Спиральный компрессор: преимущества и сферы применения

Спиральный компрессор – это устройство для сжатия рабочей среды и ее перемещения с целью дальнейшего использования.

Устройства могут иметь различную конструкцию, несколько ступеней сжатия, на рынке есть спиральные компрессоры герметичного и негерметичного исполнения. С учетом особенностей использования данные агрегаты оснащаются дополнительными компонентами, дающими им преимущество в конкретных условиях работы. Существуют маслозаполненные устройства, со впрыском капельной жидкости и нагнетатели сухого сжатия. Однако есть базовые элементы, присутствующие во всех спиральных компрессорах.


Основные элементы спирального компрессора:

  • Архимедовы спирали – в основном, в спиральных компрессорах одна спираль фиксируется в неподвижном положении, а вторая осуществляет движение без вращения относительно поверхности стационарного компонента. Однако есть разновидности нагнетателей с двумя подвижными деталями
  • Привод – в большинстве агрегатов устанавливается электрический двигатель, есть разновидности, работающие на бензиновом или дизельном топливе
  • Вал с эксцентриком и муфтой Олдхема, придающий движение подвижной спирали
  • Трубопроводы
  • Уплотнения
  • Клапаны

Принцип работы спиральных компрессоров


Между поверхностями подвижной и неподвижной спиралей образуется замкнутая камера, в пространстве которой заперта рабочая среда.

В камере создается три области давления: низкого на внешнем радиусе спиралей, переходного и высокого в центре.

В процессе движения спирали объем камеры уменьшается, газ сжимается и вытесняется в напорную магистраль.

К спиралям рабочая среда поступает по патрубку.


Спирали компрессора


Данный процесс называется циклом работы компрессора. Количество таких циклов за определенный период времени зависит от производительности агрегата.

Компрессоры спирального типа набирают все большую популярность. Это обусловлено рядом их важных преимуществ перед другими нагнетателями.


Преимущества спиральных компрессоров:

  • Низкий уровень шума – за счет отсутствия вибраций и колебаний при работе, стабильной подачи газа и минимальных показателей биения потока спиральный компрессор обладает самым низким уровнем шума среди всех видов нагнетателей
  • Высокая надежность – в спиральных компрессорах на 40 процентов меньше деталей, чем в поршневых устройствах
  • Максимальная эффективность – отсутствие мертвого объема, то есть рабочей среды, которая не используется в процессе функционирования агрегата и скапливается в каких-либо зазорах нагнетателя
  • Отсутствие теплового обмена с окружающей средой, что увеличивает области применения нагнетателей этого вида
  • Стабильный режим функционирования за счет одновременного забора и выпуска рабочей среды, отсутствие бросков отбора мощности
  • Высокие коэффициент подачи и производительность (на 25 процентов выше, чем у нагнетателей поршневого типа)
  • Высокий коэффициент полезного действия при положительной температуре окружающей среды (более +10 °С)
  • Выпуск чистого воздуха без примесей масла
  • Отсутствие гидравлических потерь
  • Малый износ деталей при высоких оборотах вращения вала (несколько тысяч в минуту)

Все эти преимущества, главным образом отсутствие шума, обусловливают применение спиральных компрессоров в медицинском оборудовании, кондиционерах автомобилей, сплит-системах, холодильных установках и других агрегатах, которые не должны доставлять дискомфорт людям.

Недостатками спиральных компрессоров называют высокую стоимость и необходимость точного проектирования, изготовления и обработки спиралей.

Обслуживание и ремонт спирального компрессора

Обслуживание спирального компрессора осуществляется с целью предотвращения преждевременного износа его компонентов.

Основными деталями, которые подвергаются высоким нагрузкам и риску повреждений, являются спирали.

Для предотвращения истирания в процессе работы нагнетателя на спирали наносятся антифрикционные материалы, например, фторопласт. Однако он не обладает высокой износостойкостью и быстро сходит с поверхности элементов.

Более эффективным способом защиты спиралей компрессоров является применение на этапе производства деталей антифрикционного твердосмазочного покрытия MODENGY 1066.


Спиральные компрессоры


Оно обладает высокой несущей способностью, износостойкостью, снижает трение между сопряженными деталями и увеличивает их ресурс.

Данный материал наносится однократно и не требует обновления для обеспечения защиты деталей на протяжении всего срока их эксплуатации. Поэтому он успешно применяется в компрессорах герметичного исполнения, которые не подлежат разборке и обслуживанию.

Признаками неисправностей в работе спирального компрессора являются повышенный шум при работе нагнетателя, появление посторонних звуков в виде стука металла, возникновение вибраций и другие нехарактерные проявления. Также в случае появления механических повреждений деталей компрессор начинает перегреваться, хоть и продолжает сжимать среду. Кроме того, о неисправности может говорить повышение потребляемой энергии.

В случае переполнения компрессора жидким хладагентом может наблюдаться полное разрушение его основных элементов – спиралей.


Сломанные спирали


Важно своевременно обращать внимание на появление отклонений в работе спирального компрессора, только в этом случае будет возможность восстановить работоспособность агрегата.

Ремонт спирального компрессора должен осуществляться только в специальных сервисных центрах. Самостоятельно пытаться восстановить функциональность нагнетателя не рекомендуется.

Основными этапами ремонта полугерметичных установок являются демонтаж конструкции, поиск неисправностей, устранение причины поломки, замена запасных частей, сборка компрессора, обкатка нагнетателя на испытательном стенде для проверки работоспособности.