活塞式制冷压缩机已处于被淘汰的边缘
学校烟台大学
指导老师刘天玉
access被淘汰了吗班级海104-1
姓名孙凯丽
活塞式制冷压缩机已处于被淘汰的边缘活塞式压缩机在各种场合,特别是在中小制冷范围内,成为应用最广、生产批量最大的一种机型,由于全球能源紧张 导致能源、原材料等价格持续上涨再加上本土劳动力成本的上升,使得制造企业运营成本上升 利润空间萎缩会导致市场对螺杆式制冷压缩机的需求缩减。随着制造工艺的进步,使加工难度大的制冷压缩机得以产生,例如螺杆式制冷压缩机。活塞式压缩机是传统型容积式压缩机,技术虽已经相对成熟,但随着科学技术的发展和制造工艺的进步以及对压缩机提出的更高要求,满足不同需求的各种新型制冷压缩机不断出现,在制冷领域中正在迅速的发展。迄今螺杆式制冷压缩机已经开始取代一些较大的活塞式制冷压缩机(小至50kw,甚至更小些)。所以,活塞式制冷压缩机正在面临淘汰。
一、活塞式制冷压缩机的工作原理
当活塞式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,直到工作容积变到最大时为止,进气阀关闭;活塞式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。
二、简述活塞压缩机的优点1、活塞压缩机的适用压力范围广,不论流量大小,均能达到所需压力;2、活塞压缩机的热效率高,单位耗电量少;3、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;4、活塞压缩机的可维修性强;5、活塞压缩机对材料要求低,多用普通钢铁材料,加工较容易,造价也较低廉;6、活塞压缩机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验;7 、活塞压缩机的装置系统比较简单。
三、活塞压缩机的缺点1、转速不高,机器大而重;2、结构复杂,易损件多,占地面积大,投资较高,维修量大,使用周期短。3、排气不连续,造成气流脉动,容易引起管道震动,严重时往往因气流脉动、共振儿造成管网或机件的损坏。
4、运转时有较大的震动。
5、流量调节采用补助容器或旁通阀,虽然简单、大方、可靠,但功率损失大,在部分载荷操作时效率较低
6、活塞式用润滑油的压缩机,气体中带油需要脱除
7、大型工厂采用多台压缩机组时,操作人员多或工作强度大
螺杆式制冷压缩机按压缩机与电动机联结的方式不同 分为开启式、半封闭式和全封闭式三种。开启式机组 压缩机通过联轴器与电动机相联 要求在压缩机伸出轴上加装可靠的轴封 以防制冷剂和润滑油泄漏。半封闭式机组 电动机与压缩机做为一体 中间用法兰联接 能有效防止制冷剂和润滑油的泄漏 并采用制冷剂冷却电动机 消除了开启式机组中电动机冷却风扇的噪声。全封闭式机组 把电动机与压缩机封闭在一个容器内 彻底消除了制冷剂和润滑油的泄漏 噪声为最低。目前该制冷压缩机在标准工况下 蒸发温度 -15℃
冷凝温度 30℃ 制冷量范围已经超过3500KW。全封闭式螺杆压缩机组主要适用于写字楼、运输工具、图书馆、商厦、医院、民用住宅、宾馆等对噪声特别敏感场所的独立空调或中央空调系统内。开启式与半封闭式机组在工矿企业、人防工程运用较多。
一、螺杆式压缩机工作原理
螺杆式压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子,两转子都有几个凹形齿,两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为5~10丝,主转子(又称阳转子或凸转子),通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触(理论上)。
转子的长度和直径决定压缩机排气量(流量)和排气压力,转子越长,压力越高;转子直径越大,流量越大。
螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时,转子凹槽被机壳壁封闭,形成压缩腔室,当转子凹槽封闭后,润滑油被喷入压缩腔室,起密封。冷却和润滑作用。当转子旋转压缩润滑剂+气体(简称油气混合物)时,压缩腔室容积减小,向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时,油气混合物从压缩机排出,完成一个吸气——压缩——排气过程。
螺杆机的每个转子由减摩轴承所支承,轴承由靠近转轴端部的端盖固定。进气端由滚柱轴承支承,排气端由一以对靠的贺锥滚柱支承通常是排气端的轴承使转子定位,也就是止推轴承,抵抗轴向推力,承受径向载荷,并提供必须的轴向运行最小间隙。
工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。
二、螺杆式压缩机的优点
螺杆压缩机与活塞压缩机相同,都属于容积式压缩机。就使用效果来看螺杆空压机有如下优点:
与往复活塞式制冷压缩机相比,
1)螺杆式制冷压缩机具有转速高,重量轻,体积小,占地面积小以及排气脉动低等一系列优点。
2)螺杆式制冷压缩机没有往复质量惯性力,动力平衡性能好,运转平稳,机座振动小,基础可作得较小。
3)螺杆式制冷压缩机结构简单,机件数量少,没有像气阀、活塞环等易损件,它的主要摩擦件如转子、轴承等,强度和耐磨程度都比较高,而且润滑条件良好,因而机加工量少,材料消耗低,运行周期长,使用比较可靠,维修简单,有利于实现操纵自动化。
4)与速度式压缩机相比,螺杆式压缩机具有强制输气的特点,即排气量几乎不受排气压力的影响,在小排气量时不发生喘振现象,在宽广的工况范围内,仍可保持较高的效率。
5)采用了滑阀调节,可实现能量无级调节。
6)螺杆压缩机对进液不敏感,可以采用喷油冷却,故在相同的压力比下,排温比活塞式低得多,因此单级压力比高。
7)没有余隙容积,因而容积效率高。
8)动力平衡好。螺杆压缩机没有不平衡惯性力,机器可平稳地高速工作,
可实现无基础运转,特别适合作移动式压缩机,体积小、重量轻、占地面积少。
9)适应性强。螺杆压缩机具有强制输气的特点,容积流量几乎不受排气压力的影响,在宽阔的范围内能保持较高效率,在压缩机结构不作任何改变的情况下,适用于多种工况。
10)螺杆式压缩机的转子齿面实际上是有间隙的,因此对湿行程不敏感,能耐液击。
11)排气温度低,可在较高压比的工况下运行。
12)可实现制冷的无极调节,采用滑阀机构,使制冷量可从15%~100%进行无极调节,节省运行费用。
13)容易实现自动化,可实现远程通信
三、螺杆式压缩机的缺点
转子齿面是一空间曲面,需利用特制的刀具,在价格昂贵的设备上加工,机体零部件加工精度也有较高的要求,必须采用高精度设备。
由于齿间容积周期性的吸、排气口联通,故压缩机噪声高;受到转子刚度和轴承寿命等限制,压缩机内部只能依靠间隙密封,所以螺杆式压缩机只能试用于中。低压范围,不能用于高压场合;
由于喷油量大,油处理系统复杂,故机组附属设备多;
螺杆压缩机依靠间隙密封气体,在小容积范围内不具有优越的性能。
螺杆式压缩机现已经广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门,在宽广的容量和工矿范围内,逐步代替了其他种类的压缩机。同济数据表明,螺杆压缩机的销售量已占所有容积式压缩机销售量的80%以上,在所有正在运行的容积式压缩机中,50%是螺杆式压缩机。今后螺杆式压缩机的市场份额仍将不断扩大,特别是无忧螺杆式空气压缩机和各种螺杆式工艺压缩机,会获得更快的发展。
螺杆空压机有高效的油气分离系统和过滤设备,无磨损件,供气品质高耗油量很低。正是基于以上情况,国家有关部门曾于2000发文,要求国内企业在中低压空压机的使用上,逐步淘汰运行费用高可靠
性低的活塞式空压机,用高效的螺杆压缩机取而代之,在发达的国家已成为一种现实,那么在中国已经是一个必然趋势.

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