В холодильных агрегатах наиболее частоприменяемый тип компрессоров это: ротационные компрессоры вращения
Работа ротационных компрессоров основан на всасывании и сжатии газа при вращении пластин. Их преимущество перед поршневыми компрессорами состоит в низких пульсациях давления и уменьшении тока при запуске. Существуют две модификации ротационных компрессоров:
- Компрессор со стационарными пластинами, в котором хладагент сжимается при помощи эксцентрика, установленного на ротор двигателя. При вращении ротора эксцентрик катится по внутренней поверхности цилиндра компрессора, и находящийся перед ним пар хладагента сжимается, а затем выталкивается через выпускной клапан компрессора. Пластины разделяют области высокого и низкого давления паров хладагента внутри цилиндра компрессора.
- Компрессор с вращающимися пластинами, в котором хладагент сжимается при помощи пластин, закрепленных на вращающемся роторе. Ось ротора смещена относительно оси цилиндра компрессора.
Края пластин плотно прилегают к поверхности цилиндра, разделяя области высокого и низкого давления. На схеме показан цикл всасывания и сжатия пара.
- Низкие пульсации давления
- Уменьшенный пусковой ток.
Основные преимущества спиральных компрессоров следующие:
высокая надежность и долговечность благодаря небольшому количеству деталей, участвующих в процессе сжатия хладагента
хорошая уравновешенность, незначительное изменение крутящего момента на валу компрессора
малые скорости движения газа (пара) в машине
все это обеспечивает спокойный ход машины с низким уровнем шума;
высокая энергетическая эффективность
их эффективный КПД достигает 80÷86%
высокая быстроходность - число оборотов вала компрессора составляет от 1000 до 13000 об/мин, и этот диапазон расширяется
отсутствие мертвого пространства, малая доля перетечек паров хладагента, более высокий коэффициент подачи и индикаторный КПД, всасываемый компрессором пар не соприкасается со стенками деталей компрессора
отсутствие клапанов на всасывании, а часто и на нагнетании
процессы всасывания, сжатия и нагнетания растянуты по углу поворота вала, и поэтому скорости пара невелики, даже при большой частоте вращения
спиральный компрессор может работать на любом хладагенте и даже с впрыском капельной жидкости, например, в маслозаполненном варианте, как и винтовой.
По сравнению с поршневым компрессором одинаковой мощности спиральные компрессоры имеют следующие преимущества:
более высокий КПД - на 10÷15%;
более высокий коэффициент подачи λ - на 20÷30%;
меньшие размеры - на 30÷40 %;
меньшая масса - на 15÷18%;
уровень шума ниже на 5÷7 дБ;
отсутствуют детали, часто выходящие из строя - поршневые кольца и клапаны;
имеет меньшее число деталей, а следовательно, и более низкую стоимость производства;
количество движущихся частей спирального компрессора снижено на 80% по сравнению с поршневым герметичным аналогом (с 15 у поршневого до 3 у спирального).
К недостаткам спиральных компрессоров относятся:
более высокий технологический уровень изготовления и организации производства;
сложность изготовления спиралей, использование более точной технологии в машиностроении;
на подвижную спираль действует сложная система сил: осевых, тангенциальных, центробежных, требующих грамотного расчета и уравновешивания, а следовательно, и балансировки ротора. При отсутствии нагнетательного клапана индикаторная диаграмма спирального компрессора по виду такая же, как и у винтового с возможными эффектами "недожатия" и "пережатия" пара, т.е. с дополнительными потерями.
