第四章-滚动转子式压缩机.ppt

本章教学内容 滚动转子式压缩机的工作原理和基本结构 滚动转子式压缩机工作过程及热力性能参数 滚动转子式压缩机的能量调节 振动和噪声 4-1 滚动转子式压缩机原理和基本结构 二、滚动转子式压缩机的结构和特点 滚动转子式压缩机的特点（优缺点） 结构简单，体积小，重量轻：相同冷量时，与活塞机比体积减小40％～50％，重量减轻40％～50％。 零部件少，易损件少，相对运动部件之间摩擦损失少。 滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力可完全平衡，因此振动小，运转平稳、噪声低（38～40dB，室外系统）,可靠性较高。 没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直接吸气，减小了吸气有害过热，容积效率高。 机械加工及装配精度要求高，且密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大。 近年来在电冰箱中使用小型滚动转子压缩机的越来越多，在空调器中有完全取代活塞式压缩机趋势。 三、滚动转子式压缩机的发展现状及趋势 20世纪初 ：美国Vilter首次推出，之后瑞士的Escher Wyess公司开始生产，但当时与往复式压缩机相比，并无明显竞争力。 60年代 ：精密加工技术迅速发展，滚动转子式压缩机的技术也日臻完善。 70年代 ：广泛应用于小型空调与制冷装置中，在小容量范围（如0.3～5kW）内有替代往复式压缩机趋势。 发展趋势 变频调速进行无级能量调节 变频调速具有节能、舒适、启动快速、温控精度高、且易于实现自动控制等优点。 由于变频调速调节速度范围比较大，对于偏心转子而言会产生较大的震动和噪声，故实际中常需要消音减震措施。 常用减振和消声措施：多重膨胀室、排气消声器和共鸣式排气消声孔；设置平衡块以降低高速时引起的振动。 双缸滚动转子式压缩机 压缩机的经济性和可靠性的提高 通过电子计算机对压缩机工作过程、各主要部件的结构特征及噪声和振动进行仿真，从而预测压缩机的经济性和可靠性，并通过完善这些预测条件，对满足各种要求的滚动转子式压缩机进行优化设计。 对降低噪声提出更高的要求 为了减少由于滚动转子式压缩机与压缩机焊接成整体结构带来对噪声的不利影响，首先从振动方面入手减少曲轴及轴承的振动，改进压缩机和机壳的连接系统，开发各种新型消声结构和排气阀等。 典型生产厂家 日本 三洋、日立、东芝、三菱、松下等。 美国 FEDDERS公司。 国内 上海日立、庆安、沈阳华润等。 应用场合 几乎全部应用于制冷系统，主要是空调系统，在制冷量为10kw以下的机型中具有很大优势。目前的家用空调几乎全部用滚动转子式压缩机。 4-2 滚动转子式压缩机工作过程及主要热力性能参数分析 一、滚动转子式压缩机的工作过程 几个特征角及对工作过程的影响 假定：气缸中心及偏心转子中心连线oo1表征转子转角θ的位置。假定θ=0时，转子处于最上端的位置，气缸与转子的切点T在气缸内壁顶点，随着θ的不同，在0~4π的区间内，转子完成不同的工作过程。 结论 滚动转子式压缩机转子每转动两周(θ=4π)，完成一个完整的工作循环，即一定量气体的吸气、压缩、排气是在曲轴两转中完成的。 由于在切点T或滑片的两侧，吸气、压缩和排气是同时进行的，因而实际上仍是每转动一周完成吸气、压缩、排气循环一次（即上一过程的压缩和排气及下一过程的吸气），故也可以认为压缩机的一个工作循环仍是在一转中完成的。 由于不设吸气阀，故吸气开始时刻与气缸上的吸气孔口严格对应，不随工况变化而变动；而排气阀的存在使得压缩终了时刻随排气管中压力变化而变动。 吸气几乎连续、排气间歇进行工作 二、滚动转子式压缩机主要热力参数分析 实际输气量qva 滚动转子式压缩机的实际输气量可按往复活塞式压缩机那样表示： 理论容积输气量qvt 式中：R ——气缸内半径，m； r ——偏心转子外半径，r＝R-e，m； L ——气缸轴向长度，m； n ——转子转速，r／min； τ ——相对偏心距，τ＝e／R，e是偏心距，m。 只要知道压缩机的主要参数R、e、L、n，便可求出qvt，故qva的计算主要是ηv的计算。 容积效率ηv 滚动转子式压缩机的容积效率可以表示如下： 其中：λv—容积系数；λp —压力系数； λT —温度系数；λl—泄漏系数； λh —回流系数。 容积系数λv： 表征余隙容积对输气量的影响。 同往复活塞式压缩机一样计算，但由于膨胀过程是在极短时间（4π-γ—4π- Φ ）内完成，近似认为绝热，即m=k，故有： 式中 ：C—相对余隙容积； Pdk，Ps0—排气压力、吸气压力； k—工质绝热指数。