渦旋壓縮機特點的分析

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1、渦旋壓縮機特點的分析 渦旋壓縮機特點的分析 [摘 要]渦旋壓縮機作為目前多聯(lián)機普遍采用的壓縮機產(chǎn)品，其優(yōu)勢特點是不容置疑的。本文通過對不同結(jié)構(gòu)的渦旋壓縮機進行比照分析，了解其優(yōu)、缺點，以方便多聯(lián)機系統(tǒng)設(shè)計中對壓縮機的選型與運用。 [關(guān)鍵詞]多聯(lián)機系統(tǒng) 渦旋壓縮機 高壓腔 低壓腔。 中圖分類號：TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X06-0114-01 1 引言 作為空調(diào)系統(tǒng)中核心的零部件，空調(diào)系統(tǒng)的好壞與壓縮機有著最密切的關(guān)系。目前，在多聯(lián)機系統(tǒng)中幾乎都是使用渦旋壓縮機，市場上有兩種技術(shù)流派，一是以

2、日立為代表的高壓腔壓縮機，一種是以谷輪為代表的低壓腔壓縮機【1】。本文主要從排氣溫度，電機工作環(huán)境和供油系統(tǒng)等幾個方面對這兩種壓縮機的特點進行比照分析。 2 渦旋壓縮機的特點 渦旋壓縮機因其諸多優(yōu)點：無往復(fù)運動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，振動小，平衡性高，噪聲低，效率高等，而倍受國內(nèi)外科研機構(gòu)的重視，被稱為全新一代壓縮機。與往復(fù)壓縮機相比，有結(jié)構(gòu)簡單、體積小和重量輕的特點。主要零部件僅為往復(fù)式的1 /10，體積減少30%左右，其噪聲至少下降5～8 dB ，無氣閥等易損件，轉(zhuǎn)速可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，且效率變化不大。渦旋壓縮機與回轉(zhuǎn)壓縮機相比，有較高的容積系數(shù)，且氣流脈動較其它回轉(zhuǎn)壓縮

3、機低10%左右。 盡管渦旋式壓縮機在原理上有一系列突出的優(yōu)點，但是制造它需要有高精度的加工設(shè)備及方法，以及精確的調(diào)試裝配技術(shù)，渦旋壓縮機屬一種容積式壓縮的壓縮機，壓縮部件由動渦旋盤和靜渦旋組成。 3 上下壓腔渦旋壓縮機的比擬 高壓腔與低壓腔渦旋壓縮機的劃分，主要是在全封閉渦旋壓縮機中，壓縮機電機所處在的工作環(huán)境溫度進行區(qū)分，電機處于高溫高壓的排氣側(cè)為高壓腔，電機處于低溫低壓回氣側(cè)為低壓腔。 3.1 結(jié)構(gòu)的比擬 從高、低壓腔壓縮機的解剖圖可以看出，主要區(qū)別是高壓腔的吸氣口在上殼體，排氣口在主殼體；而低壓腔的吸氣口在主殼體，排氣口在上殼體。其他結(jié)構(gòu)上的差異主

4、要是不同廠家設(shè)計思路的差異。 3.2 排氣溫度的比擬 對于低壓腔渦旋壓縮機，從蒸發(fā)器出來的低溫低壓氣體先進入壓縮機殼體吸收電機釋放出來的熱量，然后再進入壓縮機的吸氣腔；而對于高壓腔渦旋壓縮機，低溫低壓氣體直接進入吸氣腔，當(dāng)被壓縮的高溫高壓氣體從壓縮腔排出后，氣體將在排出殼體前吸收電機釋放出來的熱量。 對于低壓腔結(jié)構(gòu)，壓縮機回氣先冷卻電機而被加熱，其壓縮腔的吸氣溫度較高，導(dǎo)致壓縮后從壓縮腔排出的氣體溫度也較高；而對于高壓腔結(jié)構(gòu)，雖然壓縮腔吸氣溫度低于低壓腔壓縮機，但是電機發(fā)熱溫度高于壓縮腔排氣溫度，壓縮完后氣體同樣還要吸收電機釋放的熱量才排出殼體。 所以，在相同的

5、工作條件下，上下壓腔壓縮機的排氣溫度差異不是很大。 3.3 電機工作環(huán)境的比擬 由于進入低壓腔壓縮機的冷媒氣體先進入壓縮機腔體，同時低壓腔結(jié)構(gòu)還可以在殼體底部增加磁性結(jié)構(gòu)，能夠降低鐵屑的危害，所以低壓腔壓縮機對進入殼體中的雜質(zhì)、異物有較強的抵抗能力；高壓腔結(jié)構(gòu)壓縮機，直接吸氣容易因雜質(zhì)、異物而損壞壓縮機，故對系統(tǒng)潔凈度要求較高。當(dāng)然，目前多聯(lián)機系統(tǒng)中內(nèi)外機都設(shè)有過濾網(wǎng)，能夠降低雜質(zhì)、異物的危害。 對于高壓腔結(jié)構(gòu)，由于電機處于高溫高壓氣體當(dāng)中，電機熱量無法有效的釋放出去，所以電機溫度會比擬高；而低壓腔結(jié)構(gòu)的電機處于低溫低壓氣體當(dāng)中，電機熱量能夠有效的釋放，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)在高溫

6、惡劣環(huán)境中運行時，電機溫度會比高壓腔結(jié)構(gòu)的低。 可見，高壓腔結(jié)構(gòu)的電機工作環(huán)境較低壓腔結(jié)構(gòu)的電機工作環(huán)境惡劣一些。 3.4 供油系統(tǒng)的比擬 冷凍機油在壓縮機中起到十分重要的作用，第一，減少運動部件的摩擦；第二，冷卻壓縮機部件；第三，對各部件之間進行密封【3】。 高壓腔壓縮機采用壓差供油，潤滑油在壓縮氣體的一定壓差作用下， 從油槽自動流向各摩擦面。由于高壓腔體內(nèi)溫度比擬高，所以必須采用高粘度潤滑油，否那么高溫會導(dǎo)致油的分解。當(dāng)然，由于啟動初期高壓腔內(nèi)壓力缺乏以將潤滑油壓到上端軸承，所以低溫啟動時會出現(xiàn)短時的潤滑滯后現(xiàn)象。 低壓腔壓縮機采用離心供油方式， 潤

7、滑油在離心力作用下流動至各摩擦面。集油盤在低溫側(cè)，對潤滑油等級要求低。啟動時，油泵與驅(qū)動電機同時運轉(zhuǎn)，潤滑效果能夠得到保證【4】。 3.5 抗液擊能力的比擬 軸向柔性結(jié)構(gòu)，就是在一定的條件下，允許壓縮機的動渦旋盤在軸向可以上下移動確實保最正確工作的一種結(jié)構(gòu)。 高、低壓腔壓縮機都可以采用軸向柔性結(jié)構(gòu)和設(shè)計泄壓閥門的方法來提高抗液擊能力。當(dāng)有液體壓縮時，壓縮腔中壓力大于壓縮機腔體壓力時，渦旋盤中動盤和靜盤會別離到達(dá)泄壓效果。如果有大量的液體吸入，動靜盤別離缺乏以完全釋放異常壓力，這時壓力繼續(xù)上升，到達(dá)靜盤設(shè)置的泄壓閥門的壓力后，會自動翻開泄壓閥進行泄壓。 隨著壓縮機

8、技術(shù)水平的提高，上下壓腔都可以采用相應(yīng)的方法來提高抗液擊能力，但是在相同的條件下比照，由于高壓腔的吸氣直接進入壓縮腔，所以其抗液擊能力還是比低壓腔壓縮機稍差一點。 3.6 振動噪音的比擬 高壓腔壓縮機的排氣具有較大的緩沖容積，振動小，輸氣均勻；低壓腔壓縮機的排氣緩沖容積較小，振動噪音較大。 3.7 壓縮效率的比擬 高壓腔壓縮機的吸氣直接進入壓縮腔，減少氣體的二次膨脹，容積效率高，從而提高了壓縮能力；低壓腔壓縮機由于吸氣段有較大的緩沖容積，較強的吸氣預(yù)熱造成容積效率下降。 4 總結(jié) 渦旋壓縮機作為目前多聯(lián)機普遍采用的壓縮機產(chǎn)品，其優(yōu)勢特點是不容置疑

9、的。而雖然其上下腔結(jié)構(gòu)有著各自的優(yōu)缺點，但是隨著壓縮機和多聯(lián)機技術(shù)水平的提升，對于不同的多聯(lián)機產(chǎn)品特點，也可以進行針對性的選擇高、低壓腔壓縮機，使其優(yōu)點可以得到強化，其缺點可以得到弱化。 參考文獻(xiàn) 【1】 Naoshi，Uchikawa[日].空調(diào)用渦旋壓縮機.國外鐵道車輛，1990，NO.5：15～18. 【2】 森下悅生[日].渦旋式壓縮機的幾何理論. 流體工程，1985.10：38～48. 【3】 李超.張榮珍.劉振全.海建中.渦旋式空氣壓縮機潤滑系統(tǒng)的研究.潤滑與密封，2004.07：104～105. 【4】 朱鵬，張勇，李功瑞.渦旋壓縮機系統(tǒng)回油分析.價值工程，2021，09：12～13.