Porównanie sprężarek tłokowych i spiralnych

 

 

90% lodówek wykorzystuje sprężarki tłokowe, a niektóre duże lodówki komercyjne wykorzystują sprężarki spiralne. Prawie wszystkie klimatyzatory wykorzystują sprężarki spiralne. Te proporcje zastosowań odzwierciedlają…różnice między sprężarką tłokową a sprężarką spiralnąSprężarka spiralna to nowsza technologia, wyższa wydajność i większa moc. Chociaż sprężarka tłokowalub to dojrzała technologia, stabilna praca i niskie koszty. Sprzedaż w 2022 roku odzwierciedla różnice w ich zastosowaniach: sprężarka tłokowa – 230 milionów sztuk; sprężarka spiralna – 4,7 miliona sztuk (rynek chiński 2022).

 Wprowadzenie do sprężarki spiralnej

Bez zaworów ssących i wydechowych, wszystkie linie styku obracającej się spirali charakteryzują się małym promieniem obrotu, niską prędkością tarcia, małymi stratami i wysoką sprawnością. Ponieważ procesy ssania, sprężania i wydechu sprężarki spiralnej przebiegają w sposób ciągły, ciśnienie rośnie powoli, a zatem wahania momentu obrotowego i wibracji są niewielkie. Przy dowolnej częstotliwości wibracje i hałas sprężarki spiralnej są niskie, ponieważ proces sprężania jest długi, moment obrotowy zmienia się bardzo płynnie, a równowaga dynamiczna jest bardzo dobra dzięki wtórnemu wyważeniu siły bezwładności, co zapewnia niski poziom wibracji i hałasu. Ssanie, sprężanie i wydech sprężarki spiralnej odbywają się w sposób ciągły w jednym kierunku, bezpośrednio wdychane. Szkodliwe przegrzanie wdychanego gazu jest niewielkie, a proces rozprężania gazu w przestrzeni roboczej nie zachodzi, co zapewnia wysoki współczynnik przenoszenia gazu. Sprężarka spiralna może zmieniać wydajność tłoczenia powietrza za pomocą metody zmiennej prędkości obrotowej, co jest przydatne w sytuacjach, gdy prędkość obrotowa zmienia się w szerokim zakresie. Sprężarka spiralna to sprężarka sprężania objętościowego, która składa się z ruchomej i nieruchomej spirali. Jego zalety to niewielkie rozmiary, niski poziom hałasu, niewielka waga, niskie wibracje, niskie zużycie energii, długa żywotność, ciągła i stabilna transmisja gazu. Dzięki niezawodnej pracy i czystemu źródłu powietrza, jest to obecnie energooszczędny kompresor na świecie i jest szeroko stosowany w komercyjnych klimatyzatorach, pompach ciepła i urządzeniach chłodniczych. Sprężarka spiralna, główna część robocza sprężarki spiralnej, jest odporna na zużycie i tylko się brudzi, co zapewnia jej dłuższą żywotność i jest znana jako sprężarka bezobsługowa. Jednocześnie, ze względu na stabilną pracę, niskie wibracje i cichą pracę, nazywana jest „sprężarką ultrastatyczną”.

Zalety

• Prosta konstrukcja, brak konstrukcji posuwisto-zwrotnej, mniej części, mniej części zużywających się, wysoka niezawodność
• Mały rozmiar, lekka waga, wygodniejsza instalacja
• Mała zmiana momentu obrotowego, zrównoważona zmiana, małe wibracje
• Płynna praca, łatwa obsługa i łatwa współpraca z automatyką
• Wysoka wydajność w odpowiednim zakresie mocy chłodniczej
• Obsługuje większą pojemność skokową, odpowiadającą układowi chłodniczemu o mocy 5–15 KM
• Długa żywotność, nawet do 20 lat
• Niski poziom hałasu

Wady

• Produkcja i testowanie ruchomych części o zakrzywionych powierzchniach jest trudne i kosztowne
• Mechanizm uszczelniający ma rygorystyczne wymagania, a struktura uszczelniająca jest skomplikowana
• Współczynnik sprężania podczas pracy nie jest wysoki, odpowiedni do warunków klimatyzacji

 

Wprowadzenie sprężarki tłokowej

Sprawność mechaniczna sprężarki tłokowej wynosi zazwyczaj od 0,75 do 0,9 ze względu na tarcie między tłokiem, pierścieniem tłokowym a ścianką cylindra oraz moc napędzającą pompę oleju smarującego. Sprężarki tłokowe podczas pracy silnie wibrują. Na działanie sprężarek tłokowych wpływają takie czynniki, jak objętość luzu, spadek ciśnienia ssania i tłoczenia, wymiana ciepła między gazem a ścianką cylindra oraz nieszczelności. Rzeczywista objętość gazu dostarczanego przez sprężarkę jest zawsze mniejsza od jej teoretycznej objętości. Najprostszym sposobem regulacji przepływu gazu przez sprężarkę tłokową jest jej przerywana praca. Gdy układ osiągnie zadaną temperaturę minimalną, sprężarka zatrzymuje się; gdy temperatura układu przekroczy zadaną temperaturę maksymalną, sprężarka uruchamia się ponownie. Ta metoda regulacji energii jest odpowiednia jedynie dla małych lodówek o mocy około 10 kW. W przypadku sprężarki o dużej wydajności, częste uruchamianie i zatrzymywanie urządzenia nie tylko powoduje duże straty energii, ale również wpływa na żywotność urządzenia i stabilność napięcia w obwodzie zasilania. normalnej pracy urządzenia.

 Zalety

• System urządzenia jest stosunkowo prosty, technologia dojrzała, a koszt niski
• Niskie wymagania materiałowe, łatwiejsza obróbka i stosunkowo niskie koszty
• Maszyna napędowa jest stosunkowo prosta, większość z nich wykorzystuje silniki elektryczne, zazwyczaj nie regulują prędkości i charakteryzują się dużą łatwością utrzymania
• Zakres ciśnienia wydechowego jest szeroki, co umożliwia dostosowanie do szerszego zakresu ciśnień i wymagań dotyczących wydajności chłodzenia
• Szeroki zakres zastosowań, ten sam kompresor może być używany do różnych gazów

 Wady

• Ze względu na bezwładność ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka prędkość jest ograniczona
• Sprężarki tłokowe o dużej objętości dostarczanego gazu będą bardzo duże
• Maszyna ma wiele części ulegających zużyciu, a hałas drgań jest stosunkowo duży
• Zużycie pierścienia tłokowego, zużycie cylindra itp. powoduje szybki spadek wydajności
• Zużycie energii jest większe niż w przypadku sprężarek spiralnych
• Żywotność jest stosunkowo krótka, do ok. 8000 godzin
• Powoduje pulsacje przepływu powietrza, wibracje i hałas podczas pracy
• Impulsowy przepływ powietrza oddziałuje na sieć rurociągów i części maszyn, co może spowodować uszkodzenia

 

Przeczytaj więcej o głównych typach sprężarek...