Dispositivo de compressor de geladeira: tipos e classificação de compressores de refrigeração

A operação de equipamentos de refrigeração doméstica e industrial depende diretamente da circulação do refrigerante; a instalação do compressor é responsável por esse processo. De fato, esse é o elemento estrutural mais importante, sem o qual um refrigerador doméstico interessará apenas a receptores de reciclagem. Para reparar ou substituir este dispositivo, é importante entender como ele funciona. Nesta publicação, falaremos sobre a estrutura interna de vários compressores de refrigeradores domésticos e suas características.

Conteúdos

  1. Brevemente sobre os tipos de equipamento
  2. Compressor para a geladeira: princípio de operação
  3. Classificação de compressores em equipamentos de refrigeração
  4. O dispositivo do compressor de pistão da geladeira
  5. O dispositivo dos mecanismos do rotor
  6. O dispositivo do compressor inversor da geladeira

Brevemente sobre os tipos de equipamento

De acordo com o princípio de operação, este equipamento pode ser dividido em quatro tipos:

  • O ejetor de vapor, como regra, a água atua como refrigerante. É usado em vários processos industriais.
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  • A absorção, para o trabalho, não utiliza energia elétrica, mas térmica.
  • O termoelétrico, com base nos elementos Peltier, permanece amplamente em dúvida devido à baixa eficiência (informações detalhadas sobre esses dispositivos podem ser encontradas em nosso site).
  • Compressor

É o último tipo de equipamento amplamente utilizado em unidades domésticas e industriais.

Compressor para a geladeira: princípio de operação

Para entender o objetivo desta unidade, considere o esquema de operação do equipamento. Uma versão simplificada, onde apenas os principais elementos estruturais são indicados, é fornecida abaixo.

O princípio de operação da unidade de refrigeração
Fig. 1. O princípio de operação da unidade de refrigeração

Designações:

  • A - O radiador evaporativo, em regra, é feito de tubos de cobre e está localizado dentro da câmara.
  • B - Unidade de compressor.
  • C - Condensador, é um conjunto de radiadores localizado na parte traseira da unidade.
  • D - Tubo capilar, utilizado para equalizar a pressão.

Agora considere o algoritmo de operação do sistema:

  1. Usando um compressor (B na fig. 1), o vapor de refrigerante (geralmente freon) é injetado no radiador do condensador (C). Sob pressão, ocorre a condensação, ou seja, o freon muda seu estado de agregação, passando de vapor para líquido. O calor gerado pela grade do radiador se dissipa no ar circundante. Se você notar, a parte traseira de uma instalação em funcionamento está notavelmente quente.
  2. Depois de sair do condensador, o refrigerante líquido entra no equalizador de pressão (tubo capilar D). À medida que você se move através desse nó, a pressão do freon diminui.
  3. O refrigerante líquido, agora sob baixa pressão, entra no radiador evaporativo (A), sob a influência do calor, do qual muda novamente o estado de agregação. Ou seja, vire vapor. No processo, o radiador evaporativo é resfriado, o que leva a uma diminuição da temperatura na câmara.

Em seguida, o ciclo se repete, até que a temperatura exigida seja estabelecida na câmara, após a qual o sensor envia um sinal ao relé para desligar a instalação elétrica. Assim que a temperatura subir acima de um certo limite, o dispositivo liga e a instalação opera de acordo com o ciclo descrito.

Com base no exposto, podemos concluir que este dispositivo é uma bomba que fornece circulação de refrigerante no sistema de refrigeração.

Classificação de compressores em equipamentos de refrigeração

Apesar do princípio geral de operação, o design dos mecanismos pode variar significativamente. A classificação é realizada de acordo com o princípio de operação em três subtipos:

  1. Dinâmico. Nesses dispositivos, a circulação de refrigerante é realizada sob a influência de um ventilador. Dependendo do design deste último, eles geralmente são divididos em axial e centrífugo. Os primeiros são instalados dentro do sistema e, no processo de trabalho, eles bombeiam pressão. Seu princípio de operação é o mesmo de um ventilador convencional.
    Compressor axial
    Compressor axial

O segundo possui maior eficiência devido ao crescimento da energia cinética, sob a influência da força centrífuga.

Compressor centrífugo secional
Compressor centrífugo secional

A principal desvantagem de tais sistemas é a deformação das pás devido ao efeito de torção que ocorre sob a influência do torque. Instalações dinâmicas não são usadas em equipamentos domésticos, portanto, para nós, elas não são de interesse.

  1. Volumétrico. Nesses dispositivos, o efeito de compressão é produzido usando um dispositivo mecânico acionado por um motor (motor elétrico). A eficácia desse tipo de equipamento é significativamente maior que a das unidades de parafuso. Foi amplamente utilizado até o advento de dispositivos rotativos de baixo custo.
  2. Rotary. Essa subespécie se distingue por sua durabilidade e confiabilidade; apenas esse projeto é instalado em unidades domésticas modernas.

Dado que as duas últimas subespécies são usadas em dispositivos domésticos, faz sentido considerar o dispositivo com mais detalhes.

O dispositivo do compressor de pistão da geladeira

Esta unidade é um motor elétrico com eixo vertical, a estrutura é colocada em uma caixa de metal selada.

Aparência do compressor de pistão com a carcaça superior removida
Aparência do compressor de pistão com a carcaça superior removida

Quando você liga a energia do relé de partida, o motor aciona a cambota, de modo que o pistão conectado a ela comece a retroceder. Como resultado, o vapor de freon é evacuado do radiador evaporativo (A na Fig. 1) e injeção de refrigerante no condensador. Esse processo é facilitado por um sistema de válvulas que abre e fecha quando a pressão muda. Os principais elementos do design do pistão são apresentados abaixo.

Projeto do compressor de pistão
Projeto do compressor de pistão na forma de um diagrama

Designações:

  1. A parte inferior da caixa de metal.
  2. Montagem do estator de um motor elétrico.
  3. Estator do motor.
  4. O corpo do motor elétrico interno.
  5. Fixadores de cilindro.
  6. Tampa do cilindro
  7. Placa de montagem da válvula.
  8. Corpo do cilindro.
  9. Elemento do pistão.
  10. Um eixo com um pescoço de manivela.
  11. As asas.
  12. Controle deslizante de balancim.
  13. Tubo espiral enrolado para injeção de refrigerante.
  14. A parte superior da caixa selada.
  15. Val.
  16. Suporte de suspensão.
  17. Primavera.
  18. Suporte de suspensão
  19. Rolamentos montados em um eixo.
  20. Âncora de um motor elétrico.

Dependendo do design do sistema de pistão, esses dispositivos são divididos em dois tipos:

  1. Manivela. Eles são usados ​​para resfriar câmaras de grande volume, pois suportam uma carga significativa.
  2. Manivela. Eles são usados ​​em refrigeradores de duas câmaras, onde duas unidades trabalham juntas (para o freezer e o recipiente principal).

Em modelos posteriores, o pistão não é acionado por um motor elétrico, mas por uma bobina. Essa opção de implementação é mais confiável devido à falta de transmissão mecânica e econômica porque consome menos eletricidade.

Observe que as unidades de pistão não podem ser reparadas em condições domésticas, pois a desmontagem leva a uma perda de tensão. Teoricamente, pode ser restaurado, mas isso requer equipamento especializado. Portanto, quando os dispositivos falham, em regra, eles são substituídos.

O dispositivo dos mecanismos do rotor

Para ser preciso, esses dispositivos devem ser chamados de dois rotores, pois a pressão necessária é criada devido a dois rotores com contra-rotação.

Aparência de um compressor de dois parafusos (rotativo)
Aparência de um compressor de dois parafusos (rotativo)

Dentro do compressor, o freon, que cai em uma "bolsa" compressível, é empurrado para dentro do orifício de um pequeno diâmetro, o que cria a pressão necessária. Apesar da velocidade relativamente baixa do rotor, a taxa de compressão necessária é criada. Características distintivas: baixa potência, baixo ruído. Os principais elementos estruturais do mecanismo são apresentados abaixo.

Projeto do compressor rotativo linear
Projeto de um compressor rotativo linear na forma de circuito

Designações:

  1. Tubo de derivação.
  2. Separador de óleo.
  3. Carcaça apertada.
  4. Estator fixo na carcaça.
  5. Designação do diâmetro interno da caixa.
  6. Designação do diâmetro da âncora.
  7. Âncora
  8. Val.
  9. Manga.
  10. Lâminas.
  11. Rolamento no eixo da armadura.
  12. Tampa do estator.
  13. Tubo introdutório com válvula.
  14. Bateria da câmera.

O dispositivo do compressor inversor da geladeira

De fato, essa não é uma visão separada, mas uma característica do trabalho. Como já discutido acima, o motor de instalação desliga quando a temperatura limite é atingida. Quando ultrapassa o limite definido, o motor é conectado na potência máxima. Este modo de partida leva a uma diminuição no recurso do eletromecanismo.

A oportunidade de se livrar dessa desvantagem surgiu com a introdução de instalações de inversores. Nesses sistemas, o motor está constantemente ligado, mas quando a temperatura desejada é atingida, sua velocidade de rotação diminui. Como resultado, o refrigerante continua a circular no sistema, mas muito mais lentamente. Isso é suficiente para manter a temperatura em um determinado nível. Com este modo de operação, a vida útil é prolongada e menos energia é consumida. Quanto às outras características, elas permanecem inalteradas.

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