涡旋压缩机的现状及发展趋势幻灯片.ppt
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1、涡旋压缩机的现状及发展趋势第1页,共16页,编辑于2022年,星期日 涡旋式压缩机是20世纪80年代才发展起来的一种新型容积型压缩机,其机理最早由法国人寇克丝(Leon Creux)提出并于1905年在美国取得专利,由于涡旋体加工困难、轴向力不能稳定平衡、防自转机构不灵活、轴向和径向密封机构不完善等原因,在当时没得以实用化。直至20世纪70年代美国对涡旋式流体机械的基本理论进行了潜心研究,开发了He冷冻用压缩机、膨胀机,显示其卓越性能。日本在涡旋式流体机械的研制上也不甘示弱。从1975年开始,根据“新容积式压缩机开发”进行了预备研究。特研77B06“涡旋压缩机开发”从1978年3月开始,围绕空
2、调用1.5kw、3kw冰箱用300W等机种进行了基础研究。当前,涡旋式压缩机它已经成为功率在115kw范围内甚受青睐的制冷压缩机,并逐步向大容量机型扩展。第2页,共16页,编辑于2022年,星期日 我国1983 年以后才开始涡旋压缩机的研制工作,1987 年试制出第1 台涡旋空气压缩机。目前涡旋压缩机的研究制造主要集中在美国、日本、中国和韩国。近年来研究涡旋压缩机的论文不断增多,研究内容主要集中在涡旋压缩机的几何特性、工作原理、泄漏及密封、加工工艺及材料、型线修正及通用型线、整体优化等方面。第3页,共16页,编辑于2022年,星期日1、涡旋式压缩机的特点涡旋式压缩机的特点(1)效率高 涡旋式压
3、缩机的吸气、压缩、排气过程连续单向进行,因而吸入气体的有害过热小;相邻工作腔间的压差小,气体泄露少;没有余隙容积中气体向吸气腔的膨胀过程,容积效率就高,通常高达95%以上;动涡旋体上的所有点均以几毫米的回转半径做同步转动,所以运动速度低,摩擦损失小;没有吸气阀,也可以不设置排气阀,所以气流的流动损失小。涡旋式压缩机的效率比往复式约高10%。(2)力矩变化小、振动小、噪声低 涡旋式压缩机的压缩过程较慢,因一对涡旋体中几个月牙形空间可同时进行压缩过程,故使曲轴转矩变化小,涡旋式转矩仅为滚动转第4页,共16页,编辑于2022年,星期日 子式和往复式的1/10,压缩机运转平稳;又因为涡旋式压缩机吸气、
4、压缩、排气是连续进行的,所以进排气的压力脉动很小,于是振动和噪声都小。(3)结构简单、体积小、质量轻、可靠性高 涡旋式压缩机构成压缩室的零件数目与滚动转子式以及往复式的零件数目之比为1:3:7,所以涡旋式的体积比往复式小40%,质量轻15%;又由于没有吸气阀和排气阀,易损零件少,加之有轴向、径向间隙可调的柔性机构,能避免液击造成的损失及破坏,故涡旋式压缩机的运行可靠性高。因此,涡旋式压缩机即使在高转速下与也保持高效率和高可靠性,其转速可达13000r/min。尽管涡旋式压缩机的优点多,但是需要高精度的加工设备和精确的装配技术,限制了它的普遍制造和应用,目前还仅限于功率在115kw的空调器中应用
5、。第5页,共16页,编辑于2022年,星期日2 2、与其它压缩机类型的比较、与其它压缩机类型的比较(1)涡旋式、滚动活塞式、往复式压缩机比较 从高压侧向低压侧的气体泄露问题 往复和滚动活塞压缩机高、低压都是相邻的,所以气体泄露量大。涡旋式在高、低压产生的过程中,形成了许多月牙形的中间压力,相互间隔的压力差小,所以泄露量小。供暖时,当大气温度下降,高、低压差增大,泄露量增加,供暖能力也就下降。有无吸、排气阀的比较 往复式必须有吸、排气阀,滚动活塞式也必须有排气阀,这就产生了气体通道阻力。第6页,共16页,编辑于2022年,星期日 相比之下涡旋式的吸气腔和排气抢腔不直接相连,所以不需要吸、排气阀,
6、流通阻力小。有无顶端余隙容积的比较 往复式和滚动活塞式都有顶端余隙容积,由于余隙容积内气体膨胀使压缩机工作效率下降,涡旋式没有顶端余隙容积,容积效率高。转矩变动的比较 与往复及滚动活塞式相比,涡旋式的特点是:转动一次就同时连续进行吸气,压缩和排气,所以压缩转矩的变化极小,因而振动和噪音都不大。零部件数量比较 涡旋式不需要阀,也无消音器和防止脉动的零部件,防振构造很简单,所以其零部件的数量约为往复式的40%,滚动活塞式约为往复式的60%。第7页,共16页,编辑于2022年,星期日第8页,共16页,编辑于2022年,星期日 1 1、涡旋式压缩机的发展涡旋式压缩机的发展 涡旋式压缩机的历史相对较短,
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