壓縮機結構及主要附件
結構與附件
由三大部分構成:電機、機械部分、殼體部分;
電機:包括定子部件和轉子部件;
機械部分:包括氣缸、滑片、滾動活塞、主軸承、副軸承、曲軸等;
殼體部分:包括上殼體部件、下殼體、主殼體、機架部件、底座部件、儲液器等。
工作過程
由滾動轉子式壓縮機的工作過程可以看出:
轉子回轉一周,将完成上→工作循環的壓縮和排氣過程及下→工作循環的吸氣過程。
由于不設進氣閥,吸氣開始的時機和氣缸上吸氣孔口位置有嚴格的對應關系,不随工況的變化而變動。
由于設置了排氣閥,壓縮終了的時機将随排氣管中壓力的變化而變動。
目前,生産和使用中的滾動轉子式壓縮機基本上可分為中等容量的開啟式壓縮機和小容量的全封閉式壓縮機,其中,大中型滾動轉子式壓縮機适用于冷庫,小型滾動轉子式壓縮機多用于冰箱和家用空調器中。
滾動轉子式壓縮機與往複活塞式壓縮機相比,具有下列特點:
零部件少,結構簡單;易損零件少,運行可靠;在相同的冷量情況下,壓縮機體積小、重量輕、運轉平衡;沒有吸氣閥片,阻力小,吸氣過熱小;餘隙容積小,輸氣系數較高;加工精度要求較高;密封線較長,密封性能較差,洩漏損失較大;單缸的轉矩峰值大,需平衡。
發展趨勢
變頻壓縮機的發展
變頻壓縮機采用變頻調速技術進行能量調節,使其制冷量與系統負荷協調變化,并使機組在各種負荷條件下都具有較高的能效比。
具有節能、舒适、啟動快速、溫控精度高及易于實現自動控制等優點,受到世人矚目。
雙缸滾動轉子式壓縮機的發展
為平衡壓縮機轉子的不平衡慣性力,已研制雙轉子滾動轉子壓縮機,該壓縮機的兩個汽缸相差180°對稱布置,可以使負荷扭矩的變化趨于平穩。
提高壓縮機的經濟性及可靠性
借助電子計算機對壓縮機工作過程的性能仿真,主要部件結構如軸承、滑片、滾動轉子、排氣閥等結構的特性分析,以及噪聲和振動的仿真。可對壓縮機的經濟性和可靠性、噪聲和振動進行預測,對滿足各種要求的滾動轉子式壓縮機進行優化設計。
降低噪聲
從振動方面入手減少曲軸及軸承的振動,改進壓縮機與機殼的連接系統,開發各種新型消聲結構和排氣閥等。
直流變速雙轉子壓縮機
主要特點:
直流變速雙轉子壓縮機的吐油量僅有渦旋的1/40,能有效解決了回油問題。因此,XX變頻多聯機SMMS的可以在業内采用最為獨特的多分支冷媒分配技術,保持最遠的第一分支器後65米的管長記錄,從而降低壓縮機的故障率。
關于轉子壓縮機的一些基礎知識
壓縮機的選型
1)空調匹配能力≈壓縮機能力×90%;
2)1Btu=0.293W;1W=3.;
3)60Hz壓縮機能力≈50Hz壓縮機能力×1.2(相同排量);
4)壓縮機能力≈排氣量(cc)×170(W/cc);
例:-8DZC2冷凍能力:
16.5×170=28O5W(規格:2810W)
F罐儲液器比D罐能力高50~100左右。
-8KUC1冷凍能力:44×170=7480W(規格:7530W)。
溫度系數:反映由于吸入氣體被加熱造成輸氣量的減少。
滾動轉子式制冷壓縮機通常是放置在全封閉的機殼中,盡管吸氣管直接接至氣缸,但因氣缸和吸氣管是處于高溫高壓的機殼中,其溫度依然較高,故吸入的新鮮氣體被加熱,加熱後的氣體比體積增加,使壓縮機的質量輸氣量減少。
通常,當壓力比為2~8 時,為 0.95~0.82 ,壓力比高時取下限。
洩漏系數:表征氣缸中氣體洩漏對輸氣量造成的影響。 途徑有:
通過轉子和氣缸切點間隙及滑片和轉子接觸點間隙産生的壓縮腔氣體向吸氣腔洩漏;
通過滾動轉子兩端面間隙産生的高壓腔氣體向低壓腔洩漏;
通過滑片兩端面間隙産生的高壓腔向低壓腔洩漏。
洩漏的多少受轉速和密封間隙的影響很大,轉速越高洩漏量越少,洩漏系數越大;密封間隙越小洩漏量越少,洩漏系數越大。
轉速為3000r/m in 時約在0.82~0.92 範圍内,轉速為1500r/min時約在0 . 75~0.88 範圍内影響洩漏量的其它因素還有油的粘性、油量的多少、構成壓縮腔零部件的表面粗糙度及運行中這些零部件的受力變形和熱變形等。
回流系數:進氣口回流産生的影響,回流使輸氣量減少。
因為β角僅有30‵~35‵,其間的容積變化很小,所以回流系數可近似取為1 。
機械效率:反映了機械摩擦損失的大小,其中包括滑動軸承摩擦損失、滑片運動摩擦損失、慣性力不平衡産生的附加損失及機構損失(諸如液壓泵供油耗功可計入機構損失)等。
機械效率的高低主要取決于油和氟利昂的粘性及運動副間的間隙值,很難給出計算表達式。
電動機效率:反映電動機的損失,即反映電動機轉子的鐵損、定子繞組的銅損和風損,這些損失與電動機原始設計參數有關,也與電動機運行工況、冷卻介質、安裝結構有關,通常在下列範圍内選取:小冰箱的<0.65,商用制冷機的< 0.8。
電效率:反映電動機輸入功在壓縮機中利用的完善程度。全封閉滾動轉子式壓縮機的電效率比較低,通常在0.4~0.55的範圍内。
振動與噪聲
振動源:曲軸扭矩變化引起的曲軸扭轉振動成為壓縮機的振動源;并會直接造成機殼的振動:曲軸的旋轉不平衡慣性力也使軸産生振動,并直接導緻壓縮機的機殼的振動;
壓力脈動産生的激振力通過氣缸、軸承和滾動轉子作用于曲軸等部件,進一步導緻機殼的振動,特别是2kHz以上的高頻振動部分更是壓力脈動造成的。
噪聲源:衆所周知噪聲與振動是分不開的,振動本身就是噪聲源,但是全封閉壓縮機的噪聲卻是各種源的噪聲合成,按機理可分為;①電磁噪聲;②制冷劑氣流噪聲;③機械噪聲;
壓縮機的認證标識:
1)内銷:-8電源(50Hz/220V): CCEE
注:CCEE:中國電工産品認證委員會
2)出口歐洲、中東:-4電源(50Hz/220~240V):TUV:德國元器件安全認證,歐洲廣泛認可;
3)出口美洲:-1電源(60Hz/115V):CSA或UL;
注:CSA:加拿大電子、電器安全認證,在北美通行;
UL:美國安全認證,在全世界被廣泛認可。
4)出口南美:-3電源(60Hz/230V):UL。
壓縮機使用過程常見故障
1)壓縮機端子接錯線
2)壓縮機端子罩非正常取下
3)壓縮機排氣側堵塞且帶空氣運轉
4)空調系統内含有雜質、水分等
5)壓縮機絕緣耐壓不良
6)空調系統冷媒洩漏
7)空調系統封入過多冷媒
8)壓縮機起動不良
壓縮機端子接錯線
必須按照廠家接線規定要求連接壓縮機端子引出線,并且必須使用廠家提供的端子蓋和端子墊片。
R:公用端,接零線;
C:運行端,接火線;
S:啟動端,接電容;
阻值:RC
壓縮機端子罩取下方法:
必須使用專用工具;不得采用鋼絲鉗()、鐵錘()等常見通用類工具敲擊端子罩;
壓縮機空氣運行:
危險性!冷凍油與空氣混合,高溫高壓劇烈燃燒,壓縮機内壓飙升,機殼爆裂,發生爆炸事故。
發生爆炸事故機理:
1)壓縮機過熱,冷凍機油過熱汽化;
2)壓縮機内部油汽混合物溫度、壓力持續增大 ,在一定壓力、溫度條件下、達到冷凍機油燃點。
3)油汽混合物發火燃燒!溫度、壓力急劇上升!
4)壓力超過殼體耐壓強度(160~200kg/cm*2)、發生殼體爆裂!!
壓縮機常見起動不良原因:
1)配線壓降大、造成壓縮機輸入端子電壓過低、電機啟動力矩不足
2)高低壓力未完全平衡、造成啟動時負荷力矩過大
3)壓縮機頻繁開停、内部過熱、再次啟動時IOL動作
其他起動不良原因:
4)壓縮機卡缸:異物進入汽缸、造成堵轉
5)壓縮機電機燒損:電機繞組匝間短路;電機繞組整體燒損。
空調系統内雜質、水分:
系統内水分超标:
1)水在循環系統中結冰,形成冰堵。
2)冷凍油裂化,分層。
3)在泵體鑄件上形成大量電鍍銅。鑄件生鏽。
系統内固體雜質的危害:
1)卡死壓縮機運動部件,造成堵轉;
2)金屬雜質造成絕緣耐壓不良,甚至燒毀壓縮機端子。
空調系統冷媒洩漏,主要不良後果:
1)空調系統不能正常運行,制冷(熱)效果差;
2)壓縮機排氣溫度異常升高。油炭化。
3)電機漆包線、絕緣槽紙劣化。
4)壓縮機運動部件潤滑效果差,容易産生燒結磨損。
空調系統封入過多冷媒
壓縮機回液、△T不良,冷凍油稀釋
△T=壓縮機底部溫度-冷凝器中部溫度
△T<0,冷媒在壓縮機内冷凝
關于△T的規定:
穩定運行: △T≥5K(℃)
除霜運行過度時期、斷續試驗:△T≥0K(℃)
冷媒沉積起動,15分鐘内:△T≥0K(℃)
消減振動和降低噪聲的措施
提高曲軸的動力平衡性能
嚴格控制曲軸的旋轉不均勻度
機殼的優化設計
消減氣流壓力脈動
降低電磁噪聲的措施
降低機械噪聲
降低停機過程中的振動和噪聲
有源噪聲控制降噪方法
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