制冷壓縮機(jī)的工作原理
制冷壓縮機(jī)在蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中,把制冷劑從低壓提升為高壓,并使制冷劑不斷循環(huán)流動,從而使系統(tǒng)不斷將內(nèi)部熱量排放到高于系統(tǒng)溫度的環(huán)境中。制冷系統(tǒng)通過壓縮機(jī)輸入電能,從而將熱量從低溫環(huán)境排放到高溫環(huán)境。制冷壓縮機(jī)的能效比決定整個制冷系統(tǒng)的能效比。由于環(huán)境溫度是經(jīng)常變化的,故壓縮機(jī)大部分時間是出于部分負(fù)荷狀態(tài),因此壓縮機(jī)要具有能量調(diào)節(jié)。
螺桿式壓縮機(jī)沒有活塞式壓縮機(jī)所需的氣缸,活塞、活塞環(huán)、汽缸套等易損部件,機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,沒有余隙容積,少量液體進(jìn)入機(jī)內(nèi)時無液擊危險??衫没铋y進(jìn)行10%~100%的無級能量調(diào)節(jié),適用范圍廣,運行平穩(wěn)可靠,需檢修周期長,無故障運行時間可達(dá)(2~5)×104h。由于使用潤滑油使機(jī)器的冷卻使用和密封性能得到改善,排氣溫度降低,即使蒸發(fā)溫度較低(-40℃)和壓縮比較高(25左右),仍然可以單級運行,即在一定范圍內(nèi)可以代替兩級壓縮循環(huán)。但是,螺桿式制冷壓縮機(jī)的加工和裝配要求精度較高,不適宜于變工況運行,有較大的噪音,在一般情況下,需裝置消音和隔音設(shè)備,在制冷壓縮時,需要噴加潤滑油,因而需要油泵、油冷卻器和油回收器等較多輔助設(shè)備。
在壓縮機(jī)殼體外側(cè)封閉聯(lián)通共鳴器,即由共鳴器的腔室通過孔頸與壓縮機(jī)殼體內(nèi)部空腔相連成,以降低壓縮機(jī)腔內(nèi)受激聲學(xué)模態(tài)的幅值。將共鳴器共振頻率調(diào)制到實際壓縮機(jī)空腔的z大受激振動模式上,會大幅降低共振峰值和導(dǎo)致響應(yīng)頻譜的顯著改變。但是這樣會影響壓縮機(jī)外觀和在冰箱中的布置,其研究結(jié)果尚未應(yīng)用于產(chǎn)品中。
壓縮機(jī)作為跨臨界二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)效率及可靠性影響z大的部件,應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合二氧化碳超臨界循環(huán)具體特點重新進(jìn)行設(shè)計。二氧化碳和氨一樣,使壓縮機(jī)排氣溫度偏高,但由于二氧化碳需要的壓縮機(jī)的壓比小,因此不需要對壓縮機(jī)本身進(jìn)行冷卻。正因為絕熱指數(shù)高,壓比小,可減小壓縮機(jī)余隙容積的再膨脹損失,使壓縮機(jī)容積效率較高。經(jīng)過實驗和理論研究發(fā)現(xiàn),往復(fù)式壓縮機(jī)有良好的油膜滑動密封,成為二氧化碳系統(tǒng)的 選擇。
剩余潤滑油量和電機(jī)端線圈繞組也會導(dǎo)致同種型號成批壓縮機(jī)聲級之間存在差異(偏離聲級平均值)。通過改變殼體外部支承來增加扭轉(zhuǎn)剛度,且減小振動面;噪聲研究的復(fù)雜性要求研究者具有較強(qiáng)的理論素質(zhì)、要求企業(yè)具有較好的技術(shù)基礎(chǔ)、并且需要較大的投資和較長的時間。這方面是中國壓縮機(jī)企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)之一,基本上處于定性的實驗研究階段,伴隨著很大的隨意性和偶然性。