压缩机原理(压缩机如何工作)

压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机的运转带动活塞对其进行压缩，然后将高温高压的制冷剂气体排到排气管，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。

01.螺杆式压缩机

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螺杆压缩机又称螺杆式压缩机，分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机。单螺杆压缩机是20世纪70年代由法国Sinn公司开发的。由于其结构更加合理，很快被应用到国防领域，受到发展中国家的保护，技术已经相对独立。双螺杆压缩机是由德国人H.Krigar于1878年首先提出的。直到1934年瑞典皇家理工学院的A.Lysholm建立了螺杆式压缩机的SRM技术，才开始在工业上应用，并取得了快速发展。

螺杆压缩机的工作原理

螺杆式压缩机气缸配有一对相互啮合的螺旋形阴阳转子，两者都有几个凹齿，它们以相反的方向旋转。转子之间以及机壳与转子之间的间隙只有5~10线。主转子(又称公转子或公转子)由发动机或电机(多为电机)驱动，另一转子(又称母转子或母转子)由主转子喷油形成的油膜驱动，或由主转子端和母转子端的同步齿轮驱动。所以行驶中没有金属接触(理论上)。转子的长度和直径决定了压缩机的排量(流量)和排气压力。转子越长，压力越高。转子直径越大，流量越大。

02.活塞式压缩机

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活塞式压缩机的工作是通过改变气缸、气阀和在气缸内往复运动的活塞组成的工作容积来完成的。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(理想工作过程)，活塞式压缩机曲轴每转一圈所完成的功可分为吸气、压缩和排气过程。

活塞式压缩机的工作原理

压缩过程:活塞从下止点向上运动，吸气阀和排气阀关闭，气体在封闭的气缸内被压缩。随着气缸容积逐渐减小，压力和温度逐渐升高，直到气缸内的气体压力等于排气压力。压缩过程一般被认为是等熵过程。

排气过程:如果活塞继续向上运动，导致缸内气体压力大于排气压力，则排气门打开，缸内气体在活塞的推动下等压排出缸外，进入排气管，直到活塞运动到上止点。此时由于排气阀的弹簧力和阀板本身的重力，排气阀关闭，排气结束。

03离心压缩机

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离心式压缩机又称涡轮压缩机，主要用于压缩气体。它主要由转子和定子组成。转子包括叶轮和轴。叶轮有叶片、平衡板和一部分轴封。定子的主体是圆筒，还有扩散器、弯管、回流装置、气管、排气管等装置。

离心压缩机的工作原理

当叶轮高速旋转时，气体随之旋转。在离心力的作用下，气体被抛入后扩压器，在叶轮处形成真空区。此时，外部的新鲜空气进入叶轮。叶轮不断旋转，气体不断被吸入和甩出，从而维持气体的持续流动。

04转子压缩机

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压缩机由发动机或电动机(多为电动机)驱动，另一个转子(也称阴转子或阴转子)由主转子喷油形成的油膜驱动，或由主转子端和阴转子端的同步齿轮驱动。

转子原理

螺旋转子槽在通过进气口时充满气体。当转子旋转时，转子槽被壳体壁封闭以形成压缩室。当转子槽关闭时，润滑油喷入压缩室进行密封。以及冷却和润滑。当转子旋转压缩润滑油+气体(简称油气混合物)时，压缩室容积减小，油气混合物被压缩至排气口。当压缩室通过排气口时，油气混合物从压缩机排出，完成一个吸气-压缩-排气的过程。

05轴向压缩机

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轴流压缩机是一种大型空气体压缩机。最大电力速率可达150000KW，排水量20000 m3/min。其压缩机能效比可达90%左右，比离心机更节能。

轴流式压缩机和离心式压缩机都是速度压缩机，这两种压缩机都称为涡轮压缩机。速度压缩机的意义在于，它们的工作原理都是依靠叶片对气体做功，首先气体的流速大大提高，然后动能转化为压力能。涡轮压缩机意味着它们都有高速旋转的叶片。

06滑片压缩机

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叶片式压缩机以极低的转速直接驱动，转子是唯一持续运转的部件。沿长度方向切有几个凹槽，可在油膜上滑动的叶片插在凹槽中，转子在气缸的定子中旋转。

叶片式压缩机的工作原理

空气体通过一个过滤器和一个调节比例阀吸入，主要用于调节空气缸转子和滑片形成的压力室。转子相对于气缸偏心旋转，阀板安装在转子的凹槽中，滑板被离心力推向气缸壁。高效的喷油系统可以保证压缩机的冷却和润滑油的最小损失，在气缸壁上形成的薄油膜可以防止金属零件因直接接触而磨损。