壓縮機的原理及其選型原則

工作人員為了確保企業(yè)壓縮機運行效率能夠滿(mǎn)足正常需求，必須針對內部空氣壓縮機進(jìn)行研究，尤其是設備大小方面。如果體積過(guò)大，則會(huì )造成資金浪費，如果體積過(guò)小，則又會(huì )導致壓縮機的壓力不足，從而出現無(wú)法打上去的情況，進(jìn)而使得壓縮機長(cháng)時(shí)間保持在加載的狀態(tài)。為此，工作人員必須全面了解壓縮機的基本運行原理，以此為出發(fā)點(diǎn)選擇為合適的壓縮機，確保系統工作能夠滿(mǎn)足規定的要求。
1　壓縮機的基本工作原理
目前而言，我國的壓縮機種類(lèi)有很多。從其實(shí)際工作原理的角度出發(fā)，可以分成兩種，分別為一定排量壓縮機以及變排量壓縮機，下面分別展開(kāi)分析。
1.1　定排量壓縮機
一般情況下，定排量壓縮機的內部排氣量往往和其自身運轉速度保持正比的關(guān)系。因此，一旦運行的速度不斷加快，其內部的排氣量將會(huì )隨之增加。但是，壓縮機的基本工作原理并非取決于實(shí)際制冷方面的需求，其功率輸出并不會(huì )由于制冷做出相應的改變。在具體運行的時(shí)候，相比于其他發(fā)動(dòng)機，定排量壓縮機整體耗油量相對較高。同時(shí)，其內部控制工作通常需要依靠蒸發(fā)器完成，利用其溫度信號，以此對壓縮機當前的運行情況展開(kāi)判斷。只有當蒸發(fā)器的溫度超過(guò)規定溫度的時(shí)候，壓縮機才能夠正常運行。
1.2　變排量壓縮機
變排量壓縮機的實(shí)際輸出功率往往與其內部溫度沒(méi)有關(guān)系?？照{控制的系統主要是基于內部管路信號完成相關(guān)工作的。所以，相比于定排量壓縮機，變排量壓縮機無(wú)需額外利用蒸發(fā)器對信號進(jìn)行控制。在實(shí)際制冷的時(shí)候，壓縮機將長(cháng)時(shí)間保持在工作的狀態(tài)。另外，其實(shí)際制冷的強度還能夠通過(guò)調節閥進(jìn)行操作。一般而言，調節閥是壓縮機中十分重要的一個(gè)部分，其功能便是完成實(shí)際制冷的強度進(jìn)行控制。
從壓縮機具體工作方式的角度出發(fā)，可以將其分成兩種，分別為容積型以及速度型。容積型的壓縮主要依靠工作腔溶劑完成壓縮其他以及排除氣體的工作。這其中，為常見(jiàn)的便是往復式壓縮機以及回轉式壓縮機兩種。而速度型的壓縮機主要依靠旋轉凸輪完成壓縮氣體和排氣的工作。內部旋轉凸輪對蒸汽進(jìn)行做功，以此全面提升壓縮機的壓力。下面針對往復式壓縮機和回轉式壓縮機進(jìn)行詳細分析。
（1）往復式壓縮機。往復式壓縮機進(jìn)行工作的時(shí)候主要利用氣缸，依靠?jì)炔炕钊掷m運動(dòng)完成所有工作內容。所以時(shí)常將往復式壓縮機又稱(chēng)作活塞式壓縮機。當活塞到達底部位置的時(shí)候，由于氣缸里面會(huì )有大量蒸汽存在。而當活塞達到較高位置的時(shí)候，由于吸氣門(mén)和排氣門(mén)逐漸關(guān)閉，整體容積會(huì )持續縮小。而當活塞達到位置的時(shí)候，此時(shí)缸內壓力值將會(huì )超過(guò)排氣管內部的壓力值，以此說(shuō)明內部蒸汽已經(jīng)全部排出。而當活塞達到上至點(diǎn)的時(shí)候，說(shuō)明排氣的工作已經(jīng)全部結束?；钊趯?shí)際運動(dòng)的過(guò)程中，必須保留一定的空隙，不能將其與頂部*貼緊，該空隙通常會(huì )稱(chēng)作為余隙?；钊趶纳舷蛳逻\動(dòng)的時(shí)候，此時(shí)余隙中的蒸汽將會(huì )出現持續膨脹的情況。而當吸氣閥全部打開(kāi)之后，活塞則又會(huì )從上向下持續吸氣。往復式壓縮機的整體結構非常簡(jiǎn)單，且整體成本非常低，具有很強的適應性。但是仍然存在一定的缺陷，通常為很難有效實(shí)現輕量化，同時(shí)機器非常重，搬運難度很高，在實(shí)際運行的過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生較大的振動(dòng)，導致排氣工作無(wú)法連續進(jìn)行。
（2）漩渦式壓縮機。通常情況下，旋渦式壓縮機主要應用在空調領(lǐng)域之中，且節能效果，并能夠降低噪音。其工作原理主要依靠旋渦葉片圈進(jìn)行組合，持續進(jìn)行不旋轉的回旋運動(dòng)。當內部完成吸氣之后，整個(gè)旋渦圈將會(huì )變成月牙形，此時(shí)旋渦片將會(huì )進(jìn)行旋轉運動(dòng)。在達到預期壓力之前，月牙容積將會(huì )逐漸壓縮，并同時(shí)進(jìn)行吸氣的工作。在此基礎上進(jìn)行持續回轉，并在回轉的過(guò)程中完成氣體壓縮。這種壓縮機往往內部零件偏少，在將空氣制冷作為主要前提的時(shí)候，其整體熱絕的效率遠遠超過(guò)往復式壓縮機。在實(shí)際運行的過(guò)程中，旋渦式壓縮機的內部振動(dòng)相對比較低，實(shí)際重量也更輕，因此很容易完成變排量的工作。
2　壓縮機的基本選型原則
2.1　壓縮機的具體選型步驟
在進(jìn)行壓縮機選型的時(shí)候，需要按照相關(guān)步驟依次進(jìn)行，分別為工作壓力、容積流量和供電容量。
其一是工作壓力，其是確定壓縮機選型為重要的一項工作。同時(shí)，壓縮機的具體壓力大小也會(huì )對管路的實(shí)際通經(jīng)以及轉彎點(diǎn)造成影響。通常而言，管路的具體通經(jīng)大小將會(huì )和實(shí)際壓力的損失保持反比的關(guān)系，而轉彎點(diǎn)的具體大小則又會(huì )與壓力損失保持正比的關(guān)系。在實(shí)際工作時(shí)，如果壓縮機和管路的實(shí)際距離過(guò)長(cháng)，則需要將管路的通經(jīng)不斷加大。尤其是在一些比較特殊的環(huán)境中，可以按照具體規定要求和相關(guān)指標在相對比較近的位置直接安裝。
其二是容積流量，首先工作人員全面了解設備自身的容積流量，根據數據內容，將其全部乘以1.2。其次與供應商展開(kāi)交流，了解不同設備的具體參數，并做好記錄的工作。后再根據當前系統實(shí)際用氣的情況以及及其本身的參數值，對用氣設備展開(kāi)改造和優(yōu)化，促使其能夠滿(mǎn)足實(shí)際工作的需要。
其三是供電容量，一般情況下，壓縮機的內部容量和其自身功率沒(méi)有太大的關(guān)系，通常只與具體轉速方面的變化有關(guān)系。當壓縮機的實(shí)際轉速出現一定改變后，內部排氣量也會(huì )有所變化。在進(jìn)行壓縮機的選型工作之前，必須將容積流量以及工作壓力的內容考慮進(jìn)來(lái)。
2.2　壓縮機的基本原則和選型
空氣壓縮機的具體選型原則通常為三項內容，分別為經(jīng)濟性要求、安全性要求以及可靠性要求。工作人員進(jìn)行選擇的時(shí)候，必須以此為基礎，選擇為合適的壓縮機。
首先是排氣壓力以及排氣量方面的選型。對于一些較為普通的壓縮機來(lái)說(shuō)，其排氣壓力通常為0.7 Mpa 或者0.8 Mpa。根據調查可知，目前失寵為常見(jiàn)的則是壓力值為0.6 Mpa1 的空壓機，如果單純從使用效果的角度出發(fā)，這種壓縮機缺乏足夠的科學(xué)性和嚴謹性。造成這種結果的主要原因是一旦壓縮機自身和風(fēng)動(dòng)工具之間的距離過(guò)遠的時(shí)候，便立刻停止運轉。而從設計的角度出發(fā)時(shí)，這種壓縮機的整體壓力過(guò)大，很容易導致氣缸內部出現積碳的情況，進(jìn)而造成非常嚴重的安全事故。
然而，壓縮機的實(shí)際排氣壓力非常大，如果對其強行增壓，同樣會(huì )產(chǎn)生一定的風(fēng)險。所以通?？諝鈮嚎s機的實(shí)際排氣量必須和具體所需要的排氣量相匹配，同時(shí)還要保留大約15% 的余量。如果具體所需要的排氣量超過(guò)了壓縮機的實(shí)際排氣量，則會(huì )使得排氣壓力大幅度下降，進(jìn)而使得內部風(fēng)動(dòng)工具失去運行能力。然而，如果所有使用者過(guò)于追求較高排量且價(jià)格不菲的壓縮機也并非上上之策。如果選擇較大的電機，這自然會(huì )耗費較高的經(jīng)濟成本，同時(shí)電力能源的耗費也超過(guò)正常需求。
其次，在對于排氣量進(jìn)行選擇的時(shí)候，使用者則需要將時(shí)間段的問(wèn)題考慮進(jìn)來(lái)。一般在高峰期的時(shí)候，整體用電量和排氣量都非常大。所以在國外，人們通常會(huì )選擇排氣量偏小和排氣量偏大的壓縮機共同搭配使用。
后，使用者還需要將場(chǎng)地、環(huán)境以及空氣質(zhì)量方面的內容考慮進(jìn)來(lái)?；趫?chǎng)地來(lái)說(shuō)，通常以較為寬闊的場(chǎng)地為主，以此能夠便于完成排氣的工作。而如果是車(chē)用壓縮機，則需要選擇具有移動(dòng)能力的壓縮機。而針對無(wú)法供電或者無(wú)法提供水源的場(chǎng)地，則可以分別選擇柴油驅動(dòng)壓縮機和風(fēng)冷式壓縮機。然而，多數用戶(hù)對風(fēng)冷以及水冷的壓縮機缺乏足夠的認識，普遍認為后者的功能整體強于前者?？上聦?shí)上目前市場(chǎng)中，風(fēng)冷機的比例，甚至超過(guò)了90% 以上。究其原因是風(fēng)冷壓縮機的適應性較強，無(wú)需考慮場(chǎng)地，而水冷壓縮機的使用成本偏高，同時(shí)壽命較短，導致其應用率不高。
3　結語(yǔ)
綜上所述，現如今壓縮機的使用率越來(lái)越高，為了能夠有效完成工作運行內容，工作人員必須在了解其基本工作原理的基礎上，結合具體情況選擇為合適的壓縮機。同時(shí)還要將經(jīng)濟性、安全性以及可靠性方面的原則考慮進(jìn)來(lái)，以此確保設備的基本質(zhì)量。