Спиральные компрессоры: принцип работы, устройство, виды
Агрегаты, работающие по спиральной схеме, — сравнительно новая разработка. Долгое время их массовое применение затруднялось повышенными требованиями к качеству изготовления элементов, главным образом — необходимостью добиться минимального зазора между спиралями.
Прочие сложности, сопутствующие производству спиральных компрессоров:
Существующие сегодня технологии позволяют изготавливать установки, сочетающие высокие характеристики с умеренной ценой.
Снижение стоимости позволило оснастить спиральными компрессорами самое разное оборудование — главным образом, климатическое. Установки применяются в сплит- и мульти-сплит-системах, чиллерах, напольных и крышных кондиционерах. Также спиральные компрессоры используют в тепловых насосах.
Внутри спирального компрессора расположены две спирали — подвижная и статичная. Их оси расположены параллельно, однако имеют некоторое смещение, обеспечиваемое благодаря эксцентриковому механизму. Подвижная спираль приводится в движение электродвигателем, как правило, вращающий момент передается посредством муфты или ременной передачи. Сжатый воздух, создающийся при работе спирального компрессора, отводится наружу через отверстие в неподвижной спирали.
При работе агрегата подвижная спираль совершает орбитальные движения, приводящие к образованию в зазоре между элементами замкнутых полостей, объем которых циклически увеличивается и уменьшается. В отличие от поршневого компрессора, в котором циклы всасывания, сжатия и нагнетание чередуют друг друга, в спиральном все циклы происходят одномоментно, но на разных участках. Такая схема обладает массой достоинств.
Минимум трущихся деталей
Несмотря на то, что пары трения в поршневых агрегатах разделены масляной пленкой, такие системы все равно подвержены сильному износу. В качественном спиральном компрессоре спирали не соприкасаются ни при каких условиях.
Простота и компактность
В сравнении с поршневым агрегатом аналогичной производительности, спиральный содержит приблизительно вдвое меньше деталей. Такой компрессор существенно легче и компактнее, что позволяет устанавливать его в местах, слишком тесных для оборудования с традиционной схемой работы.
Экономичность
Спиральные компрессоры позволяют плавно регулировать производительность с помощью частотных преобразователей. В оборудовании некоторых марок предусмотрено изменение расстояния между спиралями «на ходу», что позволяет быстро переключать агрегат в режим холостой работы, не предусматривающий нагнетание воздуха. Это снижает износ компрессора.
Отсутствие масла в нагнетаемом воздухе
Воздушный поток, создаваемый установкой, полностью очищен от смазки, что позволят использовать оборудование в системах с повышенными требованиями к качеству воздуха.
Прочие преимущества
Другие достоинства спиральных компрессоров — это низкая нагрузка на электродвигатель при запуске и работе, минимальный уровень шума и вибрации. При функционировании спирального компрессора практически отсутствует пульсация в системе.
Минусы
Недостатки современных спиральных компрессоров немногочисленны. При работе оборудования существует теоретический шанс заклинивания на переходных режимах. Также агрегаты нуждаются в периоде приработки, во время которого происходит незначительная деформация рабочих поверхностей с сопутствующим уменьшением зазоров.
Несвоевременное обслуживание спирального компрессора приводит к снижению производительности из-за износа антифрикционных уплотнений. Увеличить ресурс расходников можно с помощью воздушных фильтров, улавливающих твердые частицы, присутствующие во всасываемом воздухе.
Наконец, следует отметить невозможность разборки оборудования для обслуживания в полевых условиях.
По расположению всасывающей зоны
По устройству уплотнения
Обе конструкции обеспечивают эффективное уплотнение и не создают сопротивления, способного снизить КПД установки.