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压缩机分类和工作原理--E

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发表于 2017-12-10 10:34:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
压缩机分类和工作原理--E


旋片真空泵


旋片真空泵简称旋片泵。是一种油封式机械真空泵。其工作压力范围为101325~1.33×10-2pa,属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其他高真空泵或超高真空泵的前级泵。旋片泵多为中小型泵,产品已经系列化。旋片泵有单级和双级两种,一般多做成双级的,以获得较高的真空度。旋片泵绝大多数是单工作腔结构,常用两个径向滑片,也有用三个斜置滑片的。贯穿滑片真空泵也有应用。
单级旋片的工作原理
3压缩机分类和工作原理


图3-29是2X型旋片泵的结构图,其基本结构与单工作腔滑片压缩机相同。转子上的旋片槽通过转子中心贯通,背部夹有弹簧的两个旋片装于其中,转子旋转时,靠离心力和弹簧力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触。泵体上方设置油箱,用油来密封排气阀,经阀排出的气体,穿过油箱内的油层排至大气中。该泵为双级泵,高真空级与低真空级通过气道连通。气道上设有辅助排气阀,当第一级排气压力高于大气压时,推开辅助排气阀排气,使通道内压力永远不高于大气压。
旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,这可以抽除一定量的可凝性气体。气镇又称掺气,是防止蒸汽凝结从而避免油污染的有效方法,它是将一股经过控制的气流(通常是室温、干燥的空气),经气镇孔进入处于压缩过程的气腔内,与被抽蒸气相混,形成蒸气与空气的混合物,来保证把此混合物压缩到排气压力时,蒸气不发生凝结,从而使蒸气与空气一起被排至泵外。


                                      涡旋式制冷压缩机工作原理

涡旋式压缩机是回转式压缩机的一种。它发明于1905年,但直到80年代初才在日本三菱首次应用到制冷及空调领域中。因此,目前还是一种较为新型的制冷压缩机。
涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相错180o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。
3压缩机分类和工作原理3压缩机分类和工作原理


涡旋压缩机的工作过程如图3-16所示。吸气口设在固定涡旋盘的外侧面,由于曲柄的转动(顺时针),气体由边缘吸入,并被封闭在月牙形容积内,随着接触线沿涡旋面向中心推进,月牙形容积逐渐缩小而压缩气体。而高压气体则通过固定涡旋盘上的轴向中心孔排出。图3-16(a)表示正好吸入完了的位置,图3-16(b)示出了涡旋外围为吸入过程,中间为压缩过程,中心处为排气过程,图3-16(c,d)示出了连续而同时进行着吸入和压缩过程。在曲柄轴的每一转中,都形成一个新的吸气容积,所以上述过程不断重复,依次完成。
3压缩机分类和工作原理
二、结构
目前仅有小型全封闭及开启式两种机型。都以氟利昂为工质,主要应用在汽车空调及2.2~4.4kW的家用热泵型空调器中。


3压缩机分类和工作原理
三、 特点
从结构及工作原理看,小型涡旋式压缩机具有如下的特点:
1)效率高 涡旋压缩机吸气、压缩、排气连续单向进行,直接吸气,因而吸入气体有害过热小;没有余隙容积中气体的膨胀过程,因而输气系数高。同时,两相邻压缩腔中的压差小,气体泄漏少。另外,旋转涡旋盘上所有接触线转动半径小,摩擦速度低,损失小,加之吸、排气阀流动损失小,因而效率高。
2)力矩变化小、振动小、噪声低 涡旋压缩机压缩过程较慢,并可同时进行两三个压缩过程,机器运转平稳,而且曲轴转动力矩变化小;其次,气体基本连续流动,吸、排气压力脉动小。
3)结构简单,体积小,重量轻,运动零部件少;没有吸、排气阀,易损件少,可靠性好 涡旋式压缩机同活塞式压缩机相比,体积小40%,重量减轻15%,效率高10%,噪声低5dB(A)。
但其制造需高精度的加工设备及精确的调心装配技术,这就限制了它的制造及应用。
四、影响涡旋式压缩机性能的主要因素
(一) 电机输入功率
造成全封闭式涡旋压缩机电机输入功率偏大的原因,在压缩机实际工作过程中是非常复杂的,但主要有:电机损耗过大,包括铜损、铁损,这与电机材料和加工工艺有关(本文不作详细分析);压缩机工作过程引起的功率消耗。从以上分析可知,影响涡旋压缩机性能的主要因素有:
1、机械摩擦
当压缩机工作时,动、定盘之间,防自转滑环与配合键槽之间,曲轴与各被驱动面(轴承)之间接触并发生相对滑动等,不可避免的产生摩擦损失。
①动盘与定盘之间的摩擦损失
动、定盘间的摩擦损失,即是压缩机工作腔内的摩擦损失,若动定盘的涡旋线、齿顶、底面,或镜板面因加工精度、平面度、位置度等没有达到要求,则会在这些地方产生异常摩擦;或者压缩机整机含尘量较高,又或者固体尘埃(如焊渣、加工余屑等)颗粒直径过大也会造成压缩机工作腔内异常摩擦,严重时甚至影响压缩机正常工作。
②防自转滑环与各配合键槽之间的摩擦损失
防自转滑环主要用于防止动盘的自转运动,在压缩机工作过程中,防自转滑环在机架和动盘上分别沿垂直方向上与键槽滑动配合,在滑动过程中产生滑动摩擦损失。若十字键或键槽的垂直度、平行度、光洁度、平面度超差较大时,则会增大摩擦,加大功耗。另外,因为对立式涡旋压缩机防自转滑环是直接与机架上的支撑面接触的,在运动过程中,也不可避免产生摩擦损失。
③曲轴与各驱动面间的摩擦损失
电动机驱动力是通过曲轴转动,从而带动动盘旋转来完成吸气、压缩、排气的过程。由于曲轴中心线与滑动轴承的中心线重合是非常困难的,而且由于加工误差和装配误差的影响,轴和轴承常常是偏心的,由此而产生的摩擦损失也是必然的,另外止推轴承与主轴承内圈之间也存在摩擦损失。
④润滑油的影响
以上各摩擦面、啮合面都必须有足够的润滑,才能保证压缩机安全、可靠、高效的工作。在制冷压缩机中,不论是强制冷却或是自然风冷,润滑油总是在降温后由上油孔或上油管进入各摩擦面,吸收十字环、工作腔、轴承等处的热,随高压气体经排气口排出,从而保证压缩机正常工作。但是如果润滑油量过多时,则会随排气进入系统且滞留在冷凝器、蒸发器等存油弯,影响两器换热,严重时会影响压缩机正常工作。
以上列出涡旋压缩机各零部件制作过程中主要质量监控点,若失控,将直接影响压缩机正常工作,或明显影响压缩机性能。
2、流体阻力
①动盘运动引起的流动阻力损失
当动盘旋转时,因其背面受中间压力腔中流体(包括气体、油气混合物)阻碍,会产生流动阻力损失,阻力大小与动盘背部结构、几何尺寸、旋转角度及流体密度有关。
②平衡块的流动阻力损失
平衡块所在空间是具有一定压力的气体,油或油气混合物,当平衡块随曲轴一起旋转运动时,会产生阻力损失,阻力大小与平衡块几何尺寸、流体扰动系数、粘度、密度等有关。
③吸、排气阻力损失
气体流动时,由于气体内部的摩擦以及气体与管壁之间的摩擦,而导致流动阻力损失。
当气体通过吸气管道和吸气阀(逆止阀)时,产生阻力损失,使吸气压力降低,既减少了吸气密度,相应地使实际排气量降低,降低了容积效率;同样地,排气孔口处的流动阻力,使得压缩机实际排气压力升高,而使功耗增加。
(二)、气体泄漏
1、气体泄漏种类
气体泄漏可分为内泄漏和外泄漏。
内泄漏是指压缩机各压缩腔之间,压缩腔与背压腔之间的气体泄漏,表现为高压气体向低压腔泄漏,再从低压腔压力压缩到泄漏前压力,造成重复压缩消耗功率,所以内泄漏直接结果为增加功耗。
外泄漏是指压缩机在吸气过程中与外界(大于吸气压力的高压气体)进行气体交换。显然,高压气体进入到吸气腔内膨胀,并占据空间,使得实际吸气量减少。即外泄漏不仅使功耗增加,而且还减少吸入气体量,使排气量减少和制冷量降低。
2、泄漏通道
①内泄漏
涡旋压缩机中,内泄漏的发生途径主要有工作腔之间的泄漏,工作腔与背压腔之间的泄漏,安全阀孔泄漏等。
②工作腔之间的泄漏
径向泄漏:气体或油中溶解的工质通过轴向间隙产生的泄漏。
轴向泄漏:气体或油中溶解的工质通过径向间隙产生的泄漏。
③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。
④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,目前有些压缩机在确保正确使用的前提下,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。


(三)、吸气预热
吸入气体受压缩机机体或环境加热,使吸入气体密度减少,实际吸气量减小,从而实际排气量减小,制冷量降低,功耗增加。有资料表明,吸气预热每增加3℃则能效比下降1%。
(四)、 总结
综上所述可知,影响涡旋压缩机性能的因素是错综复杂的,它包括了设计、制造和使用等各个环节,除以上分析的因素外,还有如吸油管搅油损失,气体流动摩擦损失,动定盘材料(热膨胀系数)影响,动定盘齿高选配等。在涡旋压缩机生产过程中出现能效比偏低时,则应抓住主要矛盾,系统化分析原因,才能行之有效地解决问题。

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发表于 2017-12-11 06:25:24 | 显示全部楼层
我一个不久前结婚的男同学叫——常在厨房混,那能不切手
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发表于 2018-3-9 08:19:35 | 显示全部楼层
缘,来如惊鸿,去如飞燕,人生遇合,到处皆缘。缘未至,不得营求;缘既至,无从规避。
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
女人啊真是那句话~~~无理占三分~~忘记怎么说了 呵呵 ~~你帮我想想
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