《制冷压缩机》第4章_滚动转子式制冷压缩机解析
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各类型空气压缩机优缺点功能解析1. 活塞式空气压缩机当活塞式空气压缩机的曲轴旋转时,通过连杆的传动,活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。
活塞式空气压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这时气体即沿着进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到更大时为止,进气阀关闭;活塞式空气压缩机的活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压力升高,当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。
当活塞式空气压缩机的活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。
总之,活塞式空气压缩机的曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。
活塞空气压缩机的优点(1)不论流量大小,都能得到所需要的压力,排气压力范围广,更高压力可达320MPa(工业应用),甚至700MPa,(实验室中);(2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量;(3)在一般的压力范围内,对材料的要求低,多采用普通的钢铁材料,加工较容易,造价也较低廉;(4)热效率较高,一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右;(5)气量调节时,适应性强,即排气范围较广,且不受压力高低影响,能适应较广阔的压力范围和制冷量要求;(6)气体的重度和特性对空气压缩机的工作性能影响不大,同一台空气压缩机可以用于不同的气体;(7)驱动机比较简单,大都采用电动机,一般不调速,可维修性强;(8)活塞空气压缩机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验;活塞空气压缩机的缺点:(1)结构复杂笨重,易损件多,占地面积大,投资较高,维修工作量大,使用周期较短,但经过努力可以达到8000小时以上;(2)转速不高,机器体积大而重,单机排气量一般小于500m3/min;(3)机器运转中有振动;(4)排气不连续,气流有脉动,容易引起管道振动,严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏;(5)流量调节采用补助容积或旁路阀,虽然简单、方便、可靠,但功率损失大,在部分载荷操作时效率降低;(6)用油润滑的空气压缩机,气体中带油需要脱除;(7)大型工厂采用多台空气压缩机组时,操作人员多或工作强度较大。
制冷压缩机系列讲座(十四):滚动转子式压缩机I —工作过程和结构特点信息来源:中国制冷空调技术网 更新日期: 2008-9-16关键词:制冷压缩机,滚动转子式压缩机,工作过程和结构特点工作过程和结构特点一、 工作过程滚动转子式压缩机类属回转式压缩机。
20世纪70年代后在国内外有较大的发展,如国内产生的小型全封闭滚动转子式制冷压缩机GZ2型、YZ型、QXW型、QDX型等已被选用于家用空调器、电冰箱和商业制冷装置。
GZ2型的制冷工质为R22,在2820r/min的空调工况下制冷量约为3kW。
国外产品有美国的K型,德国的GL型,日本的SG、SH型、X型、A型及CRH型,还有瑞士的RI型等等。
图14-1 滚动转子式制冷压缩机主要结构示意图滚动转子式制冷压缩机主要由气缸、滚动转子、偏心轴和滑片等组成,如图14-1所示。
圆筒形气缸2的径向开设有不带吸气阀的吸气孔口和带有排气阀的排气孔口,滚动转子3(亦称滚动活塞)装在偏心轴4上,转子沿气缸内壁滚动,与气缸间形成一个月牙形的工作腔,滑片7(亦称滑动挡板)靠弹簧的作用力使其端部与转子紧密接触,将月牙形工作腔分隔为两部分,滑片随转子的滚动沿滑片槽道作往复运动,端盖被安置在气缸两端,与气缸内壁、转子外壁、切点、滑片构成封闭的气缸容积,即基元容积,其容积大小随转子转角变化,容积内气体的压力则随基元容积的大小而改变,从而完成压缩机的工作过程。
图14-2 滚动转子式压缩机工作过程示意图二 压缩机的工作过程1.几个特征角度及其对工作过程的影响 用的连线表示转子转角1OO θ的位置,转子处于最上端位置时,气缸与转子的切点T 在气缸内壁顶点,此时θ=0。
图14-2表示了滚动转子式压缩机的几个特征角。
(1)吸气孔口后边缘角α(顺时针方向)可构成吸气封闭容积,θα=时吸气开始,α的大小影响吸气开始前吸气腔中的气体膨胀,造成过度低压或真空;(2)吸气孔口前边缘角β 它的存在会造成在压缩过程开始前吸入的气体向吸气口回流,导致输气量下降。
涡旋式压缩机与滚动转子式压缩机的比较随着社会发展,人类对生存环境的舒适性要求也越来越高,所以提高压缩机的压缩效率和工作可靠性、开发应用节材、节能型压缩机就成为制冷技术发展的主要方向之一,第三代制冷与空调用压缩机---涡旋式压缩机就是在这种背景下应运而生并得到广泛应用、并在众多的商用空调系统中取代传统的第一、二代压缩机而占据主导地位,而滚动转子式压缩机(第二代压缩机)由于其相对较低的制造成本和相对较高的性能在小容量(3HP以下)空调机组中仍占据主要地位。
本文就涡旋式压缩机和滚动转子式压缩机在空调技术上的具体应用及有关性能进行具体比较。
涡旋压缩机是靠气体容积减小而使压力升高的一种压缩机,是一种借助于容积的变化来实现气体压缩的流体机械,这一点与往复式压缩机相同;涡旋式压缩机是通过主轴旋转带动工作转子运动来改变压缩机容积,以达到吸气、压缩和排气的目的,它的主要部件动涡盘的运动,是在偏心轴的直接驱动下进行的,这一点又与旋转式压缩机相同;但涡旋式压缩机的压缩腔,既不同于往复式的又不同于旋转式的,故把它称做新一代容积式压缩机即第三代压缩机,该型压缩机具有非常高的效率,比第二代压缩机转子压缩机效率高5%左右。
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。
滚动转子式压缩机简介滚动转子式压缩机是一种先进的压缩机技术,在工业和商业领域中得到广泛应用。
它采用滚动方式实现压缩的原理,具有高效率、低噪音、紧凑型和可靠性等特点,被广泛用于空调、制冷设备、压缩空气系统等领域。
工作原理滚动转子式压缩机由两个滚轮(即转子)组成,一个为固定转子,一个为活动转子。
这两个滚轮的齿形互为补形,通过滚动的方式实现气体的压缩。
工作过程中,活动转子通过外部力(如电机)的驱动而转动,同时与固定转子接触,形成密闭的工作腔。
当活动转子转动时,使得工作腔的容积逐渐减小,气体被压缩并排出。
结构与组成部分滚动转子式压缩机主要由以下几个部分组成:1. 固定转子:固定在压缩机壳体上,具有固定的齿形,与活动转子的齿形互为补形。
2. 活动转子:通过电机等外部力驱动转动,具有活动的齿形。
3. 压缩室:由固定转子和活动转子的齿形组成,形成密闭的工作腔。
4. 进气口:将气体引入压缩室。
5. 出气口:将被压缩的气体排出。
优势与应用领域滚动转子式压缩机具有以下的优势: - 高效率:滚动转子式压缩机采用滚动方式实现气体的压缩,其效率较高,能够在较短的时间内完成气体压缩工作。
- 低噪音:由于滚动转子式压缩机采用滚动方式工作,相比于传统的压缩机技术,其噪音较低,适用于需要保持安静环境的场所。
- 紧凑型:滚动转子式压缩机的结构相对较小巧,占据空间较少,方便安装和维护。
- 可靠性:由于滚动转子式压缩机结构简单,工作过程中涉及的运动部件较少,因此具有较高的可靠性和稳定性。
滚动转子式压缩机广泛应用于以下领域: - 空调系统:滚动转子式压缩机可以用于家庭和商业空调系统中的制冷循环,有效提升空调系统的运行效率。
- 制冷设备:滚动转子式压缩机被用于制冷设备中,如冰箱、冷柜等,以提供稳定的制冷效果。
- 压缩空气系统:滚动转子式压缩机能够将空气压缩到较高的压力,用于工业生产过程中的气动设备和工具。
- 汽车空调系统:由于滚动转子式压缩机的高效率和紧凑型结构,被广泛应用于汽车空调系统,提供舒适的车内环境。
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4、压缩机的基本性能参数有哪些?第二章活塞式压缩机1、压缩机的有关名词术语有哪些?2、压缩机是如何分类的?3、压缩机的型号是如何表示的?4、压缩机的实际工作过程与理想工作过程有何差别?5、影响压缩机排汽量的因素有哪些?它们又是如何影响λ值的?6、制冷量、功率、效率的定义及含义7、压缩机电动机功率的选配方法是什么?8、排气温度过高对压缩机会带来什么影响?降低排气温度的措施有哪些?9、性能系数是如何定义的?它的大小反应了压缩机的什么指标?10、如何使用性能曲线图?11、规定各种工况的意义是什么?12、活塞组的组成和活塞环的作用是什么?13、连杆组由哪些零件组成?14、曲轴有哪几类?15、轴封有何作用?摩擦环式轴封的几个密封面是如何形成的?16、汽阀的工作原理是什么?17、机体有何作用?18、润滑有何作用?19、润滑的方式及典型压力润滑系统油的流动路线是怎样的?20、主要润滑设备的工作原理及结构特点是什么?21、润滑油的基本性能指标有哪些?22、压缩机能量调节的方法有哪些?23、压缩机安全保护的措施分为几类?24、活塞式压缩机的典型结构有哪些?25、压缩机组有哪些类型?26、冷凝机组的结构及特点?27、冷水机组的结构及特点是什么?28、模块化冷水机组的结构及特点什么。
第三章螺杆式制冷压缩机1. 简述螺杆式制冷压缩机的工作原理及工作过程。
2. 螺杆式制冷压缩机的优缺点主要有哪些?3. 螺杆式制冷压缩机由哪些主要零部件组成?各主要零部件的作用是什么?4. 何谓螺杆式制冷压缩机转子的齿形?对齿形有何基本要求?5. 螺杆式制冷压缩机转子典型齿形有哪些?各有何特点?6. 螺杆式制冷压缩机输气量的大小与哪些因素有关?影响输气系数的主要因素有哪些?7. 简述滑阀调节和塞柱阀调节输气量的工作原理。