Устройства компрессора современного холодильника
Несмотря на то что в наши дни моделей холодильников очень много, все они имеют однообразную структуру и наделены аналогичным функционалом. Львиную долю работы выполняет компрессор: сжимает и перемещает пары хладагента (фреона) до конденсатора, где они превращаются в жидкость, а дальше — в испарителе — эта жидкость закипает и становится газом.
Таким способом происходит охлаждение окружающего пространства, и этот цикл никогда не прекращается и не останавливается, пока идёт подача электроэнергии. Давайте детальнее рассмотрим образование холода, разобравшись в устройстве компрессора современных холодильников.
Типы оборудования
Содержание статьи:
Хотя сегодня рынок предлагает множество различных моделей холодильного оборудования, их конструкция довольно однотипна. Ниже приведена полная классификация возможного устройства компрессоров современных холодильников.
Динамические конструкции представляют центробежные и осевые компрессоры.
Объёмные конструкции состоят из компрессоров также двух видов: поршневых (поступательных и с коленчатым валом) и ротативных (однороторных и двухроторных).
При всём разнообразии компрессоров в современных холодильниках используются обычно поршневые и осевые
Если с двухроторными всё просто, то однородные подразделяются на такие виды:
Несмотря на разнообразие типов оборудования чаще всего устройство компрессора современного холодильника использует поршневой или осевой принцип работы.
Конструкции динамические
Здесь основную работу выполняет вентилятор и его лопасти. В одном случае создаётся давление, которое направляется в нужную сторону. Во втором задействован принцип центробежной силы, благодаря чему тела стремятся покинуть свою орбиту, двигаясь не по кругу, а по прямой.
Устройство динамических компрессоров холодильников имеет фактически только один недостаток: они не способны выдавать коэффициенты сжатия больших размеров. Но их неоспоримым плюсом является простота, надёжность и долговечность конструкции.
Разборка компрессора требует определённого уровня знаний и навыков
Конструкции объёмные поршневые
В данном случае устройство компрессора современного холодильника основано на принципах, которые применены в одноцилиндровых двигателях внутреннего сгорания. В одном варианте используется коленчатый вал, а приводит его в действие расположенный рядом электродвигатель.
А вот если формирование импульсов проводится по инверторной схеме, шток с поршнем располагается в середине катушки, обмотанной проволокой. Электрический ток заставляет эту систему производить поступательные движения, за счёт чего и осуществляется функционирование холодильного оборудования.
Устройство поршневых компрессоров холодильников, использующих принцип непрямоточного расположения поршней, широко используется в наше время, так как не имеет существенных недостатков. Это выгодно как производителям подобной продукции, так и ее потребителям.
Конструкции объёмные ротативные
Устройство компрессоров современных холодильников часто основано на использовании двухроторного принципа. Есть неравнозначные винтовые спиральные лопасти, ведущий ротор имеет несколько выступов со скругленными вершинами, а оба вала расположены в составном цилиндрическом корпусе. Конструкция устроена так, что они соприкасаются на протяжении всей длины, а вращение осуществляется навстречу друг другу.
Отверстия для забора и вывода фреона располагаются с противоположных сторон — по диагонали. Хладагент поступает в начале расположения роторов сверху корпуса, а сжатый газ уходит снизу — в конце спиралей.
Устройство объёмных ротативных компрессоров холодильника сделано так, что между роторными спиралями и корпусом нет зазора. При этом во время вращения порции воздуха, формируемые заборной камерой, расходятся в противоположные стороны, что приводит к их лёгкому захвату обоими валами.
Разные типы компрессоров подходят для разных условий использования
Конструктивная особенность в том, что на один ротор приходится на 50 % больше нагрузки, чем на второй: 4 против 6 порций воздуха. Вращение лопастей в итоге приводит к сжатию (ударному давлению) хладагента и выбросу его наружу. Достичь таких же показателей в других случаях проблематично.
Ещё одним важным фактором, увеличивающим популярность ротативной технологии, является высокий КПД процесса. Поскольку полости роторов прилегают друг к другу герметично, а масло, находящееся между валами, уменьшает силу трения, между корпусом и спиралями благодаря поверхностному натяжению создаётся пробка.
После выполнения таких условий контролировать давление внутри системы становится довольно легко, а, значит, можно снижать скорость вращения лопастей и уменьшать потребляемую мощность. Кроме того, в такой ситуации не составит труда понизить технологические требования к качеству изготовления отдельных деталей и сборке в целом.
Преимущества роторных винтовых конструкций над поршневыми
Винтовое роторное устройство имеет два винтовых ротора, один из которых соединяется с двигателем. Сфера применения таких агрегатов достаточно широка благодаря высокой надёжности, экономичности и нетребовательности к материалам изготовления.
Итак, сильные стороны роторных винтовых конструкций:
Справедливости ради нужно отметить и недостаток, свойственный винтовым роторным компрессорам: относительно небольшой КПД, если фреон будет переходить из одного состояния в другое внутри корпуса. Проблема легко решается увеличением мощности, хотя при этом возрастает и расход электроэнергии.
Принцип работы современного компрессора на видео
Поскольку практически каждый вид компрессора холодильника имеет свои конструктивные особенности, определить победителя одновременно по всем параметрам невозможно. Нужно знать условия, в которых будет работать оборудование, и соотносить выгоду от полученных функциональных возможностей с затратами на использование выбранного технологического процесса.