7. РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ  КОМПРЕССОРА

Актуальность темы. Спиральный компрессор (СПК) относится к машинам объемного сжатия обычно малой и средней производительности и обладает по сравнению с другими типами компрессоров этого класса целым рядом значительных преимуществ. Так, СПК содержит существенно меньше деталей (по сравнению с поршневым компрессором в два с половиной раза), что обусловливает его высокую надежность; он имеет сравнительно низкий уровень вибраций и шума, высокий эффективный КПД; в нем необязательно наличие всасывающего и нагнетательного клапанов; у СПК отсутствует мертвый объем; его производительность можно регулировать изменением числа оборотов приводного вала; наконец, при одинаковой производительности СПК обычно имеет значительно меньшие габариты и массу, чем другие типы компрессоров.

Принцип работы

Как работает «спиральник»? Компрессорный элемент здесь состоит из двух частей: статичной спирали в корпусе элемента и подвижной эксцентрической спирали с приводом от двигателя. Обе детали установлены со сдвигом по фазе на 180° так, чтобы они образовывали воздушные полости с изменяющимся объемом. Радиальную стабильность спиральным элементам обеспечивает именно данная конструкция. Утечки в спиральном элементе минимальны, т.к. разность давлений между воздушными полостями меньше разности давлений во впускных и выпускных каналах. Динамичная спираль приводится в движение короткоходным коленчатым валом и эксцентрически перемещается вокруг центра неподвижной спирали. Впускной канал находится в верхней части корпуса элемента. При движении подвижной спирали против часовой стрелки воздух всасывается, захватывается одной из воздушных полостей и сжимается по мере продвижения к центру, где расположены выпускной канал и обрат- ный клапан. Один цикл сжатия длится 2,5 оборота, это обеспечивает непрерывный воздушный поток без пульсаций. Процесс практически не сопровождается шумом и вибрациями, т.к. не возникает переменного вращающего момента, как, например, в поршневом компрессоре . Хотя принцип спирального сжатия был разработан еще в начале XX в, массовое производство устройств, основанных на этой схеме, началось только в 1983 г. Именно тогда компания Hitachi (Япония) наладила выпуск спиральных компрессоров для кондиционеров воздуха. Чуть позже Sanden (Япония) разработала компрессор для автомобильной промышленности. Для приложений охлаждения спиральные компрессоры быстро стали доступны в диапазоне мощности 0,75–25 л.с., с акцентом на типоразмеры 3–6 л.с. для не- больших полупромышленных моделей. Как показывает статистика, ориентировочное количество спиральных компрессоров, которые работают сейчас в мире и используются для приложений кондиционирования и охлаждения, превышает 20 млн шт. Из них около 98% составляют приложения кондиционирования воздуха. По уровню использования вкондиционерах, спиральные компрессоры уверенно занимают второе место после роторных.