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      全封閉制冷壓縮機的發展趨勢自動化畢業論文

      摘要:詳細介紹了全封閉制冷壓縮機的發展趨勢和前景。引用大量的數據證明各種壓縮機的發展空間和必然性。從而為各行業使用制冷壓縮機提供了可靠的數據和指導說明。 關鍵詞:電磁振動式壓縮機電動式壓縮機 制冷壓縮機質量的好壞將直接影響著電冰箱、空調器等小型制冷設
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        摘要:詳細介紹了全封閉制冷壓縮機的發展趨勢和前景。引用大量的數據證明各種壓縮機的發展空間和必然性。從而為各行業使用制冷壓縮機提供了可靠的數據和指導說明。

        關鍵詞:電磁振動式壓縮機電動式壓縮機

        制冷壓縮機質量的好壞將直接影響著電冰箱、空調器等小型制冷設備的制冷效果、使用壽命、噪音和震動等多種性能。就制冷壓縮機的工作原理與結構而言,形式多樣,性能各異。現在生產的小型制冷設備采用的全封閉式壓縮機,按其結構特性可分為電磁式和電動式兩大類。而電動式又可分為往復活塞式、旋轉活塞式和渦旋式3種類型。下面就以上幾種全封閉制冷壓縮機的性能特點簡單介紹如下:

        1電磁振動式壓縮機

        電磁振動式壓縮機有以下3種:

        (1)動圈式電磁振動型;

        (2)動鐵芯式電磁振動型;

        (3)懸吊動磁鐵式電磁振動型。其中,動圈式在全封閉式制冷壓縮機中被實際應用,它是利用通以交流電流的線圈產生的交變磁場與永久磁場之間相互作用,直接驅動活塞作往復運動的壓縮機。其特點是結構簡單、零部件少、加工精度要求不高、容易制造。因此從20世紀50年代就開始用于容積較小的電冰箱。但從另一方面,由于電源頻率變化引起的制冷量變化大,且50Hz和60Hz不能通用,存在著因排氣、吸氣壓力引起行程變化等問題,使活塞行程的長短隨負荷的變化而改變,同時機內彈簧作高頻諧振,易產生彈性疲勞,因此一般只適用于生產100W以下的壓縮機。而動鐵芯式和懸吊動磁鐵式電磁振動型由于只在研究階段還沒有實際應用,故此不作介紹。

        2電動式壓縮機

        2、1往復活塞式壓縮機

        按其結構分為滑管式和連桿式壓縮機兩類。

        (1)滑管式壓縮機

        滑管式壓縮機產生于20世紀60年代,它是往復活塞式壓縮機的一種類型。其特點是結構簡單,工藝性好,成本較低,對零部件的加工精度要求不高,制造和裝配都比較容易,所以發展較快。目前這類壓縮機在國內外的電冰箱生產中應用比較普遍。缺點是活塞與缸壁間的側力較大、磨擦功耗大、能效比偏低,因此目前滑管式壓縮機正在進入衰退期,將逐漸被連桿式壓縮機或旋轉式壓縮機所取代。

        (2)連桿式壓縮機

        連桿式壓縮機也屬往復活塞式,是電冰箱采用時間較早的一種。在20世紀50年代以前生產的電冰箱幾乎都是采用連桿式壓縮機。其特點是運轉比較平穩、噪聲低、磨損小、使用壽命長、能效比較高、工作可靠、綜合性能優良。但由于零部件形狀復雜,加工精度要求較高,工藝難度較大,因此其發展一度受到限制,在電冰箱及其它小型制冷設備中被滑管式和旋轉式壓縮機所取代。近幾年來隨著機械工業的不斷發展,對其結構進行了多方面的技術改進。目前連桿式壓縮機已成為電冰箱壓縮機的主導產品,總需求是有較大的提高。近年來世界各電冰箱生產大國,尤其是日本、意大利、美國等國對往復式壓縮機的制造技術進行了多方面提改造,從而使連桿式壓縮機的各項性能指標都有了很大的提高。因此,有重新成為電冰箱壓縮機主導產品的趨勢。

        2、2旋轉式壓縮機

        旋轉式壓縮機的電機無需將轉子的旋轉運動轉換為活塞的往復運動,而是直接帶動旋轉活塞作旋轉運動來完成對制冷劑蒸氣的壓縮。這種壓縮機更適合于小型空調器,特別是在家用空調器上的應用更為廣泛,如美國通用電器公司和沃普公司生產的旋轉式壓縮機都設計了較好的防過熱和潤滑裝置。它采用把冷凝器處的部分制冷液用配管引至壓縮室,使之在氣缸內噴射的冷卻方式,提高了冷卻效果。為了防止把大量的制冷液直接吸入氣缸內,產生液擊,在吸氣回路的壓縮機前部設有氣液分離器,潤滑油和制冷液一旦進入器內,則制冷液在氣液分離器內蒸發,壓縮機吸入的是氣體;潤滑油從氣液分離器下方的小孔中緩緩地連續少量進入壓縮機,用這種方法防止液擊。油泵給油的方法是,在轉軸下端裝設兩個齒輪狀的葉輪,它與轉軸一同轉動,對油施加離心力,從轉軸中心孔把油導向上方。另外,在軸的外表面上開有螺旋狀的油槽,實現對軸承部位的給油。作為安全措施,在壓縮機頂部裝有過負荷繼電器,這種繼電器是用感溫板感受壓縮機內部高壓氣體的溫度,當達到一定的溫度后,繼電器動作,壓縮機停止運轉,用這種方法防止電動機燒毀,因此說旋轉式壓縮機是一種很有發展前景的壓縮機。其主要優點是:由于活塞作旋轉運動,壓縮工作圓滑平穩,平衡性能好,另外旋轉式壓縮機沒有余隙容積,無再膨脹氣體的干擾,因此具有壓縮效率高、零部件少、體積小、重量輕、平衡性能好、噪音低、防護措施完備和耗電量小等優點。缺點是壓縮機對材質、加工精度、熱處理、裝配工藝及潤滑系統要求較高,由于要靠運動間隙中的潤滑油進行密封,為從排氣中分離出油,機殼內須做成高壓,因此,電動機、壓縮機容易過熱,如果不采取特殊的措施,在大型壓縮機和低溫用壓縮機中是不能使用的。由于它比其它類型的壓縮機有較明顯的優勢,所以它得到了推廣應用。如國產上菱BCD—180W、阿里斯頓BCD—220W等電冰箱都采用了旋轉式壓縮機。尤其在家用空調器上的應用就更為普遍,從發展的趨勢看旋轉式壓縮機今后有可能成為市場的主導產品。

        2、3渦旋式壓縮機

        渦旋式壓縮機是20世紀80年代就發展起來的新型產品。它效率高,噪聲低,體積小,重量輕,不需要排氣閥組,工作的可靠性及容積效率都較高,允許氣體制冷劑中帶少量液體,輸氣效率高,氣體泄漏少,可較好地運用于小型熱泵系統、小型空調等。綜上所述,幾種壓縮機的性能特點,我們不難看出經多年的技術改造,連桿式壓縮機在一定的時期內仍有明顯的優勢,而旋轉式壓縮機則是一種新型的產品,特別是在空調器上的應用更為廣泛,必將成為制冷產業的主導產品。通過對往復式和旋轉式壓縮機的性能試驗比較可知,往復式和旋轉式壓縮機,啟動后排氣、吸氣壓力的時間變化特性不同,電動機上的負荷轉矩由吸、排氣壓力的大小確定,在往復式的情況下,投入運轉幾分鐘內至十幾分鐘后,排氣壓力出現峰值,對于電動機,為了承受這個尖峰負荷,需要比穩定運轉時所需轉矩大得多(2~4倍)。而旋轉式壓縮機,由于不存在剛剛啟動后的峰值,所以,只要有穩定運所需的轉矩即可,因此可以實現電動機的小型化,這也是它今后發展優勢所在。

        參考文獻

        [1]胡鵬程,趙清。電冰箱、空調器的原理和維修。北京:電子工業出版社,1995。114~148

        [2]制冷原理及設備(第2版)西安交通大學出版社,1997—4—1

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