涡旋压缩机
涡旋压缩机
涡旋压缩机涡旋压缩机：原理、应用和优势引言：涡旋压缩机是一种高效、可靠的压缩设备，广泛应用于航空、能源、化工等各个领域。
本文将介绍涡旋压缩机的工作原理、应用领域以及相对于其他压缩机的优势。
一、涡旋压缩机的工作原理涡旋压缩机利用涡旋产生的动能和静能的转化来实现气体的压缩。
其工作原理基于离心力和面积收缩的效应。
在涡旋压缩机的转子中，气体通过离心力的作用，被扔到转子的壁面上。
与此同时，流体被夹在每对螺旋形涡旋之间，它们同时沿着轴向移动并向出口处推移。
随着转子的旋转，气体不断受到更多的约束和压缩，最终达到所需的压缩比。
二、涡旋压缩机的应用领域1. 航空领域：涡旋压缩机在航空发动机中扮演着至关重要的角色。
它们可以将进气压力提高数倍，确保发动机能够正常运转。
涡旋压缩机的高效率和紧凑设计使其能够适应航空领域的要求。
2. 能源行业：涡旋压缩机在石油和天然气生产中广泛用于压缩和输送气体。
由于其高效节能的特点，涡旋压缩机能够有效提高能源的利用率，并降低生产成本。
3. 化工领域：在化工工艺中，涡旋压缩机被广泛应用于气体的压缩和处理。
例如，在气体分离工艺中，涡旋压缩机能够将混合气体压缩到所需的分离压力，以实现气体的分离和提纯。
4. 制冷和空调：涡旋压缩机也可以应用于制冷和空调系统中。
由于其高效和可靠性，涡旋压缩机能够提供稳定的冷凝效果，从而保证制冷系统的正常运行。
三、涡旋压缩机的优势1. 高效节能：相对于传统的容积式压缩机，涡旋压缩机具有更高的压缩效率和较低的能源消耗。
这是由于其涡旋结构能够提供更大的气体压缩比，并减少了不必要的能量损耗。
2. 紧凑设计：涡旋压缩机具有紧凑的设计，占用较少的空间，适用于空间有限的应用场景。
这使得涡旋压缩机更加方便安装和维护。
3. 高可靠性：涡旋压缩机的结构简单，零件少，因此具有更高的可靠性和稳定性。
这对于需要连续运行的工业过程至关重要。
4. 轻负荷运行：涡旋压缩机适用于工况变化频繁的情况下。
涡旋压缩机原理
涡旋压缩机原理涡旋压缩机是一种常见的压缩机类型，它通过旋转动力将气体压缩到更高的压力水平。
涡旋压缩机在工业生产中起着至关重要的作用，它被广泛应用于空气压缩、制冷和空调系统等领域。
本文将深入探讨涡旋压缩机的原理，帮助读者更好地理解其工作原理和应用。
涡旋压缩机的工作原理可以简单概括为气体在旋转动力的作用下，沿着螺旋形的通道逐渐被压缩。
在涡旋压缩机中，气体首先进入旋转机构，旋转机构通常由旋转叶轮和固定叶片组成。
当旋转叶轮开始旋转时，气体跟随着旋转运动，同时被压缩。
固定叶片的作用是引导气体流向，并增加气体的压缩效果。
通过不断旋转和压缩，气体的压力逐渐增加，最终达到所需的压缩比。
涡旋压缩机的原理基于动能转换和动量转移的物理原理。
当气体进入旋转机构后，旋转叶轮的旋转动能被传递给气体，使气体的动能逐渐增加。
同时，气体在叶片的作用下，产生了动量转移，使气体的速度和压力逐渐增加。
最终，气体被压缩到更高的压力水平，完成了压缩过程。
涡旋压缩机的原理使其具有许多优点。
首先，涡旋压缩机具有高效率和稳定的工作特性。
由于气体在旋转机构中受到连续的压缩作用，因此能够实现高压缩比和高效率的压缩。
其次，涡旋压缩机结构简单、运行稳定、噪音低，维护成本低。
此外，涡旋压缩机还具有较小的体积和重量，适用于各种紧凑空间的应用场景。
涡旋压缩机的原理也决定了其在实际应用中的一些限制。
首先，由于旋转机构的高速旋转，涡旋压缩机对润滑和冷却要求较高。
其次，涡旋压缩机在处理高温气体时，需要考虑叶轮和叶片的材料耐高温性能。
此外，涡旋压缩机的制造成本较高，对制造工艺和材料要求较高。
总之，涡旋压缩机是一种应用广泛的压缩机类型，其原理基于动能转换和动量转移的物理原理。
涡旋压缩机具有高效率、稳定的工作特性和结构简单等优点，但也存在润滑和冷却要求高、制造成本较高等限制。
通过深入了解涡旋压缩机的原理，可以更好地应用和维护涡旋压缩机，为工业生产提供更好的支持。
涡旋式压缩机
涡旋式压缩机涡旋式压缩机(scroll compressor)是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。
涡旋压缩机的独特设计，使其成为当今世界节能压缩机。
涡旋压缩机主要运行件涡盘只有龊合没有磨损，因而寿命更长，被誉为“免维修压缩机”。
涡旋压缩机运行平稳、振动小、工作环境宁静，又被誉为“超静压缩机”。
涡旋式压缩机结构新颖、精密，具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁等优点。
涡旋式压缩机工作原理：由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。
特点：效率高，更有利于节能，保护环境；噪声更低；体积更小，重量更轻；运行平稳，气流脉动小，扭矩变化小，压缩机寿命长；压缩过程长，相邻压缩腔压差小，泄漏量小，效率更高。
涡旋压缩机的独特设计，使其成为当今世界节能压缩机。
涡旋压缩机主要运行件涡盘只有龊合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。
涡旋压缩机运行平稳、振动小、工作环境宁静，又被誉为‘超静压缩机’。
涡旋式压缩机结构新颖、精密，具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁等优点。
被誉为‘新革命压缩机’和‘无需维修压缩机’是风动机械理想动力源，广泛运用于工业、农业、交通运输、医疗器械、食品装潢和纺织等行业和其它需要压缩空气的场合。
一种涡旋式压缩机，包括：驱动轴，可向顺时针或逆时针方向进行旋转，并具有既定大小的偏心部；气缸，形成既定大小的内部体积；滚轮，接触于气缸的内周面，并可旋转安装于偏心部的外周面，可沿着内周面进行滚动运动，并与内周面一同形成用于流体的吸入及压缩操作的流体腔室；叶片，弹性安装于气缸，使其与滚轮持续进行接触；上部及下部轴承，它们分别安装在气缸的上下部，用于可旋转支撑上述驱动轴，并封闭内部体积；机油流路，是设置于轴承及驱动轴之间，并使其之间均匀流动有机油；排出端口，它们连通于流体腔室；吸入端口，它们连通于流体腔室，并相互以既定角度进行隔离；阀门组件，它根据驱动轴的旋转方向，而选择性开放各吸入端口中的一个吸入端口。
涡旋压缩机工作原理
涡旋压缩机工作原理涡旋压缩机是一种常见的压缩机类型，它通过旋转动力将气体或蒸汽压缩成高压气体。
在工业生产和制冷系统中，涡旋压缩机被广泛应用。
那么，涡旋压缩机是如何工作的呢？接下来，我们将深入探讨涡旋压缩机的工作原理。
首先，涡旋压缩机由一个旋转的螺杆和一个固定的螺杆组成。
当压缩机运转时，气体或蒸汽被吸入旋转螺杆的进气口。
随着旋转螺杆的旋转，气体或蒸汽被逐渐压缩。
同时，固定螺杆的作用是限制气体或蒸汽的运动，使其在旋转螺杆的作用下被压缩。
其次，涡旋压缩机的工作原理基于容积压缩。
在压缩机内部，气体或蒸汽被逐渐挤压至较小的空间，从而增加了气体或蒸汽的压力。
这种容积压缩的原理使得涡旋压缩机能够将气体或蒸汽压缩成高压状态，以满足工业生产或制冷系统的需求。
此外，涡旋压缩机还采用了内部冷却系统。
在气体或蒸汽被压缩的过程中，由于压缩会产生热量，为了防止压缩机过热，涡旋压缩机通常会采用内部冷却系统来降低温度。
这样一来，涡旋压缩机在高效工作的同时，也能保持稳定的温度。
最后，涡旋压缩机的出口是高压气体或蒸汽。
经过涡旋压缩机的作用，气体或蒸汽被压缩至所需的压力，并通过出口排出。
这样一来，涡旋压缩机就完成了将低压气体或蒸汽转化为高压气体或蒸汽的工作。
总的来说，涡旋压缩机通过旋转螺杆的作用，利用容积压缩的原理将气体或蒸汽压缩成高压状态。
同时，通过内部冷却系统的作用，保持了涡旋压缩机的稳定工作温度。
最终，涡旋压缩机将高压气体或蒸汽输出，满足了工业生产和制冷系统的需求。
在实际应用中，涡旋压缩机的工作原理为工业生产和制冷系统提供了可靠的压缩能力，使得生产过程更加高效和稳定。
因此，深入了解涡旋压缩机的工作原理对于工程技术人员和相关行业的从业人员来说，具有重要的意义。
涡旋压缩机
上世纪初，法国工程师克拉斯提出了涡旋机械的构思，并于1905年取得美国发明专利，该专利阐述了一种新型旋转式发动机。
此后70多年前，涡旋机械的重要性未被人们充分认识，再加上没有高精度的涡旋型线加工设备，它并未得到更深入的研究和发展。
世界上第一台空调用涡旋式压缩机在1983年由日立制造出来并拥有专利，与转子式压缩机和第三代摆动式压缩机相比具有运动部件少、无气阀、泄露小、效率高、噪音低、振动小、寿命长的特点。
涡旋式压缩机在制冷系统中的卓越性能表现，使得时隔20多年的今天，它依然是专家学者研究的热点，日立始终处在技术的前端。
涡旋压缩机的工作原理：涡旋压缩机中的主要部件是两个形状相同但角相位置相对错开180°的渐开线涡旋盘，其一是固定涡旋盘，而另一个是由偏心轴带动，其轴线绕着固定涡旋盘轴线做公转的绕行涡旋盘。
工作中两个涡旋盘在多处相切形成密封线，加上两个涡旋盘端面处的适当密封，从而形成好几个月牙形气腔。
两个涡旋盘间公共切点处的密封线随着绕行涡旋盘的公转而沿着涡旋曲线不断转移，使这些月牙形气腔的形状大小一直在变化。
压缩机的吸气口开在固定涡旋盘外壳的上部。
当偏心轴顺时针旋转时，气体从吸气口进入吸气腔，相继被摄入到外围的与吸气腔相通的月牙形气腔里。
随着这些外围月牙形气腔的闭合而不再与吸气腔相通，其密闭容积便逐渐被转移向固定涡旋盘的中心且不断缩小，气体被不断压缩而压力升高。
自1983年，日立发明制造了世界第一台涡旋式空调压缩机之后，20年来日立在涡旋压缩机技术研发上孜孜以求、不断取得突破，凭借着其专业开发制造经验，使其技术更先进，质量更高，可靠性更强。
旋压缩机运动部件少、泄露小、效率高、震动小、寿命长。
与转子压缩机相比较：转子式压缩机属于第二代压缩机，比第一代往复式压缩机效率高5%左右。
有余隙容积，存在将部分制冷剂气体重新压缩的过程，降低了压缩效率和压缩机本身的能效比。
受排气阀控制压力范围的影响，排气压力范围小，压缩机适应外界温度变化的能力差，特别是冬季制热效果差，能效比低。
涡旋压缩机
5.1气量的调节之变转速调节
31
5.2 多机并联运行调节
两台并联运行的涡 旋式压缩机共用一个 机壳，彼此独立运行 也可并联运行 ，具 有高效、可靠及成本 低的优点。
5.3 变容量旁通调节
汽车空调中常用
通过活塞式控 制阀6控制回流气 体调节孔9的开启 度，以控制吸入 气体的回流量， 从而实现输汽量 的调节。
主要内容
1、主要构件及工作原理 2、应用领域及分类 3、涡旋曲线及结构内容积比的计算 4、泄漏的分析及密封机构 5、气量的调节 6、参考文献
1.1涡旋式压缩机的主要构件
涡旋式压缩机有两种结构：自转型和公 转型。涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相 错180°对置而成，其中一个是固定涡 旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，它们在 几条直线(在横截面上则是几个点)上接 触并形成一系列月牙形容积。 旋转涡 旋盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动， 绕固定涡旋盘平动，两者间的接触线在 运转中沿涡旋曲面移动。它们之间的相 对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部 件间的十字滑环来保证。
涡旋式压缩机结构简图
17—十字滑环 8—曲轴
2.1涡旋压缩机的优缺点
优点 1) 效率高、振动小、噪声低； 2) 结构简单体积小、重量轻可靠性高； 3）采用气体支承机构，允许带液压缩，一旦 压力过高，动盘与静盘端面脱离压力立即释放 缺点 1）制造需高精度的加工设备及精确的调心装 配技术； 2）结构太紧凑，压缩过程热量难以导出； 3）流量无法做的太大，压力也不宜过高。
涡旋式压缩机的优点
•涡旋式压缩机由于结构简单、零件少、 效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、 长寿命等诸方面大大优于其它型式的压 缩机，被誉为环保型压缩机。 •由于涡旋式压缩机的独特设计，使其 成为当今世界最节能压缩机。 •涡旋式压缩机主要运动件动为涡盘， 与静涡盘只有磨合没有磨损，因而寿命 更长，被誉为免维修压缩机。 •由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、 工作环境安静，又被誉为超静压缩机。
涡旋式压缩机
1.2 压缩机的工作原理
1.2.1基元容积的形成
图1-3示出涡旋式制冷压缩机的基本结构。主要由动涡旋体4、 静涡旋体3、曲轴8、机座5及防自转机构7等组成。动、静涡旋体 的型线均是螺旋形，动涡旋体相对静涡旋体对静涡旋体偏心并相 差180°对置安装，理论上它们轴向会在几条直线上接触（在横 截面上则为几个点接触），涡旋体型线的端部与相对的涡旋体底 部相接触，于是在动涡旋体间形成了一系列月牙形空间，即基元 容积。在动涡旋体以静涡旋体的中心为旋转中心并以一定的旋转 半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移 动，使基元容积不断缩小。静涡旋体的最外侧开有吸气孔1，并 在顶部端面中心部位开有排气孔2，压缩机工作时，气体制冷剂 从吸气孔进入动静涡旋体间最外圈的月牙形空间，随着动涡旋体 的运动，气体被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断 升高，直至与中心排气孔相通，高压气体被排触压缩机。图1-3 中的十字交叉的突肋分别与动涡旋体下端面键槽及机座上的键槽 配合并在其间滑动。
1.3
涡旋式制冷压缩机特点
1．相邻两室的压差小，气体的泄漏量少。 2．由于吸气、压缩、排气过程是同时连续地进行，压力上升速度较 慢，因此转矩变化幅度小、振动小。 3．没有余隙容积，故不存在引起输气系数下降的膨胀过程。 4．无吸、排气阀，效率高，可靠性高，噪声低。 5．由于采用气体支承机构，故允许带液压缩，一旦压缩腔内压力过 高，可使动盘与静盘端面脱离，压力立即得到释放。 6．机壳内腔为排气室，减少了吸气预热，提高了压缩机的输气系数。 7．涡线体型线加工精度非常高，必须采用专用的精密加工设备。 8．密封要求高，密封机构复杂。
6.通风不良造成空气再循环（形成短路循环） 1.制冷剂不足
2.制冷剂泄漏
排气压力低 3.环境温度低，冷凝器的送风温度过低 4.对冷凝器送风过多 5.液体制冷剂回流 6.压缩机能力降低
涡旋式压缩机
涡旋式压缩机涡旋式压缩机是一种流体压缩设备，采用涡旋式结构来增加压缩空气的压力和速度。
它在许多应用中广泛使用，包括空调系统、制冷系统、汽车引擎等。
本文将介绍涡旋式压缩机的原理、结构和应用。
涡旋式压缩机的原理是利用涡旋或旋涡效应将气体压缩。
它由一对共轴旋转的固定螺旋线和一个固定的外壳组成。
当旋转的螺旋线在外壳内部旋转时，被压缩的气体被迫经过螺旋线，并且由于螺旋线的形状和旋转速度，气体的压力和速度都得到增加。
涡旋式压缩机的结构相对简单，由一个旋转部件和一个固定部件组成。
旋转部件包括两个螺旋线，它们共轴排列，并且在固定油封的帮助下旋转。
固定部分包括外壳和入口出口口。
当气体进入压缩机时，通过入口口进入旋转螺旋线，然后被壳体包围并被迫通过另一端的出口口。
涡旋式压缩机具有多个优点。
首先，它的结构简单，没有复杂的移动部件，因此可以减少维护和故障的风险。
其次，涡旋式压缩机有较高的效率。
螺旋线的形状和旋转速度被精心设计，以确保能够达到较高的压缩比。
此外，涡旋式压缩机还具有较低的噪音水平和较小的体积，适用于空间有限的应用场景。
涡旋式压缩机在许多领域有广泛的应用。
首先，它在空调系统中被广泛使用。
通过增加压力和速度，涡旋式压缩机可以改变气体的状态，将低温低压的气体转化为高温高压的气体，从而实现冷却效果。
其次，涡旋式压缩机也常用于制冷系统。
它可以将制冷剂从低压区域抽出，并通过压缩使其进入高压区域，从而产生制冷效果。
此外，涡旋式压缩机还被广泛应用于汽车引擎，用于增加气缸中的气体压力和密度，提高燃烧效率。
然而，涡旋式压缩机也存在一些限制。
首先，由于涡旋式压缩机的结构限制，其压缩比相对较低，无法满足一些高压需求的应用场景。
其次，由于旋转螺旋线的运动，涡旋式压缩机会产生振动和噪音。
这可能对某些噪音敏感的应用场景造成干扰。
此外，由于涡旋式压缩机的结构复杂度相对较高，制造和维修成本也较高。
总的来说，涡旋式压缩机是一种在许多应用中广泛使用的流体压缩设备。
什么是涡旋压缩机工作原理
什么是涡旋压缩机工作原理
涡旋压缩机工作原理是利用涡旋元件产生旋转流场进行气体压缩的一种机械设备。
涡旋压缩机主要由一个固定壳体和一个旋转的涡旋元件组成。
涡旋元件包含两个螺旋状的叶片，分别为固定叶片和旋转叶片。
当涡旋压缩机开始工作时，旋转的涡旋元件通过电机的驱动开始旋转。
气体进入涡旋压缩机的进气口后，被涡旋元件的螺旋叶片推动旋转，形成螺旋流动。
在螺旋流动中，气体被逐渐压缩。
固定叶片和旋转叶片之间的间隙逐渐减小，从而使气体被压缩。
压缩后的气体在涡旋压缩机的出气口排出。
通过控制旋转涡旋元件的转速，涡旋压缩机可以实现不同程度的气体压缩。
涡旋压缩机工作时，涡旋元件旋转平稳，运行噪音小，能耗低。
涡旋压缩机适用于多种气体的压缩，包括空气、氮气、氢气等。
它被广泛应用于空调、制冷、压缩机和工业生产中的气体传输与处理等领域。
涡旋压缩机的工作原理
涡旋压缩机的工作原理涡旋压缩机是一种常见的离心式压缩机，其工作原理是通过涡旋力将气体压缩。
它具有结构简单、体积小、振动小、效率高等优点，在空调、制冷、工业流体以及天然气输送等领域得到广泛应用。
下面将详细介绍涡旋压缩机的工作原理。
工作过程：涡旋压缩机的工作过程可以分为吸气、压缩和排气三个阶段。
1.吸气阶段：在压缩机启动时，转子开始旋转。
当转子在固定壳体中旋转时，从吸气口处进入气体。
由于固定壳体和转子表面的几何形状，在旋转过程中形成螺旋型的容积。
气体通过这个容积螺旋进入压缩区域。
2.压缩阶段：当气体进入压缩区域时，由于转子的旋转速度和固定壳体的几何形状，气体被迫被挤压在越来越小的容积中。
这导致气体的压力和温度上升。
涡旋力将气体推向排气区域，产生更高的压力。
3.排气阶段：在达到所需压力后，气体通过排气口排出。
当气体被排出时，转子继续旋转，吸气-压缩-排气循环持续进行。
1.离心原理：涡旋压缩机操作中的重要原理是离心作用。
涡旋压缩机的转子与壳体之间形成一个要塞型容积，当转子旋转时，涡旋力将气体压缩到越来越小的区域中。
这种离心作用使气体受到挤压，从而实现气体的压缩。
2.相对速度原理：在旋转过程中，气体相对于转子和固定壳体的速度不断变化。
当气体从吸气口进入压缩区域时，其速度较低。
当气体被挤压进入越来越小的容积中时，转子和固定壳体之间的相对速度增加，导致气体的压力和温度上升。
3.活塞效应原理：由于涡旋压缩机的转子和固定壳体外形独特，气体在压缩区域内呈现螺旋状容积。
这种几何形状使气体从广阔的吸气区域逐渐被挤压到较小的压缩区域，产生类似活塞的效应。
这种效应使得气体可以被高效地压缩。
总结起来，涡旋压缩机的工作原理是利用离心原理、相对速度原理和活塞效应原理来将气体压缩。
通过转子的旋转和固定壳体的几何形状，在涡旋压缩机内部形成螺旋型的容积，使气体经过吸气、压缩和排气三个阶段，最终达到所需的压力。
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* V1 p( p 2t )(3 )h
式中θ*为开始排气角 结构内容积比为行程容积与终了容积之比：
VN 2 N 1 * V1 3
4.1涡旋压缩机的内泄漏
内泄漏的发生途径；
•工作腔与背压腔之间的泄漏 中间压力腔与背压腔之间的气体或油中溶解的工质的交换； 背压腔与动盘端板面密封之间的气体或油气混合物的交换。 •安全阀孔泄漏 主要是排气缓冲腔内的高压气体通过安全阀孔泄漏到低压工 作腔。所以,目前有些压缩机也采用取消安全阀的设计,以减 少内泄漏,提高压缩机效率。外泄漏主要是指由于定盘吸气 孔O型环密封性差,导致高压气体进入吸气腔的泄漏。
5.1气量的调节之变转速调节
31
5.2 多机并联运行调节
两台并联运行的涡 旋式压缩机共用一个 机壳，彼此独立运行 也可并联运行 ，具 有高效、可靠及成本 低的优点。
5.3 变容量旁通调节
汽车空调中常用
通过活塞式控 制阀6控制回流气 体调节孔9的开启 度，以控制吸入 气体的回流量， 从而实现输汽量 的调节。
3.2圆渐开线涡旋曲线的参数
• • • • • • • • 基圆半径r 涡旋体厚度t（=2rα） 渐开线起始角α 压缩腔室数N 涡旋体节距p（=2πr） 涡旋圈数m 涡旋体高度h 两涡盘相对回转角θ
3.3涡旋压缩机内压缩比的计算
渐开线及其所围成的面积 • 记圆的渐开线角增量对应的微圆面积d ，对应的 微圆面积为dS，则有：
涡旋式压缩机结构简图
1—吸气口 2—排气口 3—静涡旋盘 4—动涡旋 盘 5—机座 6—背压腔 7—十字滑环 8—曲轴
2.1涡旋压缩机的优缺点
优点 1) 效率高、振动小、噪声低； 2) 结构简单体积小、重量轻可靠性高； 3）采用气体支承机构，允许带液压缩，一旦 压力过高，动盘与静盘端面脱离压力立即释放 缺点 1）制造需高精度的加工设备及精确的调心装 配技术； 2）结构太紧凑，压缩过程热量难以导出； 3）流量无法做的太大，压力也不宜过高。
主要Байду номын сангаас容
1、主要构件及工作原理 2、应用领域及分类 3、涡旋曲线及结构内容积比的计算 4、泄漏的分析及密封机构 5、气量的调节 6、参考文献
1.1涡旋式压缩机的主要构件
涡旋式压缩机有两种结构：自转型和公 转型。涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相 错180°对置而成，其中一个是固定涡 旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，它们在 几条直线(在横截面上则是几个点)上接 触并形成一系列月牙形容积。 旋转涡 旋盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动， 绕固定涡旋盘平动，两者间的接触线在 运转中沿涡旋曲面移动。它们之间的相 对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部 件间的十字滑环来保证。
•工作腔之间的泄漏
工作腔之间的泄漏
• 轴向间隙发生径向泄漏 • 径向间隙发生轴向泄漏
4.2涡旋压缩机密封机构
(1)轴向密封机构
(2)径向密封
• 径向密封是借两个涡旋体的径向接触来实现的。 当间隙值较大时，涡旋体的相互接触使磨擦损 失为主，泄露损失次之；当间隙值较小时，则 反之。 • 从精度的角度考虑，精度对涡旋压缩机有决定 性影响。精度高能降低泄漏量，但这有涉及加 工机床的性能与制造成本，此外涡盘在工作时 受热与受力引起的变形又会使过高的精度失去 意义。 • 因此存在一个径向间隙的最佳的平衡值。
涡旋压缩机的工作过程分析一
动盘公转180°时，涡线体的外、中、内侧分 别继续进行吸气、压缩和排气过程；
涡旋压缩机的工作过程分析一
• 动盘继续公转至270°时，内侧排气过程结 束，中间部分的气体压缩过程也告结束， 外侧吸气过程仍继续进行；
涡旋压缩机的工作过程分析
当动盘转至原来0°位置时，外侧吸气过程结束，内侧 排气过程仍在进行。如此反复循环。 由以上分析可以看出，涡旋压缩机的工作过程仅有进气、 压缩、排气三个过程，而且是在主轴旋转一周内同时进行的， 外侧空间与吸气口相通，始终处于吸气过程，内侧空间与排 气口相通，始终处于排气过程，而上述两个空间之间的月牙 形封闭空间内，则一直处于压缩 过程。因而可以认为吸气 和排气过程都是连续的。
2.2涡旋式压缩机的应用领域
• 广泛应用于: –冷水机组 –热泵机组 –中小制冷量的空调机组 –真空泵 –小型涡旋发动机
2.3涡旋式压缩机的分类
(1)立式全封闭结构
（2）卧式全封闭涡旋式压缩机
（3）开启涡旋式压缩机
（4）数码涡旋式压缩机
3.1涡旋压缩机的涡旋曲线
• 涡旋压缩机的涡旋曲线可以采用螺线、正多边形的渐开线 及圆的渐开线； • 圆的渐开线有单涡圈、双涡圈以及多个涡圈； • 根据圆渐开线几何特性，容易通过创成法获得。
1 2 dS (r ) d 2
•由此求得图中阴影部分面积S：
月牙型腔室面积计算（以第3个压缩腔室示意）：
同理，从中心起第i个月牙型腔室的容积为:
对具有N个压缩室的涡 旋压缩机，其第N个腔 室容积为:
VN p( p 2t )(2 N 1)h
对具有N个压缩室的涡旋压缩机， 令i=1，θ=θ*则得终了容积V1:
涡旋式压缩机的优点
•涡旋式压缩机由于结构简单、零件少、 效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、 长寿命等诸方面大大优于其它型式的压 缩机，被誉为环保型压缩机。 •由于涡旋式压缩机的独特设计，使其 成为当今世界最节能压缩机。 •涡旋式压缩机主要运动件动为涡盘， 与静涡盘只有磨合没有磨损，因而寿命 更长，被誉为免维修压缩机。 •由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、 工作环境安静，又被誉为超静压缩机。
涡旋压缩机Scroll
涡旋压缩机的历史
• 1905， 法国工程师 Leon Creux 发明涡旋 压缩机理论并在美国申请专利； • 1977，随着加工技术的发展及能源危机的 产生,美国生产出世界上第一台涡旋压缩机 样机； • 80年代初在日本首先开始批量生产； • 1986，西安交通大学开始研究涡旋压缩机 并在1989年生产出中国第一台涡旋压缩机， 打破了国际技术封锁。
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参考文献
• （1）顾兆林、郁永章、冯诗愚，涡旋压缩 机及其它涡旋机械，陕西科学技术出版社， 1998.3 • （2）李连生，涡旋压缩机，机械工业出版 社，1998.3 • （3）邓定国、束鹏程，回转压缩机，西安 交通大学讲义，2007.1
动静涡盘实物图
1.2涡旋压缩机的工作过程
涡旋压缩机的工作过程分析
当动盘位置处于0°时，涡线体的啮合线 在左右两侧，由啮合线组成了封闭空间，此 时完成了吸气过程；
涡旋压缩机的工作过程分析一
当动盘顺时针方向公转90°时，啮合线也移 动90°，处于上、下位置，封闭空间的气 体被压缩、与此同时，涡线体的外侧进行 吸气过程，内侧进行排气过程；