Область применения холодильных компрессоров

Назначение

Компрессор относится к наиболее важной и зачастую самой дорогой части холодильной системы испарительного типа. Это устройство предназначено для сжатия и перемещения паров хладагента в контуре и выполняет три основные функции:

• непрерывно откачивает пары фреона из испарителя, поддерживает требуемую температуру кипения и давление холодильного агента в испарителе;
• сжимает газообразный хладагент и нагнетает его в конденсатор;
• обеспечивает циркуляцию хладона по замкнутому контуру.

От характеристик компрессора зависит эффективность и производительность холодильной машины. Данный показатель определяет количество теплоты, которое может отводить испаритель в единицу времени при определенной температуре испарения.

Выпускается множество компрессоров, различающихся по конструкции и типоразмерам.

Виды и особенности применения

По принципу действия нагнетатели для холодильных установок классифицируют на две большие группы:

• объемные;
• динамические.

В устройствах объемного типа процесс сжатия осуществляется за счет уменьшения объема. Краткий перечень компрессоров этой категории:

• поршневые. Сжатие газового хладагента происходит при возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре. Данные устройства применяются для холодильных машин различных мощностей: от 200 Вт до 120 кВт и даже выше. К преимуществам поршневых компрессоров относятся низкая цена, простота изготовления и ремонта. Их удобно использовать из-за небольших размеров. Недостаток заключается в больших пусковых токах, что требует установки электродвигателя с запасом по пусковому моменту;
• ротационные. Сжатие газовой среды происходит с помощью вращающегося ротора, что снижает пульсации давления и пусковые токи. Данные устройства просты в обслуживании и надежны в работе. Их производительность не превышает 10 000 м³/ч. К минусам относится сложность ремонта, так как изготовление деталей требует высокой точности, а также эти устройства имеют малый КПД и низкое давление (до 8 бар). Разновидностями данного типа нагнетателей являются компрессоры с катящимся и вращающимся ротором, а также с несколькими роторами;
• винтовые. Конструктивно состоят из двух червяков, один из которых имеет выпуклый, а другой — вогнутый профиль. Сжатие газообразного хладагента происходит за счет уменьшения объема полости, которая образуется между витками винтов при их вращении. Данные компрессоры используются в промышленных холодильных установках, степень сжатия газа в них достигает 20. Особенность винтовых моделей — низкое давление всасывания (2–5 кПа), что дает возможность их широкого применения в низкотемпературных установках. Они надежны в эксплуатации в связи с малым количеством движущихся деталей;
• спиральные. Данная разновидность также известна под названием Scroll. Сжатие паров хладагента производится при помощи двух спиралей. Преимущества этих моделей: высокий КПД (80–86 %), долговечность и надежность. Их применяют в холодильных установках мощностью от 5 до 40 кВт.

В динамических моделях (осевых и центробежных) пар хладагента сжимается в результате воздействия вращающихся лопаток на рабочее тело. Центробежные силы могут создавать мощности до 3000 кВт и степень сжатия около 11. К недостаткам относятся низкий КПД и необходимость создания высоких скоростей вращения (могут достигать 45 тыс. об/мин).

Также компрессоры классифицируют по количеству ступеней сжатия, способу охлаждения (хладагентом, воздушное и жидкостное), по температуре кипения холодильного агента (высокотемпературные ±10 °С, среднетемпературные –25 °С…+10 °С, низкотемпературные –40 °С…–25 °С).

Компрессоры поршневого или винтового типа используют в промышленном и бытовом оборудовании, которое применяют для заморозки и хранения продуктов питания. Другие разновидности нагнетателей применяют в кондиционерах.