¿Cómo funciona un compresor de refrigeración?
El compresor de refrigeración es el componente central del sistema de aire acondicionado y generalmente se le denomina host de la máquina de refrigeración. El avance de la ciencia y la tecnología y la continua aparición de nuevos sistemas de aire acondicionado han promovido el progreso continuo de la tecnología de fabricación de compresores de refrigeración. A juzgar por la tendencia de desarrollo actual de los compresores de refrigeración, características como estructura compacta, alta eficiencia y ahorro de energía, y baja vibración y bajo ruido son los objetivos que la tecnología de fabricación de compresores de aire acondicionado persigue constantemente. La siguiente es una descripción general del compresor de refrigeración.
Función:
l. Aspirar vapor del evaporador para asegurar una cierta presión de evaporación en el evaporador;
2. Aumentar la presión (compresión) para crear condiciones para la condensación a una temperatura más alta;
3. Transportar el refrigerante para completar el ciclo de refrigeración.
1. Existen muchos tipos de compresores. Según los diferentes principios de funcionamiento, los compresores de aire acondicionado se pueden dividir en compresores de desplazamiento fijo y compresores de desplazamiento variable.
l. El desplazamiento de un compresor de cilindrada fija aumenta proporcionalmente con el aumento de la velocidad del motor. No puede cambiar automáticamente la potencia de salida según la demanda de refrigeración y tiene un impacto relativamente relativo en el consumo de combustible del motor. grande. Su control generalmente se logra recogiendo la señal de temperatura de la salida del evaporador. Cuando la temperatura alcanza la temperatura establecida, el compresor deja de funcionar, cuando la temperatura aumenta, el compresor comienza a funcionar; Los compresores de desplazamiento fijo también están controlados por la presión del sistema de aire acondicionado. Cuando la presión en la tubería es demasiado alta, el compresor deja de funcionar.
2. El compresor de desplazamiento variable puede ajustar automáticamente la potencia de salida según la temperatura establecida. El sistema de control de aire acondicionado no recopila la señal de temperatura de la salida de aire del evaporador, pero controla la relación de compresión del compresor en función de la señal de cambio de presión en la tubería de aire acondicionado para ajustar automáticamente la temperatura de salida de aire. Durante todo el proceso de refrigeración, el compresor siempre está funcionando y el ajuste de la intensidad de la refrigeración está completamente controlado por la válvula reguladora de presión instalada dentro del compresor. Cuando la presión en el extremo de alta presión de la tubería de aire acondicionado es demasiado alta, la válvula reguladora de presión acorta la carrera del pistón en el compresor para reducir la relación de compresión, lo que reducirá la intensidad de refrigeración. Cuando la presión final de alta presión cae a un cierto nivel y la presión final de baja presión aumenta a un cierto nivel, la válvula reguladora de presión aumenta la carrera del pistón para aumentar la intensidad de refrigeración.
2. Según los diferentes métodos de trabajo,
se puede dividir en dos categorías: tipo volumétrico y tipo de velocidad.
Los compresores de desplazamiento positivo dependen de cambios en el volumen de la cámara de trabajo para lograr procesos como la succión, compresión y extracción de vapor. Este tipo de compresor incluye compresores alternativos y compresores rotativos. El compresor de velocidad se basa en la rueda en T giratoria de alta velocidad para trabajar sobre el vapor, aumentar la presión y completar la tarea de transportar el vapor. Este tipo de compresor incluye compresores centrífugos y de flujo axial, y el compresor centrífugo se usa comúnmente. En la actualidad. 1. Principio de funcionamiento del compresor alternativo.
El compresor alternativo también se llama compresor de pistón. La cámara de trabajo del compresor es un cilindro que oscila hacia arriba y hacia abajo. Los cuatro procesos en la Figura 1 representan respectivamente los cuatro. procesos en la segunda operación del compresor
Hasta la posición más baja (llamada el punto de parada inferior del pistón), el cilindro está lleno de vapor. En este momento, la succión. y las válvulas de escape se cierran, el volumen del cilindro se reduce y el vapor se comprime hasta que alcanza la presión de escape (b) en la figura muestra el proceso de escape: cuando la presión alcanza un cierto valor (mayor que la presión en el. tubo de escape), la válvula de escape se abre, el pistón continúa moviéndose hacia arriba y el vapor se descarga hasta que el pistón sube a la posición más alta (esta posición se llama el punto muerto superior del pistón), el vapor de escape termina. (c) en la figura es el proceso de expansión del espacio libre: para evitar que el pistón choque con las válvulas de succión y escape, cuando el pistón se mueve hasta el punto muerto superior, hay un cierto espacio entre el pistón y la parte superior de El cilindro, que se llama espacio cuando el pistón gira hacia abajo, el vapor a alta presión que queda en el espacio libre al final del escape evita que se abra la válvula de succión y la succión de vapor no puede comenzar. en la holgura se expande a medida que el pistón se mueve hacia abajo, hasta que alcanza la presión de succión. Termina de la siguiente manera (d) en la figura es el proceso de succión de vapor: la válvula de succión de vapor se abre y el vapor es aspirado a medida que el pistón se mueve. hacia abajo, hasta que el pistón se mueve hacia abajo hasta el punto muerto inferior del pistón.
(2) Ventajas: tiene una amplia gama de aplicaciones, tecnología de fabricación madura, estructura simple, bajos requisitos en el procesamiento de materiales y procesamiento. tecnología, bajo costo, gran adaptabilidad y puede adaptarse a un amplio rango de presión y requisitos de capacidad de enfriamiento.
(3) Desventajas: no puede alcanzar velocidades más altas, la máquina es grande y pesada. No es fácil lograr un aligeramiento. El escape es discontinuo, el flujo de aire es propenso a fluctuaciones y hay una gran brecha durante el funcionamiento.
Debido a las características anteriores de los compresores de biela de cigüeñal, pocos compresores de pequeño desplazamiento adoptan esta forma estructural. Los compresores de biela de cigüeñal se utilizan actualmente principalmente en sistemas de aire acondicionado de gran cilindrada de autobuses y camiones.
2. La estructura y el proceso de trabajo del compresor de tornillo
El compresor de tornillo es un compresor rotativo de desplazamiento positivo. Utiliza cambios en el volumen de la ranura y la posición del tornillo para completar el proceso de succión, compresión y descarga de vapor. Los compresores de tornillo sin aceite se introdujeron en la década de 1930 y se utilizaban principalmente para comprimir aire. Posteriormente apareció el compresor de tornillo con inyección de aceite en el cilindro y se mejoró su rendimiento. En la actualidad, el compresor de tornillo con inyección de aceite es uno de los principales tipos de compresores de refrigeración. Los compresores de tornillo se dividen en dos categorías: de doble tornillo y de un solo tornillo. Los compresores de doble tornillo se denominan habitualmente compresores de tornillo.
(1) La figura 2 muestra la estructura de un compresor de tornillo con inyección de aceite. Un par de rotores (un rotor macho y un rotor hembra) están instalados en el cilindro cuya sección transversal es la intersección de dos círculos. El rotor macho tiene cuatro dientes y el rotor hembra tiene seis dientes. Los dos rotores engranan entre sí. Cuando el rotor macho gira una vez, el rotor oculto gira 2/3, o en otras palabras, la velocidad de rotación del rotor macho es un 50% más rápida que la velocidad de rotación del rotor hembra. La Figura 3 es el proceso de trabajo del compresor de tornillo desde la succión hasta el escape. Hay un puerto de succión en el asiento del extremo de succión del cilindro. Cuando la ranura del diente está conectada con el puerto de succión, la succión comienza a girar. las ranuras de los dientes se separan del puerto de succión de vapor y el par de espacios de las ranuras de los dientes se llenan con vapor, como se muestra en la Figura (a). Los tornillos continúan girando y los dientes y ranuras de los dos tornillos se engranan entre sí. El volumen de las ranuras compuestas por el bloque de cilindros, el tornillo engranado y el asiento del extremo de escape se vuelve más pequeño y la posición se mueve hacia el extremo de escape. , completando la compresión y transporte de vapor. La función es como se muestra en la Figura
(b). Cuando el par de espacios entre dientes se conecta con el puerto de escape del asiento del extremo, se completa la compresión y se agota el vapor, como se muestra en la Figura (c). Cada par de espacios alveolares tiene tres procesos: succión de vapor, compresión y extracción de vapor. Al mismo tiempo, existen tres procesos de succión, compresión y escape, pero ocurren en diferentes espacios alveolares.
(2) Ventajas de los compresores de tornillo:
① Los compresores de tornillo solo tienen movimiento de rotación y ningún movimiento alternativo, por lo que el compresor tiene un buen equilibrio y una pequeña vibración, lo que puede mejorar la velocidad de el compresor.
② El compresor de tornillo tiene una estructura simple y compacta, peso liviano, sin válvulas de succión y escape, pocas piezas de desgaste, alta confiabilidad y un largo ciclo de mantenimiento.
③ En condiciones de baja temperatura de evaporación o alta relación de compresión, la compresión de una sola etapa aún puede funcionar normalmente y tener un buen rendimiento. Esto se debe a que el compresor de tornillo no tiene espacio libre ni válvulas de succión y escape, por lo que aún tiene una alta eficiencia volumétrica en condiciones de trabajo tan adversas.
④ Los compresores de tornillo no son sensibles a la compresión húmeda.
⑤ La capacidad de refrigeración del compresor de tornillo se puede ajustar continuamente dentro del rango del 10% al 100%, pero el ajuste es más económico cuando la carga es superior al 40%.
(3) Desventajas: Ruido más fuerte y necesidad de instalar un conjunto de equipos auxiliares para la separación, refrigeración, filtración y presurización del aceite lubricante, lo que da como resultado un tamaño de unidad grande.