各种压缩机优缺点解析

各种压缩机优缺点解析

「活塞式压缩机」

当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。

总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。

活塞压缩机的优点：

(1)不论流量大小，都能得到所需要的压力，排气压力范围广，最高压力可达320MPa（工业应用），甚至700MPa （实验室中）；

(2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量；

(3)在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；

(4)热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右；

(5)气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；(6)气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体；

(7)驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强；

(8)活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；

活塞压缩机的缺点：

(1)结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上；

(2)转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于

500m3/min；

(3)机器运转中有振动；

(4)排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏；(5)流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低；

(6)用油润滑的压缩机，气体中带油需要脱除；

(7)大型工厂采用多台压缩机组时，操作人员多或工作强度较大。

「滚动转子式压缩机」

滚动转子式压缩机是一种容积型回转式压缩机，气缸工作容积的变化，是依靠一个偏心装置的圆筒形转子在气缸内的滚动来实现的。

(1)转子回转一周，将完成上一工作循环的压缩和排气过程及下一工作循环的吸气过程。

(2)由于不设进汽阀，吸气开始的时机和汽缸上吸气孔口位置有严格的对应关系，不随工况的变化而变动。

(3)由于设置了排汽阀，压缩终了的时机将随排气管中压力的变化而变动。

滚动转子式压缩机的优点：

这类压缩机如今在家用电冰箱和空调器中应用也很普遍，它的优点为：

(1)结构简单、体积小、重量轻，同活塞式压缩机比较，体积可减小40％～50％，重量也可减轻40％～50％；(2)零部件少，特别是易损件少，同时相对运动部件之间

的摩擦损失少，因而可靠性较高；

(3)仅滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力可完全平衡，转速可以较高，并且振动小，运转平稳；

(4)没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直接吸气，减小了吸气有害过热，所以其效率高。但其加工及装

配精度要求高。由于没有气阀，可以用于输送污浊和带液滴、含粉尘的工艺用气体。

滚动转子式压缩机的缺点：

回转式压缩机的主要缺点是滑片与气缸壁面之间的

泄漏、摩擦和磨损较大，限制了它的工作寿命及效率的提高；并且这种压缩机加工精度要求较高。如果采用双层滑片，运行时两块滑片的端部都与气缸内壁保持接触，形成

两道密封线，并在两道密封线之间形成油封，大大降低了

滑片端部的泄漏损失，减少摩擦力及摩擦损失，使机器的

工作寿命及效率均有所提高。

这种压缩机一旦在其轴承、主轴、滚轮或是滑片处发

生磨损，间隙增大，马上会对其性能产生较明显的不良影响，因而它通常是用在工厂中整体装配的冰箱、空调器中，系统内也要求具有较高的清洁度。

「涡旋式压缩机」

涡旋压缩机中的主要部件是两个形状相同但角相位

置相对错开180°的渐开线涡旋盘，其一是固定涡旋盘，而另一个是由偏心轴带动，其轴线绕着固定涡旋盘轴线

做公转的绕行涡旋盘。工作中两个涡旋盘在多处相切形

成密封线，加上两个涡旋盘端面处的适当密封，从而形成

好几个月牙形气腔。两个涡旋盘间公共切点处的密封线

随着绕行涡旋盘的公转而沿着涡旋曲线不断转移，使这

些月牙形气腔的形状大小一直在变化。压缩机的吸气口

开在固定涡旋盘外壳的上部。当偏心轴顺时针旋转时，气

体从吸气口进入吸气腔，相继被摄入到外围的与吸气腔相通的月牙形气腔里。随着这些外围月牙形气腔的闭合而不再与吸气腔相通，其密闭容积便逐渐被转移向固定涡旋盘的中心且不断缩小，气体被不断压缩而压力升高。

涡旋式压缩机的优点：

从具体结构上看，涡旋压缩机没有吸、排气阀，这大大提高了高速运转的可靠性。综合起来看，涡旋压缩机有

以下几个主要特点：

(1)属于第三代压缩机，多个压缩腔同时工作，相邻压缩

腔之间的气体压差小，气体泄漏量少，容积效率高，可达98%，比第二代压缩机转子压缩机效率高5％左右；

(2)驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转，因此，涡旋

式压缩机体积小重量轻；

(3)动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小，整机振动小；

(4)没有吸、排气阀，涡旋压缩机运转可靠，且特别适应

于变转速运动和变频调速技术；

(5)涡旋压缩机的压缩腔是由涡旋型线构成的，为多室压

缩机构，当动涡盘中心绕静涡盘中心作圆周运动时，各压

缩腔容积随主轴转角发生变化，将相应地减小或扩大，由

此实现气体的吸入、压缩和排气过程，由于吸排气过程几

乎连续进行，整机噪声很低；

(6)轴向和径向柔性结构提高了涡旋压缩机的生产效率，而且保证轴向间隙和径向间隙的密封效果，不因摩擦和

磨损而降低，即涡旋压缩机有可靠和有效的密封性，所以

其制冷系数不是随运行时间的增加而减小，而是略有提高；

(7)涡旋压缩机有着良好的工作特性，性能主要受自身压

缩比和吸气压力的影响，排气压力范围广，适用各种室内、