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制冷压缩机系列讲座(二):制冷压缩机当前发展概况

信息来源:本网讲座更新日期:09-01-07 点击:

         从新技术进步方面看,新型压缩机新材料新工艺新控制方法以及新工质的出现和计算机功能的不断提高等,都使得已有得企业要耗费巨资投入改造,而另一方面却为新生得企业带来发展得契机。

         在制冷空调工业面前,现在所遇到得有三个主要问题。首当其冲的是如何实现CFCSHCFCS的替代,以免大气臭氧层继续遭受破坏。可以这样说,这个替代问题是近几十年来比以往任何时候对制冷空调工业产生最大影响和变化的大事。第二个十分重要的挑战是要求进一步提高设备和系统的效率以减少能源消耗。 作为主机的制冷压缩机的节能性能提高在其中起了很关键的作用。第三个问题是许多制冷空调企业的崛起引发起全球竞争的白热化。这些企业都想捕捉住当前这个采 用高新技术,新工艺已变为可行和经济的有利时机。其结果是,近年来,由于高科技的引用,制冷空调设备的制造工艺可靠性舒适性和噪声控制等方面确实取得令人 瞩目的进展。

         制冷压缩机在面临这一系列挑战中同样出现新的突破。事实已充分说明,近30年来,压缩机工业经历着一场达革命,这主要体现在研究领域中,新型压缩机的开发 中以及设计过程中工程科学的应用。最明显的是新型的传感器已经大量用于测量压缩机中的压力温度振动和应变。而最近,在整个压缩机工业的方方面面都广泛使用 的电子计算机,成为不可或缺的手段,这包括计算机数据采集和整理,计算机辅助设计设计和工艺的优化等。其带来的总体效果体现在压缩机的小型化(但却拥有较 大的制冷量)和高效率,此外,噪声和振动得到降低,可靠性得到提高和寿命得到延长。而在取得这些成就的过程中所消耗的开发,设计和生产制造时间都比过去短 且费用亦低。

、往复式压缩机

        往复式压缩机迄今还是应用最广泛的一种机型,尽管它的市场份额已被其它形式压缩机占去一部分,这是因为后者具有比往复式机器更好的可靠性容积效率压力稳定 等性能。因此,可以预料,除了在小冷量应用场合,往复式压缩机还会继续失去其占有的市场。虽然如此,它仍在采用新技术来力保自身市场范围,其方法是应用热 力和流体力学的新成果,采取计算机辅助设计的手段使压缩机的设计气阀的改进等方面更为合理,对其整体性能的预测更加精确。目前,其性能系数约为 2~2.5W/W(制冷)和2.9~3.4W/W(空调)。

二、 转子式制冷压缩机

        这类压缩机如今广泛应用于家用电冰箱和空调器中。它从结构上看主要是因为不需要用吸气阀而显得可靠性更高。同样的原因亦使它适用于变速运行,在家用空调器 中其变速比可达10:1(从10~15HZ)。2机器的零部件少,尺寸紧凑,重量轻也是它的明显优点。但是也有其受限制的一面,即这种压缩机一旦在其轴承 主轴滚动或是滑片处发生磨损,间隙增大,马上会对其性能产生较明显的不良影响,因而它通常是用在工厂中整体装配的冰箱空调器中,因为这样,系统内具有较高 的清洁度。而对于在现场总装的制冷空调系统而言,如中央空调或大多数商用制冷机,则因在其系统中往往会有大量导致压缩机零件磨损的杂质,致使机器性能迅速 恶化。单缸的转子式压缩机在很低转速时的转速不均匀度慧增大,因而开发了双缸机来克服这个缺点。但是,有迹象表明已逐渐用涡旋式压缩机来替换转子式的现 象,以取得较好的低转速运行特性。
         转子式压缩机的研究集中在降低能耗,采用替代工质(如HFC-134a),采用新的润滑油,电动机变速控制和降低噪声等方面。其性能系数可达2.9W/W(制冷)和3.4W/W(制热)。

、涡旋式压缩机

        数控加工工艺的发展使涡旋式压缩机得以制成并进入市场。随着这种加工工艺的生产率提高,这类压缩机的价格更具有竞争力。尽管它需要有一平动传动机构而使其 结构有所复杂化,但它却具有许多潜在的技术优势。机器中没有吸气阀,也可以不带排气阀,从而提高了其可靠性,转速变化范围可增大;还有动力平衡性较好,轴 的扭矩较均匀,压力波动小以及较小的振动和噪声。进一步看其特点,涡旋式压缩机的余隙容积损失的缘故.这种特性使它在制冷,空调和热泵应用场合中比往复式 更具有优势。
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