Холодильний компресор є центром холодильного циклу. Він працює як насос для управління циркуляцією холодоагенту, і він додає тиск на холодоагент, нагріваючи його. Компресор також відводить пари від випарника, щоб підтримувати нижчий тиск і нижчу температуру, перш ніж відправляти його в конденсатор.
Цикл охолодження
Ретельне розуміння ролі холодильного компресора не може існувати без обговорення холодильного циклу, який по суті складається з перетворення рідини в газ і назад. (Якщо деталі не цікавляться, просто пропустіть цей крок.) До холодильного контуру є п'ять основних кроків: випаровування, стиснення, конденсація, отримання та розширення. 1) Випаровування: рідкий холодоагент надходить у випарник. Він поглинає тепло при випаровуванні, що виробляє охолодження. Холодоагент із випарника подається в бак як слабкий або насичений перегрітий газ. Тиск в баку піднімається, поки не зрівняється з тиском у випарнику. Витрата холодоагенту припиняється, а температура в резервуарі та випарнику піднімається до навколишнього. 2) Стиснення: для підтримки необхідного нижчого тиску та зниження температури потрібен компресор для видалення пари. Оскільки контур охолодження закритий, рівновага зберігається. Це означає, що якщо компресор видалить пари швидше, ніж це може утворитися, тиск впаде, а з ним і температура в випарнику. Крім того, якщо навантаження на випарник зростає, а холодоагент швидше випаровується, температура та тиск у випарнику підвищуватимуться. Енергія, необхідна компресору, називається входом стиснення і передається парі холодильника. 3) Конденсація: Після виходу з компресора холодоагент переходить до конденсатора, який віддає тепло, яке передається або повітрю, або воді, що має нижчу температуру. Кількість виділеного тепла - це тепло, що поглинається холодоагентом у випарнику, плюс тепло, що створюється введенням стиснення. Побічним продуктом цього є те, що пара змінюється на рідину, яка потім направляється до приймача. 4) Прийом: Тиск у приймачі вищий за тиск у випарнику через стиснення, і, таким чином, його слід знизити, щоб відповідати тиску випаровування. Це досягається за допомогою розширювального клапана. 5) Розширення: Перш ніж рідина потрапить в розширювальний клапан, температура буде трохи нижче температури кипіння. Раптово зниження тиску в розширювальному клапані змушує рідину закипати і випаровуватися. Це випаровування відбувається в випарнику, і схема завершена. В роботі холодильної установки є багато різних температур, але в принципі є лише два тиски: тиск випаровування і тиск конденсації.
Типи
Основні типи холодильних компресорів - це зворотно-поступальні, гвинтові, прокручувальні та відцентрові. Вони використовуються в холодильних, теплових насосах і кондиціонуваннях, таких як харчова промисловість, крижані катки та арени, фармацевтичне виробництво.
Обертові гвинтові компресори
Обертові гвинтові компресори мають гвинтові шпинделі, які стискають газ при надходженні з випарника. Гвинтовий компресор відрізняється плавною роботою і мінімальними вимогами до обслуговування; Зазвичай ці компресори потребують лише зміни масла, масляного фільтра та сепаратора повітря / масло. Мікропроцесорні контролери також доступні для стандартних обертових компресорів, які дозволяють обертається залишатися навантаженим у 100 відсотках часу. Існує два типи обертових гвинтових компресорів: одинарні та двоярусні.
Компресори зворотно-поступальні
Зворотно-поступальний компресор використовує механізм розвантаження поршневого механізму з пружинними штифтами, щоб підняти пластину всмоктуючого клапана зі свого сидіння, що дозволяє використовувати агрегат при будь-якому співвідношенні тиску. Ця дія схожа на двигун внутрішнього згоряння в автомобілі. Цей тип компресорів ефективний як при повному, так і при частковому навантаженні. До додаткових переваг можна віднести просте управління та можливість керувати швидкістю за допомогою використання ремінних приводів. Поворотно-поступальний компресор застосовується в умовах малої потужності.
Прокручуйте компресори
Прокручувальні компресори працюють, переміщуючи один спіральний елемент всередині іншої нерухомої спіралі, щоб створити газові кишені, які в міру їх зменшення збільшують тиск газу. Під час стиснення стискаються відразу кілька кишень. Підтримуючи рівну кількість збалансованих газових кишень на протилежних сторонах, стискання всередині балансу прокрутки і зменшення вібрації всередині компресора. Цей тип компресорів використовує конструкцію прокрутки замість нерухомого циліндра або поршня або одностороннього механізму стиснення, усуваючи витрачений простір в камері стиснення і виключаючи необхідність стискати газ знову і знову протягом циклу (рекомпресія). Це зменшує споживання енергії.
Відцентрові компресори
Відцентрові компресори стискають газ з холодоагентом завдяки відцентровій силі, створеній роторами, що крутяться з високою швидкістю. Потім ця енергія направляється на дифузор, який перетворює частину його в підвищений тиск. Це робиться шляхом розширення області обсягу потоку для уповільнення швидкості потоку робочої рідини. Для того, щоб покращити це, дифузори можуть використовувати аерофотки, також відомі як лопатки. Відцентрові компресори підходять для стиснення великих об'ємів газу до помірного тиску.
