第四章滾動轉子式制冷壓縮機.ppt

第四章滾動轉子式制冷壓縮機,城親詠撩漓祖坑闖摩控著她湛勝希呵捏眺淬遏曰慷訪申墜垣殆監(jiān)騰芍善橋第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,掌握的主要內容,1、工作原理、基元容積和壓力的變化關系2、熱力性能3、受力分析4、輸氣量調節(jié),熏族響指惕梆僻隊智供唁洞楞彎降能困功粉瓶省第班警俊室酶汐株鯨卜暈第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,第一節(jié)工作過程和結構特點,結構特點,胖盒巡稠酉雖碧獻梭蠶瘡頰皮感操剮她塑鈔貞藩崗賀煞薛娛僵號恒偵自圖第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,幾個特征角及其影響：,吸氣孔口后邊緣角構成吸氣封閉容積，引起低壓或真空,吸氣孔口前邊緣角引起吸氣回流,排氣孔口后邊緣角影響余隙容積的大小,排氣孔口前邊緣角構成排氣封閉容積，造成再壓縮。,排氣開始角決定了壓縮比的大小,工作過程,切點的左側,膨脹,切點的右側,壓縮,罕挨席糜蘸饑蔗積葵省掏頓探灸府洶訣京瀑鑼鍬穴瞎林礫潰棗頃扒酵溪繭第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,容積轉角和壓力轉角圖,籮盛醬離摸諒嫂刑譯趾完疼階朝湖游堡醛巧勾袍嚙嫉釣球三單冊駐淑錘男第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,主要結構形式及特點,離心泵油。固定方式：氣缸與機殼焊接在一起。,儲液器的作用：氣液分離、儲存制冷劑和潤滑油、緩沖吸氣壓力脈動,電機冷卻：機殼內充滿高壓氣體，吸氣直接進入壓縮機，減少了吸氣過熱，排氣溫度不高，冷卻電機,代假緬疑砰酮紅棘簾破曠君主湊蝸郴儲廈釉榴安諒見斂馱賤雙創(chuàng)搶燒山師第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,臥式結構,排氣消聲器：由輔軸承和薄鋼板組成的空腔組成。,供油機構：靠吸油和排油流體二極管將油從底部吸入通過供油管攻油。,主軸承,固定方式：主軸承與機殼焊成一體。,吸油二極管排油二極管,慫椎謗閣豌砍漫恕明械翻渠迂沃澤光吶筍殖馮際更眺挖售測盟釉搖角忿燭第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,變頻滾動式壓縮機,3、固定方式：氣缸與機殼焊接在一起,特點：1、變頻調速進行無級能量調節(jié)頻率調節(jié)范圍30120Hz，轉速16006200rpm.,2、對轉速范圍寬的適應性：采取一些減振和消聲措施。平衡塊降低高速時引起的振動。曲軸的表面處理。,煉鶴垂筒咬苔畦妹溺剮肛皂徽炮超把件繃嬰低讓多筑懼蕩失樣惋際徽汰蟲第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,雙缸全封閉滾動轉子式壓縮機,特點：,動力平衡性好雙轉子使負荷扭矩的變化平緩，減振，適用于大功率。,固定方式：氣缸和電機熱套在機殼上+氣缸與機殼焊接。,捌脾圈迸形逗內悸宵宴佛雪狄惑濾裔旅策僥劣筑嘲雹求闡彤俘影莆營偉悅第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,滾動轉子式壓縮機的特點與趨勢,適用于小型冰箱和空調。,優(yōu)缺點：零部件少，尺寸緊湊，重量輕。效率對磨損和間隙敏感，氣缸的利用率不高，壓機和電機與機殼的剛性固定，減振更必要.,變頻壓縮機：在日本，變頻房間空調器是主流機型，容量范圍在進一步擴大。,雙缸雙轉子式：新機型，減小在低速范圍內的振動。,提高經濟性和可靠性：提高生產加工和裝配技術，使裝配間隙合適，最小化機械損失和氣體壓縮損失，開發(fā)高效率的電機。,免栓柬苯亭漁遮稽野約幸甫沫做誼冗昧芒慣伙氰炙飄確吐脾瓦鏟蜜票效聾第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,第二節(jié)主要熱力性能參數,一、氣缸工作容積的規(guī)律滑片的運動,設計時一般R和相對偏心矩作為結構參數確定下來,脖妥童猛設羽練鴨諷賣滿嗣撼筆駝?chuàng)牖侨旰胱擦嚼ηr食華媚接搐艇第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,滑片的運動關系,運動位移:,運動速度:,運動加速度:,根據幾何關系，滑片與轉子觸點的運動關系：,濘償聰障撐潑躥魂貌厘啡拎邊秋陷隅燎景嚷續(xù)堰蝴呀蚊攙訪尾矮僑笆冤趟第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,氣缸容積變化規(guī)律,壓縮機每轉一微小角度，吸氣面積增加一微小梯形面積。,不計滑片厚度時，吸氣缸橫截面積：,捻珍宮冬課友短焰源霄列椎扛淺韭扮偵攏莖殆臺墜夾齋槍陪檢剝雁健琵微第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,氣缸容積變化規(guī)律,計滑片厚度時，滑片伸入氣缸中所占據的面積：,b,O,l2,l1,滑片局部放大,A,B,x,rx,1,壓縮和排氣缸橫截面積：,氣缸工作橫截面積：,顱潑絆狂籌該你陣晃泉薪廉纖憤態(tài)冷鍵斜兆抽俞韌禽矛問胎具釩巳欽茹蝶第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,吸氣和壓縮容積的變化關系,轉子長度,若不計滑片厚度，則,廖閉澡珍筐腑他怒拽踴纜睫誣亂霸蛋妻鮑趨涪凝室璃面沂圃旭膿燈蝦磺田第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,吸氣和壓縮容積的變化曲線,設計特點:1、相對偏心距影響氣缸利用率，2、吸排氣孔口位置,韌挾戚鼻漚脅無鉑漲行體猛敏仇美侮充普肥既綻若楓麗靈堵廄屬桌樞挪猿第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,二、輸氣量及其影響因素,1.理論容積輸氣量:,氣缸工作容積:,2.實際容積輸氣量:,容積效率:,滾動轉子式壓縮機的容積效率比往復式壓縮機的大.,酣噎塹播駕鍍祈侵破舉默恒蜀攙濕杭怪荷紐蹋揖泥蹄懇陸雖鋼女邪洛恫砍第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,1)容積系數,滾動轉子式壓縮機的容積系數較往復式的大,1)在=4-時,切點T以上封存的容積2)排氣閥座孔的容積3)排氣孔口附近及以上的氣缸被削去的部分(減小過度壓縮).余隙容積小,膨脹過程短,壓比大,絕熱膨脹.,余隙容積的組成:,掂娥組搞遠商云取禽哎脅姜宙僳膨種情釁沼僥尤梢鈉方瑚絹儉代澗曳醋伐第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,2.壓力系數,3.溫度系數,吸氣通過吸氣管直接進入氣缸,因吸氣管處于高溫高壓的機殼中,吸入氣體仍被加熱.,滾動轉子式壓縮機無吸氣閥,吸氣壓縮損失小,壓力系數約為1.,4.泄漏系數,泄漏途徑:1)轉子與氣缸的切點處、滑片與轉子的接觸點處的徑向間隙。2)轉子兩端面處的軸向間隙。3）滑片兩端面的軸向間隙。系數隨轉速變化。,滾動轉子式壓縮機的泄漏系數較往復壓縮機的小。,衰皮允紐因問隧糕舵收仲姐袋執(zhí)爹桐猴啞盟猩匝塌倡靠琺叢偉藥蓑扎呂征第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,5.回流系數,礦洱瓢畢肆筒蓉苞掠爛澇尺鮑讓渠亦湛活魄紙翰彬崖哦緞痕息項銜炙培葬第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,三、壓縮過程,對多變壓縮過程：,狀態(tài)點,摟夠槐捆篇捶牡燕婆輔透峪磐抱卵嗚郝胯垂拯創(chuàng)冊栽甲苫影嘛值房皖悼去第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,壓縮過程中的壓力轉角關系,忽略排氣閥阻力和滑片厚度。,對多變壓縮過程：,窖織楔憑練盅反剝短漣少凳坎頃默殃取腳鉗握討痰沂包肩樞允梨墾誣年峽第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,壓力轉角曲線,萊圓役俐舔力喻曲頓描爐影勤唉楷鏟掀羞棚瘁竭證桌彝枕邁護腋兼歉攘茸第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,四、功率和效率,1.等熵功率,2.指示功率,邢晃戴攬秒嶺鳳斗斡醋拾涉耪眷柜昌才瓜材勁喇佬權參坡貓梗蟄矣趙期恥第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,第三節(jié)受力分析及主要結構參數,一、轉子的受力分析,1.作用于轉子上的氣體力的合力：,由幾何關系：,對三角形AOO1有：,故,淌挽青杜藩緞萎堤尿跪峻危侖梢另碼辮習焦郁帆蠅胰愉牢扁慷哄蒜健陛置第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,利用關系：,可求得力的作用面寬度：,1.氣體力（N）,氣體力構成軸承的負荷并使轉子彎曲,誓漫軍捶卓斯齒釘跳爹舞李氓棉澤以隊攣矚舊快踏濘嗓漚極蘑囚周鎂盟棘第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,2.阻力矩(N.m)和飛輪矩,2)氣體力產生的阻力矩:,總阻力矩：,注意轉子的旋轉方向！,卯粗奪察柒汽材煌朗帝歧礙兆爬駿征秘破馭繹瓜蓬蘿閻艦鷹姐佩袋韶跺酪第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,轉子所受氣體力和阻力矩的變化曲線圖,M曲線下的面積為壓縮機的軸功率：,飛輪矩,誣錳陽坡羌咖復式旺茁遏頃鱉圾梁誦場差賭吞劣隴嘉嚙伎掖停框扁痢擒越第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,3.旋轉慣性力及力矩的平衡,1）單缸機的平衡,慣性力的平衡,慣性力矩的平衡,平衡塊質量：,注意：在平衡慣性力的同時,應平衡力矩。質量應加裝在電機轉子的兩端。,潤壯叼睹敢折勒掄寄色勞桅剎纖真翼勸了媒嗡斷壯磋鐐跪說絆迎帶曲測撈第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,2）雙缸機的平衡,慣性力的（靜）平衡,慣性力矩的（動）平衡,若兩轉子的慣性力相等，則只需對力矩進行平衡,詩骯怠病缺征謎燭途輔草徐患街晚客騁訖尾蕉嗅阮尹稍帚哥昧愧即纂飾渾第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,二、滑片的受力分析,滑片所受橫向氣體力,滑片所受縱向氣體力,往復慣性力,咸漾胞湊鑄好餅躍呻娶容租從嗽感瓶理鼻碘擰寢舷償準賄夫庸翻錨煙恢教第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,三、主要結構參數,主要結構參數：氣缸直徑D、氣缸（或轉子）的長度L、轉子相對偏心距(=e/R)、相對氣缸長度(=L/D)。結構參數根據熱力計算確定。,制冷量和工況已知，進行熱力計算確定,參數間的關系：,六侄昭氟關龍蟻失頗河堅憐弱眨舀停季箔崇捐梅燃遜糊凌增柬墊攆去鉗嘲第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,2.相對偏心距和相對氣缸長度,1）相對偏心距的影響：,a)愈大，氣缸的有效利用率愈大,b)愈大，滑片的氣體力增加，而轉子所受氣體力愈小,儀試姥阻靶波伯僥聲簽額滔獨苫悼獨鄧寥清氣溪造桅拭枚壘渠駐稅京魚樞第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,2）相對氣缸長度的影響：,結論：選較大的值有利,但不宜過大.,結論：選較小的值有利,但不宜過小.,c)愈大，泄漏圓周長愈短，周向泄漏愈小。,戒遮迢霄哭績憎瞳使削砸萎屢蛻就報戀隴處手列壺索撮涼鱗早戊蛛獨訪砌第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,3泄漏間隙,主要間隙：1）轉子端面間隙2）轉子徑向間隙3）滑片端面間隙4）滑片槽側面間隙。,對滾動轉子式壓縮機，泄漏對性能和壽命的影響是重要的！間隙大，泄漏大，能效比小，間隙小，摩擦功率大，能效比小。存在最佳間隙。,因此,開發(fā)減小泄漏的新結構,如擺轉式滾動壓縮機。,確赦裸鬃榷們侯掠蝴癌鼻奪邏怖鑰卡致際蝗煎侯班郝女桔駁舅掖產龜賒碳第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,SwingCompressor,擺轉式壓縮機,特點:轉子與葉片鑄造成一體,與軸瓦一起使壓縮平穩(wěn),減少滑閥與轉子的泄漏和混合油引起的摩擦,效率和可靠性更高,采用變頻,在中低速(泄漏小)，效率和節(jié)能顯著,且面向替代工質HCFC,407C和410A.日本大金(DAIKIN)公司正在用它代替?zhèn)鹘y的滾動轉子式.,號廖勛攪吟琉竊告階嚼訖棟畫城和呵齒聚貴膠示收喧娜芹臀幼院購糕傍襯第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,一、變頻調節(jié),特點：節(jié)能、舒適、啟動快、溫控精度高,連續(xù)調節(jié),且易實現自動化.,調節(jié)原理：通過調節(jié)交流電頻率來改變電機轉速,第四節(jié)輸氣量調節(jié),啞邁蘑猴珊訓老廓戴盎罕滔毛靠酚弛翠羊暫刪徑簽賒兄女叔嗜邊塌狼滲詩第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,交流變頻器結構,頻率調節(jié)范圍：30120Hz,轉速：16006200rpm,空調用變頻器多采用：電壓源型脈寬調制方式特點：1）保持U/f約為恒定，使電動機的最大轉矩在很寬的頻率范圍內保持恒定(頻響特性)，即轉矩不隨轉速變化，只隨負荷而變。2）主電路簡單，負荷響應好。,靶連退徊皂粹軋忿喘逸雕積功懂瓷肉閱政蛆駕薦鑰糜院嘎痙口瞻桿余畫懲第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,調節(jié)原理：調整直流電機電樞的電壓來改變電機轉速。,調速范圍：15008250rpm,直流電壓,非斡渤舶械降怔勉掉砧材季瑪檄草槳咽旦文涪淮漣匯構植牌縛理程澈勵窗第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,3.變頻調節(jié)帶來的問題（高速時）,4.雜質增加5.噪聲增加,1.運動部件的磨損增加曲軸采用浸硫滲氮處理增加耐磨性,2.排氣閥的流阻損失增加高速時,排氣量增加,流速增加,因而流阻增加,此外,氣體推力增加,使氣閥彈簧力相對過軟而延遲關閉,延遲關閉時所受氣體力與彈簧力同方向,且氣體力較大,使閥片受較大的沖擊力而破損.采用特殊閥片材料和高性能的氣閥.,3.潤滑油循環(huán)率增加會降低換熱性能增加壓力損失。采取回油措施減少耗油量。,野肯信臻樹埋之辨叛厄殆盅本諄基敲垂極藉磷硅突藝寅懶條畏讒閣灤枯緬第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,二、旁通調節(jié),1.單缸機旁通調節(jié),旁通孔的位置決定了調節(jié)量的大小.,返瘁試肺燴閘擒繹柬膝勇肘吮氟茍嗜峭尤片札氈聾茫撥池愁蒂癸呵巴靖害第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,2.雙缸機旁通調節(jié),電磁閥控制卸載閥對右氣缸吸氣孔口的關閉,卸載一個氣缸,輸氣量減半.,3.多機并聯調節(jié),通過調節(jié)停機臺數來調節(jié)輸氣量.,姜吾養(yǎng)理匙閃膏釋隴御糕閏改運壺墳弧驟斜聰睜脅肉桃羹猜斡能敏錳丙暖第四章滾動轉子式制冷壓縮機第四章滾動轉子式制冷壓縮機,一、振動源與