Funkce chladicího kompresoru

Chladicí kompresor je středem chladicího cyklu. Funguje jako čerpadlo pro řízení cirkulace chladiva, dodává chladivu tlak a zahřívá ho. Kompresor také odvádí páry z výparníku, aby udržel nižší tlak a nižší teplotu před odesláním do kondenzátoru.

Důkladné pochopení úlohy chladicího kompresoru nemůže existovat bez diskuze chladicí cyklus, který v podstatě spočívá v přeměně kapaliny na plyn a zpět znovu. (Pokud vás nezajímají podrobnosti, tento krok přeskočte.) K chladicímu okruhu existuje pět hlavních kroků: odpařování, komprese, kondenzace, příjem a expanze. 1) Odpařování: Do odpařovače vstupuje kapalné chladivo. Pohlcuje teplo, když se vypařuje, což vytváří chlazení. Chladivo z výparníku se přivádí do nádrže jako slabý nebo nasycený přehřátý plyn. Tlak v nádrži stoupá, dokud se nerovná tlaku ve výparníku. Průtok chladiva se zastaví a teplota v nádrži i ve výparníku stoupne na okolní teplotu. 2) Komprese: Pro udržení nezbytných nižších tlaků a nižších teplot je pro odstranění páry potřebný kompresor. Protože je chladicí okruh uzavřen, je udržována rovnováha. To znamená, že pokud kompresor odstraní páry rychleji, než je možné, tlak klesne as tím i teplota ve výparníku. Alternativně, pokud se zatížení výparníku zvýší a chladivo se odpařuje rychleji, teplota a tlak ve výparníku vzroste. Energie, kterou vyžaduje kompresor, se nazývá kompresní vstup a přenáší se do chladicí páry. 3) Kondenzace: Po opuštění kompresoru se chladivo přemístí do kondenzátoru, který uvolňuje teplo, které se přenáší na vzduch nebo vodu s nižší teplotou. Množství vydaného tepla je teplo absorbované chladivem ve výparníku plus teplo vytvářené vstupem stlačení. Vedlejším produktem je to, že se pára mění na kapalinu, která je poté odeslána do přijímače. 4) Přijímání: Tlak v přijímači je kvůli stlačení vyšší než tlak ve výparníku, a proto musí být snížen, aby odpovídal tlaku odpařování. Toho je dosaženo použitím expanzního ventilu. 5) Expanze: Před vstupem kapaliny do expanzního ventilu bude teplota těsně pod bodem varu. Náhlé snížení tlaku v expanzním ventilu způsobí, že se kapalina vaří a vypařuje. K tomuto odpařování dochází ve výparníku a okruh je dokončen. Provoz chladicího zařízení zahrnuje mnoho různých teplot, ale v zásadě existují pouze dva tlaky: odpařovací tlak a kondenzační tlak.

Hlavními typy chladicích kompresorů jsou pístové, šroubové, svitkové a odstředivé. Používají se v aplikacích chlazení, tepelných čerpadel a klimatizace, jako je zpracování potravin, kluziště a arény a farmaceutická výroba.

Rotační šroubové kompresory mají šroubová vřetena, která stlačují plyn při vstupu z výparníku. Šroubový kompresor se vyznačuje hladkým chodem a minimálními nároky na údržbu; obvykle tyto kompresory vyžadují pouze změny oleje, olejového filtru a odlučovače vzduchu / oleje. Mikroprocesorové regulátory jsou k dispozici také pro standardní rotační kompresory, které umožňují rotaci zůstat naloženo 100 procent času. Existují dva typy rotačních šroubových kompresorů: jednoduché a dvojité.

Pístový kompresor používá vyprazdňovací mechanismus ovládaný pístem s pružinovými kolíky pro zvednutí desky sacího ventilu ze svého sedla, což umožňuje použití jednotky v jakémkoli tlakovém poměru. Tato akce je podobná jako u spalovacího motoru v automobilu. Tento typ kompresoru je účinný při plném i částečném zatížení. Mezi další výhody patří jednoduché ovládání a schopnost řídit rychlost pomocí řemenových pohonů. Pístový kompresor se používá v aplikacích s nízkým výkonem.

Spirálové kompresory pracují tak, že pohybují jedním spirálovým prvkem uvnitř jiné stacionární spirály za vzniku plynových kapes, které, jak se zmenšují, zvyšují tlak plynu. Během komprese je komprimováno několik kapes najednou. Udržováním rovnoměrného počtu vyrovnaných plynových kapes na protilehlých stranách stlačovací síly uvnitř posouvacího vyvážení a snižování vibrací uvnitř kompresoru. Tento typ kompresoru používá konstrukci svitku místo pevného válce nebo pístu nebo jednostranného kompresního mechanismu, eliminace zbytečného prostoru v kompresní komoře a eliminace potřeby znovu a znovu stlačovat plyn během cyklu (rekomprese). To snižuje spotřebu energie.

Odstředivé kompresory stlačují chladicí plyn prostřednictvím odstředivé síly vytvořené rotory, které se točí vysokou rychlostí. Tato energie je poté poslána do difuzéru, který přeměňuje její část na zvýšený tlak. To se provádí rozšířením oblasti objemu toku, aby se zpomalila rychlost proudění pracovní tekutiny. Difuzory mohou používat airfoils, také známý jako lopatky, zlepšit toto. Odstředivé kompresory jsou vhodné pro stlačování velkých objemů plynu na mírné tlaky.