離心式制冷壓縮機的構(gòu)造和工作原理與離心式鼓風機極為相似。但它的工作原理與活塞式壓縮機有根本的區(qū)別,它不是利用汽缸容積減小的方式來提高汽體的壓力,而是依靠動能的變化來提高汽體壓力。離心式壓縮機具有帶葉片的工作輪,當工作輪轉(zhuǎn)動時,葉片就帶動汽體運動或者使汽體得到動能,然后使部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能從而提高汽體的壓力。這種壓縮機由于它工作時不斷地將制冷劑蒸汽吸入,又不斷地沿半徑方向被甩出去,所以稱這種型式的壓縮機為離心式壓縮機。其中根據(jù)壓縮機中安裝的工作輪數(shù)量的多少,分為單級式和多級式。如果只有一個工作輪,就稱為單級離心式壓縮機,如果是由幾個工作輪串聯(lián)而組成,就稱為多級離心式壓縮機。在空調(diào)中,由于壓力增高較少,所以一般都是采用單級,其它方面所用的離心式制冷壓縮機大都是多級的。單級離心式制冷壓縮機的構(gòu)造主要由工作輪、擴壓器和蝸殼等所組成。 壓縮機工作時制冷劑蒸汽由吸汽口軸向進入吸汽室,并在吸汽室的導流作用引導由蒸發(fā)器(或中間冷卻器)來的制冷劑蒸汽均勻地進入高速旋轉(zhuǎn)的工作輪3(工作輪也稱葉輪,它是離心式制冷壓縮機的重要部件,因為只有通過工作輪才能將能量傳給汽體)。汽體在葉片作用下,一邊跟著工作輪作高速旋轉(zhuǎn),一邊由于受離心力的作用,在葉片槽道中作擴壓流動,從而使汽體的壓力和速度都得到提高。由工作輪出來的汽體再進入截面積逐漸擴大的擴壓器4(因為汽體從工作輪流出時具有較高的流速,擴壓器便把動能部分地轉(zhuǎn)化為壓力能,從而提高汽體的壓力)。汽體流過擴壓器時速度減小,而壓力則進一步提高。經(jīng)擴壓器后汽體匯集到蝸殼中,再經(jīng)排氣口引導至中間冷卻器或冷凝器中。
二、離心式制冷壓縮機的特點與特性
離心式制冷壓縮機與活塞式制冷壓縮機相比較,具有下列優(yōu)點:
(1)單機制冷量大,在制冷量相同時它的體積小,占地面積少,重量較活塞式輕5~8倍。
(2)由于它沒有汽閥活塞環(huán)等易損部件,又沒有曲柄連桿機構(gòu),因而工作可靠、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、操作簡單、維護費用低。
(3)工作輪和機殼之間沒有摩擦,無需潤滑。故制冷劑蒸汽與潤滑油不接觸,從而提高了蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能。
(4)能經(jīng)濟方便的調(diào)節(jié)制冷量且調(diào)節(jié)的范圍較大。
(5)對制冷劑的適應性差,一臺結(jié)構(gòu)一定的離心式制冷壓縮機只能適應一種制冷劑。
(6)由于適宜采用分子量比較大的制冷劑,故只適用于大制冷量,一般都在25~30萬大卡/時以上。如制冷量太少,則要求流量小,流道窄,從而使流動阻力大,效率低。但近年來經(jīng)過不斷改進,用于空調(diào)的離心式制冷壓縮機,單機制冷量可以小到10萬大卡/時左右。