã cài đặt, máy nén dừng; khi nhiệt độ hệ thống cao hơn nhiệt độ tối đa đã cài đặt, máy nén khởi động. Phương pháp điều chỉnh năng lượng này chỉ phù hợp với các tủ lạnh nhỏ có công suất khoảng 10KW. Đối với máy nén có công suất lớn, việc khởi động và dừng máy thường xuyên không chỉ gây tổn thất năng lượng lớn mà còn ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy và sự ổn định điện áp trong mạch cung cấp điện, cũng như hoạt động bình thường của thiết bị.

 Ưu điểm

• Hệ thống thiết bị tương đối đơn giản, công nghệ đã hoàn thiện và chi phí thấp.
• Nguyên liệu không đòi hỏi nhiều, quy trình gia công đơn giản và chi phí tương đối thấp.
• Cơ cấu truyền động tương đối đơn giản, hầu hết sử dụng động cơ điện, thường không cần điều chỉnh tốc độ và có khả năng bảo trì cao.
• Phạm vi áp suất khí thải rộng, có thể thích ứng với nhiều dải áp suất và yêu cầu về công suất làm mát khác nhau.
• Với phạm vi ứng dụng rộng rãi, cùng một máy nén có thể được sử dụng cho nhiều loại khí khác nhau.

 Nhược điểm

• Do quán tính của chuyển động tịnh tiến của pít-tông, tốc độ bị giới hạn.
• Máy nén piston có lưu lượng khí cung cấp lớn sẽ rất cồng kềnh.
• Có nhiều bộ phận bị hao mòn, và tiếng ồn do rung động của máy khá lớn.
• Sự mài mòn của vòng piston, sự mài mòn của xi lanh, v.v., làm cho hiệu suất giảm nhanh chóng.
• Mức tiêu thụ năng lượng lớn hơn so với máy nén kiểu xoắn ốc.
• Tuổi thọ sử dụng tương đối ngắn, chỉ khoảng 8000 giờ.
• Gây ra hiện tượng xung động luồng khí, rung động và tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
• Luồng khí xung kích tác động lên mạng lưới đường ống và các bộ phận máy móc, có thể gây hư hỏng.

 

Tìm hiểu thêm về các loại máy nén chính...