当前课程知识点:容积式压缩机原理 > 第1章 绪论 > 1.3 压缩机的种类 > 1.3.2 压缩机的种类(中)
同学你好
接着上节课我们继续从工作原理的角度
来了解压缩机的种类
如果将转子在圆柱形气缸内偏心布置
并在转子上设置滑槽
滑槽内安装滑片
也能设计成压缩机
这种压缩机称为滑片式压缩机
这种压缩机的转子旋转时
离心力会驱动滑片向外运动
从而使滑片与气缸内壁面接触
形成密封
又因为转子偏心布置
在转子与气缸内壁面之间
形成
月牙形的空间
这样滑片与滑片之间就形成了封闭容积
随着转子的转动
封闭容积内的体积周期性的扩大
缩小
实现吸气 压缩以及排气功能
很显然
这种压缩机的滑片始终与气缸内壁面接触
而且转速越高
滑片与气缸之间的相对速度越大
越容易磨损
因此这种压缩机一般适用于小微气量
且排气压力不宜过高
滑片式压缩机中滑片是安装在转子上的
如果把滑片安装在气缸上
同样可以设计成压缩机
这种压缩机称为滚动转子压缩机
这种压缩机的滑片依靠弹簧力的推动
始终保持与转子接触
这样滑片就把转子与气缸之间的
月牙形空间分成了两部分
另外一个与滑片压缩机不同点是
滚动转子虽然在气缸内偏心布置
但是滚动转子的旋转运动中心
仍然是气缸的中心
而不是转子本身的中心
这样滚动转子在旋转时
转子与气缸的接触点也在旋转
所以转子与气缸的接触点
和滑片之间形成了两个封闭容积
封闭容积也周期性扩大
缩小
在滑片的前后两侧开设进排气孔后
就使封闭容积实现了进气和排气
在这里给大家一个思考题
滚动转子压缩机的排气孔口
是否需要设置排气阀?
如果不设置
会有什么后果?
滚动转子压缩机是家用空调压缩机的主要形式
比如美的
格力
海尔
等企业的家用空调采用的压缩机
都是这种形式的压缩机
年产量远超1亿台
中国
是全球家用空调压缩机的主要生产基地
如果把滑片固定在转子上
能否设计成压缩机呢?
如图所示
把转子设计成叶轮的形式
相当于把滑片安装固定在转子上
叶轮在气缸里偏心布置
并绕自身的轴旋转
同时在气缸内充注一定量的液体
比如水
也能实现压缩机的功能
这种压缩机称为液环式压缩机
因为叶轮旋转后
离心力能驱使液体在气缸内形成液环
这样两个叶片之间就形成了封闭容积
因为叶轮偏心布置,液环与
叶轮之间就形成了月牙形空间
在月牙形空间容积开始扩大的位置
设置进气孔口
在月牙形空间容积缩小后的位置
设置排气孔口
就实现了封闭容积的进气
压缩和排气
很显然
这种压缩机的叶轮不与气缸接触
摩擦
液环还能起到很好的密封作用
所以这种压缩机比较适用于化工流程的
危险气体压缩
比如氯气
但因为叶轮搅动液环,流动损失比较大
这种压缩机一般适用转速低
小气量
压比不高的场合
细心的同学会发现
无论是滑片压缩机
滚动转子压缩机
还是液环式压缩机
都采用了转子或叶轮偏心布置的设计
这是它们的共同特点
还有一种比较常见的回转压缩机机型是
涡旋式压缩机
它的核心部件是一个动盘和一个静盘
动 静盘上设有涡旋体
我想同学们对涡旋体
应该有一种似曾相识的感觉
是不是非常像蚊香片
当然它与蚊香片是有区别的
大部分涡旋压缩机的涡旋体的
基本几何曲线是圆的渐开线
动盘和静盘上的涡旋体一般是完全相同的
几何体
将静盘的涡旋体旋转180度后
偏心布置能与动盘涡旋体完全重合
涡旋压缩机动涡旋体是绕静涡旋体
做平动旋转的
什么叫平动旋转呢?
就是动涡旋盘整体绕着静涡旋盘旋转
但旋转过程中保持动涡旋体的相位角不变
就像我这只手组成的心形这样
维持相位角不变旋转
所以这种压缩机的封闭容积
位于动盘涡旋体和静盘涡旋体之间
从外圈吸气
然后封闭容积
一圈一圈的向中心移动
同时封闭容器的体积逐渐缩小
最后从涡旋盘的中间
排出压缩机
如果你仔细观察封闭容积的个数
你会发现这种压缩机的封闭容积总是成对出现
而且是对称分布的
因为这些原因
这种压缩机的气体压缩过程比较长
工作比较平稳
压缩机的噪声低
振动小
但是因为压缩过程中气体温度会升高
这种压缩机的排气位于涡旋盘的中心
所以不太适用于高排气温度的场合
为什么?
请同学们课后思考这个问题
涡旋压缩机也是市场上较为常见的一种机型
在小型商用空调和汽车空调中有大量应用
全球第一台成功商业化的涡旋压缩机
就是汽车空调压缩机
目前
涡旋压缩机在新能源汽车空调
燃料电池
空气压缩机
以及商用车
无油刹车泵等领域的应用
是热点研究方向
以上就是容积式压缩机的主要类型
在这里被我标记成红色的五种机型
是目前市场上应用最为广泛
产量较多的机型
当然其他机型也有着各自合适的应用领域
不可替代
因为课时的原因
课程将主要介绍活塞式压缩机
双螺杆压缩机
单螺杆压缩机
涡旋压缩机和滚动转子式压缩机
关于其它机型的原理
同学们可以查阅相关文献
总体上我们可以发现
回转式压缩机的机型比往复式压缩机机型更多
原因是可以采用核心部件的几何形式更多
更复杂
正因为如此
工程师们设计出了很多的回转压缩机机型
因为时间关系就不再展开了
在这里再给大家介绍两种特殊的机型
希望能对大家有所启发
一种是同步回转式压缩机
这种压缩机的转子偏心布置在环形气缸之内
转子和环形气缸的旋转中心
是各自的几何中心
转子和环形气缸之间有一个滑片
滑片与环形气缸之间采用铰链连接
滑片深入转子上的滑槽中
可以在槽中滑动
它的进气口设置在转子上
排气口设置在环形气缸上
这样驱动环形气缸或者转子
就可以形成周期性扩大缩小的封闭容器
实现压缩机的功能
因为转子与气缸接近同步旋转
发明人把这种机器命名为同步回转式压缩机
因为转子与气缸之间的相对速度很小
这种压缩机可以适应
含有固体颗粒的气体或者两相流体
比如油田的伴生气
这种气体中含有沙砾
实际工程中发现把转子的硬度提高
环形气缸的硬度降低后
这些固体颗粒杂质
甚至会嵌入环形气缸的缸体
而不导致气缸磨损
并维持压缩机的气量和性能稳定
所以这种机型在油田有广阔的应用前景
在同步回转压缩机中
滑片与气缸连接
如果把滑片固定在转子上
气缸上设置滑道会如何
如图所示这种机型
缸体上设置圆柱销
圆柱销上设置滑道
滑片插入滑道中
滑片的另一端固结在转子上
转子在气缸中偏心布置
转子与气缸之间装有曲轴
曲轴以气缸的几何中心为旋转中心
其压缩的进气通道可以设置在滑片上
因为工作的时候转子看上去好像在摆动
这种压缩机被称为摆动转子式压缩机
当然因为转子加工成本高
且滑片摆动存在往复惯性力
这种压缩机在市场上很少见
以上就是本节课的内容
希望你能开拓思路
发挥想象
开展创新设计
为压缩机行业作出贡献
谢谢
-1.1 压缩机的功能
--1.1 课件
-1.2 压缩机的用途
--1.2课件
-1.3 压缩机的种类
--1.3 课件
-1.4 压缩机的其它分类方法
--1.4 课件
-1.5 压缩机的特点
--1.5 课件
-1.6 容积式压缩机型号编制方法
--1.6 课件
-第1章作业
-2.1 压缩机级的循环概念
--2.1课件
-2.2 压缩机级的理论循环
--2.2课件
-2.3 级的理论循环进气量和指示功
--2.3课件
-第2章作业
-3.1 压缩机级的实际循环
--3.1课件
-3.2 影响实际循环的主要因素
--3.2.2 影响实际循环的主要因素(压力损失、气流脉动)
--3.2课件
-3.3 实际循环进气量及进气系数
--3.3课件
-3.4 级的实际循环指示功
--3.4课件
-3.5 多级压缩
--3.5课件
-第3章作业
-4.1 容积流量
--4.1 容积流量
--4.1课件
-4.2 排气压力
--4.2 排气压力
--4.2课件
-4.3 排气温度
--4.3 排气温度
--4.3课件
-4.4 压缩机的性能指标
--4.4课件
-第4章作业
-5.1 容积流量调节
--5.1课件
-第5章作业
-6.1 曲柄连杆机构的运动规律分析
--6.1课件
-6.2 往复压缩机列的作用力
--6.2课件
-6.3 作用力的计算方法
--6.3课件
-6.4 总切向力及飞轮矩的确定
--6.4课件
-第6章作业
-7.1 单列压缩机惯性力的平衡
--7.1课件
-7.2 多列压缩机惯性力及力矩的平衡
--7.2课件
-第7章作业
-8.1 回转压缩机的特点
--8.1课件
-8.2 回转压缩机的理想工作过程
--8.2课件
-8.3 回转压缩机的实际工作过程
--8.3课件
-第8章作业
-9.1 啮合原理数学基础
--9.1课件
-9.2 平面啮合问题
--9.2课件
-9.3 空间啮合问题
--9.3课件
-第9章作业
-10.1 双螺杆压缩机工作原理
--10.1课件
-10.2 双螺杆压缩机特点与种类
--10.2课件
-10.3 双螺杆压缩机性能参数
--10.3课件
-10.4 双螺杆压缩机转子型线
--10.4课件
-10.5 双螺杆压缩机容积流量计算
--10.5课件
-10.6 双螺杆压缩机吸气孔口设计
--10.6课件
-10.7 双螺杆压缩机排气孔口设计
--10.7 课件
-第10章作业
-11.1 涡旋压缩机基本工作原理
--11.1课件
-11.2 涡旋压缩机的特点和应用
--11.2课件
-11.3 涡圈型线与几何参数
--11.3课件
-11.4 涡旋压缩机的容积流量计算
--11.4课件
-11.5 内容积比和排气角
--11.5课件
-11.6 型线修正
--11.6课件
-第11章作业
-12.1 单螺杆压缩机的工作原理
--12.1课件
-12.2 单螺杆压缩机的特点
--12.2课件
-12.3 单螺杆压缩机的典型应用
--12.3课件
-12.4 单螺杆压缩机主要几何参数
--12.4课件
-12.5 单螺杆压缩机容积流量计算
--12.5课件
-12.6 单螺杆压缩机进排气孔口设计
--12.6课件
-第12章作业
-13.1 滚动活塞压缩机原理简介
--13.1课件
-13.2 结构参数与容积变化规律
--13.2课件
-13.3 特征角及容积效率
--13.3课件
-第13章作业