各種壓縮機工作原理及優(yōu)缺點分析

1、各種壓縮機工作原理及優(yōu)缺點分析一、壓縮機概念用來壓縮氣體借以提高氣體壓力的機械稱為壓縮機。提升的壓力小于0.2MPa時，稱為鼓風機。提升壓力小于0.02MPa時稱為通風機。二、壓縮機分類1.按工作原理分類容積式壓縮機 直接對一可變容積中的氣體進行壓縮，使該部分氣體容積縮小、壓力提高。其特點是壓縮機具有容積可周期變化的工作腔。離心式壓縮機 它首先使氣體流動速度提高，即增加氣體分子的動能；然后使氣流速度有序降低，使動能轉化為壓力能，與此同時氣體容積也相應減小。其特點是壓縮機具有驅使氣體獲得流動速度的葉輪。2.按排氣壓力分類分 類名 稱排氣壓力(表壓)風 機通風機<15kPa鼓風機0.0150

2、.2Mpa壓 縮 機低壓壓縮機0.21.0Mpa中壓壓縮機1.010Mpa高壓壓縮機10100Mpa超高壓壓縮機>100Mpa3.按壓縮級數(shù)分類單級壓縮機 氣體僅通過一次工作腔或葉輪壓縮兩級壓縮機 氣體順次通過兩次工作腔或葉輪壓縮多級壓縮機 氣體順次通過多次工作腔或葉輪壓縮，相應通過幾次便是幾級壓縮機4.容積流量分類 名 稱 容積流量 (m3min)微型壓縮機 <1小型壓縮機 110中型壓縮機 10100大型壓縮機 1005.按結構或工作特征的分類 按工作原理 容積式離心式按運動件工作特性往復式回 轉 式離心式軸流式旋渦式按運動件結構特征 活塞式 隔膜式柱塞式轉子式滑片式液環(huán)式 三

3、角轉子 渦旋式羅茨 雙螺桿 單螺桿 葉輪(透平)式三、各種壓縮機工作原理及優(yōu)缺點1.活塞式壓縮機的工作原理及優(yōu)缺點當活塞式壓縮機的曲軸旋轉時，通過連桿的傳動，活塞便做往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發(fā)生周期性變化?；钊綁嚎s機的活塞從氣缸蓋處開始運動時，氣缸內的工作容積逐漸增大，這時，氣體即沿著進氣管，推開進氣閥而進入氣缸，直到工作容積變到最大時為止，進氣閥關閉；活塞式壓縮機的活塞反向運動時，氣缸內工作容積縮小，氣體壓力升高，當氣缸內壓力達到并略高于排氣壓力時，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運動到極限位置為止，排氣閥關閉。當活塞式壓縮機的活塞再次反向運動時，上述過

4、程重復出現(xiàn)?？傊?，活塞式壓縮機的曲軸旋轉一周，活塞往復一次，氣缸內相繼實現(xiàn)進氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環(huán)?；钊麎嚎s機的優(yōu)點：(1) 不論流量大小，都能得到所需要的，排氣壓力范圍廣，最高壓力可達320MPa（工業(yè)應用），甚至700MPa，（實驗室中）。(2) 單機能力為在500m3/min以下的任意流量。(3) 在一般的壓力范圍內，對材料的要求低，多采用普通的鋼鐵材料，加工較容易，造價也較低廉。(4) 熱效率較高，一般大、中型機組絕熱效率可達0.70.85左右。(5) 氣量調節(jié)時，適應性強，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應較

5、廣闊的壓力范圍和制冷量要求。(6) 氣體的重度和特性對壓縮機的工作性能影響不大，同一臺壓縮機可以用于不同的氣體。(7) 驅動機比較簡單，大都采用電動機，一般不調速，可維修性強。(8) 活塞壓縮機技術上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗?；钊麎嚎s機的缺點：（1）結構復雜笨重，易損件多，占地面積大，投資較高，維修工作量大，使用周期較短，但經(jīng)過努力可以達到8000小時以上。（2）轉速不高，機器體積大而重，單機排氣量一般小于500m3/min。（3）機器運轉中有振動。（4）排氣不連續(xù)，氣流有脈動，容易引起管道振動，嚴重時往往因氣流脈動、共振而造成管網(wǎng)或機件的損壞。（5）

6、流量調節(jié)采用補助容積或旁路閥，雖然簡單、方便、可靠，但功率損失大，在部分載荷操作時效率降低。（6）用油潤滑的壓縮機，氣體中帶油需要脫除。（7）大型工廠采用多臺壓縮機組時，操作人員多或工作強度較大。2.離心式壓縮機的工作原理及優(yōu)缺點離心式制冷壓縮機的構造和工作原理與離心式鼓風機極為相似。但它的工作原理與活塞式壓縮機有根本的區(qū)別，它不是利用汽缸容積減小的方式來提高氣體的壓力，而是依靠動能的變化來提高氣體壓力。離心式壓縮機具有帶葉片的工作輪，當工作輪轉動時，葉片就帶動氣體運動或者使氣體得到動能，然后使部分動能轉化為壓力能從而提高氣體的壓力。這種壓縮機由于它工作時不斷地將制冷劑蒸汽吸入，又不斷地沿半徑

7、方向被甩出去，所以稱這種型式的壓縮機為離心式壓縮機。離心式壓縮機的優(yōu)點：（1）離心式壓縮機的氣量大，結構簡單緊湊，重量輕，機組尺寸小，占地面積小，相對于活塞式壓縮機，在制冷量相同時，重量較活塞式輕58倍。（2）由于它沒有汽閥活塞環(huán)等易損部件，又沒有曲柄連桿機構，運轉平衡，操作可靠，運轉率高，摩擦件少，因之備件需用量少，維護費用及人員少。（3）工作輪和機殼之間沒有摩擦，無需潤滑。在化工流程中，離心式壓縮機對化工介質可以做到絕對無油的壓縮過程。（4）離心式壓縮機為一種回轉運動的機器，它適宜于工業(yè)汽輪機或燃汽輪機直接拖動。對一般大型化工廠，常用副產(chǎn)蒸汽驅動工業(yè)汽輪機作動力，為熱能綜合利用提供了可能。

8、離心式壓縮機的缺點：(1)離心式壓縮機目前還不適用于氣量太小及壓比過高的場合。 (2)離心式壓縮機的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟性較差。(3)目前離心式壓縮機效率一般比活塞式壓縮機低。(4)一般要用增速齒輪傳動，轉速較高，對軸端密封要求高，這些均增加了制造上的困難和結構上的復雜性。（5）操作的適應性差，氣體的性質對操作性能有較大影響。在機組開車、停車、運行中，負荷變化大。（6）氣流速度大，流道內的零部件有較大的摩擦損失。（7）有喘振現(xiàn)象，對機器的危害極大。3.螺桿式壓縮機的工作原理及優(yōu)缺點螺桿式壓縮機是一種回轉式容積式壓縮機。它利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來完成氣體的吸入、壓縮

9、和排氣過程。無油螺桿壓縮機在本世紀三十年代問世，主要用于壓縮空氣。后來汽缸內噴油的螺桿式壓縮機出現(xiàn)，性能得到提高，目前，噴油式螺桿壓縮機已是制冷壓縮機中主要機種之一。螺桿式壓縮機分為雙螺桿和單螺桿兩大類，雙螺桿壓縮機習慣上稱為螺桿式壓縮機。螺桿式壓縮機的優(yōu)點：(1)螺桿式壓縮機只有旋轉運動，沒有往復運動，因此壓縮機的平衡性好，振動小，可以提高壓縮機的轉速。(2)螺桿式壓縮機的結構簡單、緊湊，重量輕，無吸排汽閥，易損件少，可靠性高，檢修周期長。(3)在低蒸發(fā)溫度或高壓縮比工況下，用單級壓縮仍然可正常工作，且有良好的性能。這是由于螺桿式壓縮機沒有余隙，沒有吸、排汽閥，故在這種不利工況下仍然有較高的容積效率。(4)螺桿式壓縮機對濕壓縮不敏感。(5)螺桿式壓縮機的制冷量可以在10一100范圍內無級調節(jié)，但在40以上負荷時的調節(jié)比較經(jīng)濟。螺桿式壓縮機的缺點：(1)轉子齒面是一空間曲面，需利用特制的刀具，在價格昂貴的設備上加工，機體零部件加工精度也有較高的要求，必須采用高精度設備。(2)