Cómo funciona un compresor centrífugo

La estructura y principio de funcionamiento de un compresor de refrigeración centrífugo son muy similares a los de un soplador centrífugo. Pero su principio de funcionamiento es fundamentalmente diferente al de un compresor de pistón. No utiliza la reducción del volumen del cilindro para aumentar la presión del gas, sino que se basa en cambios en la energía cinética para aumentar la presión del gas. El compresor centrífugo tiene una rueda de trabajo con paletas. Cuando la rueda de trabajo gira, las paletas impulsan el gas para que se mueva o obtengan energía cinética del gas y luego convierten parte de la energía cinética en energía de presión para aumentar la presión del gas. Este tipo de compresor se llama compresor centrífugo porque aspira continuamente vapor de refrigerante durante el funcionamiento y lo expulsa continuamente en dirección radial. Según la cantidad de impulsores instalados en el compresor, se divide en tipo de etapa única y tipo de etapa múltiple. Si solo hay una rueda de trabajo, se llama compresor centrífugo de una sola etapa. Si está compuesto por varias ruedas de trabajo conectadas en serie, se llama compresor centrífugo de múltiples etapas. En los acondicionadores de aire, dado que el aumento de presión es pequeño, generalmente se utiliza una sola etapa. La mayoría de los compresores de refrigeración centrífugos utilizados en otros aspectos son de varias etapas. La estructura de un compresor de refrigeración centrífugo de una sola etapa se compone principalmente de una rueda de trabajo, un difusor y una voluta. Cuando el compresor está funcionando, el vapor del refrigerante ingresa a la cámara de succión axialmente desde el puerto de succión, y el efecto de desviación en la cámara de succión guía el vapor del refrigerante desde el evaporador (o intercooler) para que ingrese uniformemente a la rueda de trabajo giratoria de alta velocidad 3. (La rueda de trabajo también se llama impulsor, que es un componente importante del compresor de refrigeración centrífugo, porque sólo a través de la rueda de trabajo se puede transferir energía al gas). Bajo la acción de las palas, el gas gira a alta velocidad con la rueda de trabajo y, al mismo tiempo, debido a la acción de la fuerza centrífuga, se expande y fluye en los canales de las palas, aumentando así la presión y la velocidad del gas. El gas que sale de la rueda de trabajo ingresa luego al difusor 4 cuya sección transversal se expande gradualmente (debido a que el gas tiene un caudal mayor cuando sale de la rueda de trabajo, el difusor convierte parcialmente la energía cinética en energía de presión, por lo tanto aumentando la presión del flujo de gas). A medida que el gas fluye a través del difusor, su velocidad disminuye y su presión aumenta aún más. Después de pasar por el difusor, el gas se recoge en la voluta y luego se dirige al intercooler o condensador a través del puerto de escape. 2. Características y características de los compresores de refrigeración centrífugos En comparación con los compresores de refrigeración de pistón, los compresores de refrigeración centrífugos tienen las siguientes ventajas: (1) Una sola máquina tiene una gran capacidad de refrigeración. Cuando la capacidad de refrigeración es la misma, tiene un volumen pequeño y una. Tamaño reducido. Menos, el peso es de 5 a 8 veces más ligero que el tipo de pistón. (2) Debido a que no tiene piezas de desgaste como anillos de pistón de válvula de vapor ni mecanismo de biela de manivela, funciona de manera confiable, funciona suavemente, tiene poco ruido, es fácil de operar y tiene bajos costos de mantenimiento. (3) No hay fricción entre la rueda de trabajo y la carcasa y no se requiere lubricación. Por lo tanto, el vapor del refrigerante no entra en contacto con el aceite lubricante, mejorando así el rendimiento de transferencia de calor del evaporador y el condensador. (4) La capacidad de refrigeración se puede ajustar de forma económica y cómoda con un amplio rango de ajuste. (5) Mala adaptabilidad a los refrigerantes. Un compresor de refrigeración centrífugo con una determinada estructura solo puede adaptarse a un tipo de refrigerante. (6) Dado que es adecuado utilizar refrigerante con un peso molecular relativamente grande, sólo es adecuado para grandes capacidades de refrigeración, generalmente por encima de 250.000 a 300.000 kcal/hora. Si la capacidad de enfriamiento es demasiado pequeña, el caudal es pequeño y el canal de flujo es estrecho, lo que resulta en una gran resistencia al flujo y una baja eficiencia. Sin embargo, después de mejoras continuas en los últimos años, la capacidad de refrigeración de un compresor de refrigeración centrífugo utilizado para aire acondicionado puede ser tan pequeña como aproximadamente 100.000 kcal/hora. La relación entre la temperatura de refrigeración y condensación y la temperatura de evaporación. Se puede saber por la física que el cambio en el momento del momento del cuerpo giratorio es igual al momento externo, entonces T=m(C2UR2-C1UR1) Multiplica ambos lados por la velocidad angular ω, y obtenemos Tω=m(C2UωR2 -C1UωR1), lo que significa que la potencia externa N en el eje principal es: N=m(U2C2U-U1C1U) Si ambos lados de la fórmula anterior se dividen por m, el trabajo dado por el impulsor a la unidad de masa de vapor refrigerante es obtenido, que es la altura de energía teórica del impulsor.

U2 C2 ω2 C2U R1 R2 ω1 C1 U1 C2r β Las características del compresor de refrigeración centrífugo se refieren a la relación cambiante entre la altura de energía teórica y el caudal, que también se puede expresar como refrigeración W=U2C2U-U1C1U≈U2C2U (porque el importar C1U≈0) y C2U=U2-C2rctgβ C2r=Vυ1/(A2υ2) Por lo tanto, W= U22(1- Vυ1 ctgβ) A2υ2U2 En la fórmula: V—el caudal volumétrico del vapor de succión del impulsor (m3/s) υ1υ2 ——respectivamente en la entrada y salida del impulsor Volumen específico de vapor (m3/kg) A2, U2 - área de salida del borde exterior del impulsor (m2) y velocidad periférica (m/s) β - ángulo de instalación de la pala Se puede ver en lo anterior fórmula que la altura de energía teórica W está relacionada con la estructura del compresor, la velocidad, la temperatura de condensación, la temperatura de evaporación y el caudal volumétrico de vapor de succión del impulsor están relacionados. Para un compresor con una determinada estructura y una determinada velocidad, U2, A2 y β son todos constantes, por lo que la carga de energía teórica W solo está relacionada con el caudal V, la temperatura de evaporación y la temperatura de condensación. Según las características de los compresores de refrigeración centrífugos, se deben utilizar refrigerantes con pesos moleculares relativamente grandes. Actualmente, los refrigerantes utilizados en los compresores de refrigeración centrífugos incluyen F-11, F-12, F-22, F-113 y F-114. En la actualidad los compresores centrífugos para aire acondicionado más utilizados en mi país son el F-11 y