Зміст:
- Класифікація компресорів
- Динамічні компресори
- Поршневі компресори
- Роторні компресори
Хто знайомий з принципом роботи двигуна внутрішнього згоряння, може легко уявити, що коїться всередині компресора. Там теж є поршень, а також система клапанів. Испаренный фреон заходить і тут же нагрівається від стиснення, після чого викидається в бік конденсора під тиском. За рахунок цього він легко переходить у рідкий стан і віддає енергію приміщення, щоб потім піти на новий цикл через капілярний розширювач. Весь фокус у тому, щоб фреон весь час циркулював, як кров по судинах. Ось чому компресор часто називають серцем сучасного холодильника. Але бувають вони різні, прості і інверторні, в загальному перераховувати довго – вступу не вистачить. Давайте поговоримо, про пристрій компресора холодильника більш докладно.
Класифікація компресорів
Хотілося б подякувати Бикова А. В. за хороший довідник з холодильних компресорів 1992 року випуску. Без нього (і довідника, і автора) все в рунеті так і читали б лажу, яку один сайт переписує в іншого, і називає це інформативністю.
Ви, звичайно ж, чули, що у типових домашніх холодильниках компресори поршневі, і досі думаєте, що корейці, відкривши в 1981 році принцип роботи двухшнековой соковижималки, дійсно створили щось нове? О, це глибока помилка! Гвинтові компресори відомі з 1878 року, а саме там використані ротори, що обертаються назустріч один одному, щоб створити тиск. Вважаєте, що це якась архаїка? Це даремно. У гвинтових компресорів перед поршневими є цілий ряд переваг: (Див. також: Пристрій холодильника)
Крім того стосовно промисловості спостерігається і ще ряд ключових переваг двухроторных гвинтових компресорів перед поршневими:
Недолік фактично лише один:
- Малий ККД у разі переходу фреону з одного стану в інше прямо всередині корпусу. Це обумовлюється постійною швидкістю обертання валів і різним ступенем стиснення. Поршень рухається, поки вистачає сил, а шнеки мелють і мелють, не звертаючи ні на що уваги. Зрозуміло, якщо потужності вистачає.
Ось такі прості факти. Але як же працює все це, і які компресори бувають? Розглянутий клас обладнання прийнято ділити таким чином на типи і підтипи:
Царство компресорів:
- Подцарство динамічні:
- Подцарство об’ємні:
1. Клас поршневі:
— Підклас поступальні.
— Підклас з колінчастим валом.
2. Клас ротативные.
— Підклас роторні:
А) Сімейство двороторні.
Б) Сімейство альтанка.
— Підклас з ротором, що котиться.
— Підклас спіральні.
— Підклас пластинчасті.
— Підклас роторно-поршневі (трохоидные).
Нехай читачі пробачать наші скромні пізнання в біології, але для класифікації компресорів їх з горем навпіл вистачило. Отже, ми бачимо, скільки буває на світі пристроїв, і більшість з них знаходять своє застосування. Так, спіральні часто включаються до складу теплових насосів.
Динамічні компресори
На противагу об’ємним ці компресори використовують «живу силу лопатей. Якщо у поршневих і їм подібних все навантаження лягає на жорсткі конструкції, то тут робота виконується вентилятором. Хто знайомий з системами вентиляції та кондиціювання вже відзначив схожість у назвах. І воно не випадкове, а навмисне і повністю обгрунтоване: всередині динамічних компресорів стоять фактично вентилятори двох типів:
- осьові;
- відцентрові.
Багато читачі вже зрозуміли, для інших пояснюємо, що:
Недоліки динамічних компресорів очевидні: в них неможливо отримати високий коефіцієнт стиснення, а значить, проблематично і створити високий тиск. Наприклад, холодильні агрегати нагнітають фреон до 15 – 25 атм, а деякі стверджують, що і це не межа. Це дуже високі показники. Зате конструкція динамічних компресорів порівняно проста, а це здорово. Вимоги до неї, навпаки, низькі, і це теж непогано.
Поршневі компресори
Принцип дії компресора холодильника дуже нагадує двигун внутрішнього згоряння з одним циліндром. Є всередині компресора такий же колінчастий вал, що приводиться в дію електродвигуном. Однак існує й інша конструкція, яка більш економна і простіше управляється інверторної схеми формування імпульсів. В цьому випадку є якийсь шток з поршнем на кінці, який знаходиться всередині котушки з дроту. Проходить змінний струм змушує систему здійснювати поступальні рухи, за рахунок чого і працює холодильник. Ці технології на даний момент вважаються кращими, і корейці активно впроваджують їх у свою продукцію, про що і створюють відмінні повчальні ролики.
В робочій камері є два клапана – припливний і витратний. Зазвичай вони розташовуються на стінках. Якщо ж компресор прямоточний, то вхід може поміщатися на циліндрі. Але така конструкція не дуже сильно поширена. Клапан в днищі поршня підвищує масу рухомої частини, також складно і забезпечити потрібні прохідні перетини. Тому сьогодні використовуються в техніці непрямоточные поршневі компресори. (Див. також: Розрахунок потужності холодильника кВт)
Роторні компресори
Двороторні компресори є повним аналогом двухшнековой соковижималки. От тільки зазвичай гвинтові спіралі нерівнозначні. Ведучий ротор має чотири виступи з трохи закругленими вершинами, під які на веденому прорізані шість видолинків відповідного профілю. Обидва валу поміщені в здвоєний циліндричний корпус і стикаються по всій довжині. Обертання відбувається назустріч.
Забірний і вихідний отвори для фреону зазвичай розташовані по діагоналі:
- холодоагент входить до початку роторів зверху;
- стиснутий газ виходить в кінці спіралей знизу.
Конструкція створена таким чином, що спіралі роторів щільно прилягають до корпусу. Обертання ведеться так, щоб від забірної камери порції повітря розходилися вбік (в різні сторони), захоплюючись рухомими валами. На одному роторі таких порцій чотири, на іншому шість. Обертаючись по колу, зрештою внизу спіралі зустрічаються. Подальше обертання призводить до ударного стиснення фреону, під великим тиском він викидається назовні.
Щоб зрозуміти всю красу конструкції, згадайте, що у двухшнековых соковижималок максимальний коефіцієнт віджиму, і вони можуть молоти навіть кісточки, якщо зроблені із сталі без особливого збитку. Подібний пристрій компресора холодильника дозволяє створити ударне тиск, якого важко досягти в інших випадках.
Нагадаємо, що в простір між валами (парова камера) впорскується масло для зменшення тертя. Але це не єдина причина. Очевидно, що ККД пристрою безпосередньо залежить від того, наскільки герметичні порожнини роторів. Масло за рахунок поверхневого натягу створює пробку між спіралями і корпусом. За рахунок цього підвищується тиск без будь-яких зусиль. А значить, можна знизити швидкість обертання для отримання заданих характеристик, зменшити споживчу потужність, зменшити технологічні вимоги до складання і якості деталей.
Принцип роботи компресора холодильника далекий від гвинтового, і, може бути, дарма. Однак не варто думати, що скрізь панують поршні. Ми вже згадали, що багато теплові насоси мають спіральним компресором. У ньому є статор і ротор. Обидва вони – спіралі, вдетые один одного. При круговому русі ротора фреон стискається все сильніше і викидається назовні.
Ну, ось ми і розповіли, які пристрої на світі бувають, і як працює компресор холодильника. Про пластинчастих типах поговоримо наступного разу. Сьогодні на це не вистачило часу. Тепер читачі знають, навіщо компресор холодильника, а ми засвоїли значний обсяг знань по цій темі. Все було ніколи розібратися. Також можна нас всіх привітати з першою статтею в рунеті, яка буде просунута на Яндексі, і яка пояснює, хоча й коротко, що таке гвинтові компресори. А то типові фрази, чесно кажучи, трохи стомлюють. Хочеться знань, а не слів.
