第四章-滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機

1、本章教學內(nèi)容本章教學內(nèi)容 u滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的工作原理和基本結構滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的工作原理和基本結構u滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機工作過程及熱力性能參數(shù)滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機工作過程及熱力性能參數(shù)u滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的能量調(diào)節(jié)滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的能量調(diào)節(jié) u振動和噪聲振動和噪聲4-1 4-1 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機原理和滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機原理和基本結構基本結構 一、工作原理一、工作原理 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機又稱滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機又稱滾動活塞滾動活塞壓縮機或壓縮機或固定固定滑片滑片壓縮機，是回轉(zhuǎn)式壓縮機的一種型式。壓縮機，是回轉(zhuǎn)式壓縮機的一種型式。原理原理：利用一個偏心圓筒形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)的轉(zhuǎn)：利用一個偏心圓筒形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)的轉(zhuǎn)動來

2、改變氣缸的工作容積，從而實現(xiàn)氣體的吸動來改變氣缸的工作容積，從而實現(xiàn)氣體的吸氣、壓縮和排氣，因而也屬于容積式壓縮機。氣、壓縮和排氣，因而也屬于容積式壓縮機。轉(zhuǎn)子主軸在原動機拖動下轉(zhuǎn)子主軸在原動機拖動下旋轉(zhuǎn)時，偏心轉(zhuǎn)子緊貼著旋轉(zhuǎn)時，偏心轉(zhuǎn)子緊貼著氣缸內(nèi)壁面回轉(zhuǎn)，造成月氣缸內(nèi)壁面回轉(zhuǎn)，造成月牙狀空間容積周期性的變牙狀空間容積周期性的變化，完成吸氣、壓縮和排化，完成吸氣、壓縮和排氣過程。氣過程。 二、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的結構和特點二、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的結構和特點u基本結構基本結構1-1-氣缸氣缸2-2-偏心轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)子3-3-排氣閥排氣閥4-4-滑片滑片5-5-滑片彈簧滑片彈簧6-6-吸氣管吸氣管機機

3、體體偏偏心心主主軸軸排排氣氣閥閥滑滑片片彈彈簧簧滑滑片片氣氣缸缸偏偏心心轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子主主要要零零部部件件氣氣缸缸兩兩端端蓋蓋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子與與氣氣缸缸切切點點滑滑片片轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子外外壁壁氣氣缸缸內(nèi)內(nèi)壁壁基基元元容容積積開啟式滾動轉(zhuǎn)開啟式滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機子式壓縮機 臥式全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機臥式全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機立式全封閉滾動立式全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機轉(zhuǎn)子式壓縮機u 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的特點（優(yōu)缺點）滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的特點（優(yōu)缺點）u結構簡單，體積小，重量輕：結構簡單，體積小，重量輕：相同冷量時，與活塞機比體積相同冷量時，與活塞機比體積減小減小40405050，重量減輕，重量減輕40405050。u零部件少

4、，易損件少，相對運動部件之間摩擦損失少。零部件少，易損件少，相對運動部件之間摩擦損失少。u滑片有較小的往復慣性力，旋轉(zhuǎn)慣性力可完全平衡，因滑片有較小的往復慣性力，旋轉(zhuǎn)慣性力可完全平衡，因此振動小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低此振動小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低（383840dB40dB，室外系統(tǒng)），室外系統(tǒng)）, ,可可靠性較高。靠性較高。u沒有吸氣閥，吸氣時間長，余隙容積小，并且直接吸氣，沒有吸氣閥，吸氣時間長，余隙容積小，并且直接吸氣，減小了吸氣有害過熱，容積效率高。減小了吸氣有害過熱，容積效率高。u機械加工及裝配精度要求高，且密封線較長，密封性能機械加工及裝配精度要求高，且密封線較長，密封性能較差，泄漏損失較大

5、。較差，泄漏損失較大。u 近年來在電冰箱中使用小型滾動轉(zhuǎn)子壓縮機的越來越多，在空近年來在電冰箱中使用小型滾動轉(zhuǎn)子壓縮機的越來越多，在空調(diào)器中有完全取代活塞式壓縮機趨勢。調(diào)器中有完全取代活塞式壓縮機趨勢。三、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢三、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢2020世紀初世紀初 ：美國：美國VilterVilter首次推出，之后瑞士的首次推出，之后瑞士的Escher Escher WyessWyess公司開始生產(chǎn)，但當時與往復式壓縮機相比，公司開始生產(chǎn)，但當時與往復式壓縮機相比，并無明顯競爭力。并無明顯競爭力。6060年代年代 ：精密加工技術迅速發(fā)展，滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機：精密加工

6、技術迅速發(fā)展，滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的技術也日臻完善。的技術也日臻完善。7070年代年代 ：廣泛應用于小型空調(diào)與制冷裝置中，在小容：廣泛應用于小型空調(diào)與制冷裝置中，在小容量范圍（如量范圍（如0.30.35kW5kW）內(nèi)有替代往復式壓縮機趨勢。）內(nèi)有替代往復式壓縮機趨勢。u發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢n變頻調(diào)速進行無級能量調(diào)節(jié)變頻調(diào)速進行無級能量調(diào)節(jié)n 變頻調(diào)速具有節(jié)能、舒適、啟動快速、溫控精變頻調(diào)速具有節(jié)能、舒適、啟動快速、溫控精度高、且易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。度高、且易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。n 由于變頻調(diào)速調(diào)節(jié)速度范圍比較大，對于偏心轉(zhuǎn)由于變頻調(diào)速調(diào)節(jié)速度范圍比較大，對于偏心轉(zhuǎn)子而言會產(chǎn)生較大的震動和噪聲，故

7、實際中常需要子而言會產(chǎn)生較大的震動和噪聲，故實際中常需要消音減震措施。消音減震措施。 常用減振和消聲措施：多重膨脹室、排氣消聲器和常用減振和消聲措施：多重膨脹室、排氣消聲器和共鳴式排氣消聲孔；設置平衡塊以降低高速時引起共鳴式排氣消聲孔；設置平衡塊以降低高速時引起的振動。的振動。1-1-排氣管；排氣管；2-2-回油管；回油管；3 3、6-6-平衡孔；平衡孔；4-4-變頻電動機；變頻電動機；5-5-曲軸；曲軸；7-7-氣缸；氣缸；8 8、10-10-消聲孔；消聲孔；9-9-滑片；滑片；11-11-排氣閥；排氣閥；12-12-消聲器；消聲器；13-13-底座；底座；14-14-平衡塊；平衡塊；15-

8、15-下蓋；下蓋；16-16-磁鐵；磁鐵；17-17-機殼；機殼；18-18-滾動轉(zhuǎn)子；滾動轉(zhuǎn)子；19-19-焊接點。焊接點。該全封閉轉(zhuǎn)子式壓縮機頻率該全封閉轉(zhuǎn)子式壓縮機頻率調(diào)節(jié)范圍：調(diào)節(jié)范圍：3030120Hz120Hz，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速在在160016006200rpm6200rpm。 雙缸滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機雙缸滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機特點：雙缸滾動轉(zhuǎn)子式特點：雙缸滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機是將兩個氣缸相壓縮機是將兩個氣缸相差差180180度對稱布置形成。度對稱布置形成。如圖：雙缸滾動轉(zhuǎn)如圖：雙缸滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機與單缸子式壓縮機與單缸相比，其負荷扭矩相比，其負荷扭矩的變化趨于平緩，的變化趨于平緩，故適用于大功率滾故

9、適用于大功率滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機。動轉(zhuǎn)子式壓縮機。 壓縮機的經(jīng)濟性和可靠性的提高壓縮機的經(jīng)濟性和可靠性的提高 通過電子計算機對壓縮機工作過程、各主要部件的結通過電子計算機對壓縮機工作過程、各主要部件的結構特征及噪聲和振動進行仿真，從而預測壓縮機的構特征及噪聲和振動進行仿真，從而預測壓縮機的經(jīng)濟性和可靠性，并通過完善這些預測條件，對滿經(jīng)濟性和可靠性，并通過完善這些預測條件，對滿足各種要求的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機進行優(yōu)化設計。足各種要求的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機進行優(yōu)化設計。 對降低噪聲提出更高的要求對降低噪聲提出更高的要求 為了減少由于滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機與壓縮機焊接成整為了減少由于滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機與壓縮機焊接成整體

10、結構帶來對噪聲的不利影響，首先從振動方面入體結構帶來對噪聲的不利影響，首先從振動方面入手減少曲軸及軸承的振動，改進壓縮機和機殼的連手減少曲軸及軸承的振動，改進壓縮機和機殼的連接系統(tǒng)，開發(fā)各種新型消聲結構和排氣閥等。接系統(tǒng)，開發(fā)各種新型消聲結構和排氣閥等。u典型生產(chǎn)廠家典型生產(chǎn)廠家 日本日本 三洋、日立、東芝、三菱、松下等。三洋、日立、東芝、三菱、松下等。 美國美國 FEDDERSFEDDERS公司。公司。 國內(nèi)國內(nèi) 上海日立、慶安、沈陽華潤等。上海日立、慶安、沈陽華潤等。u應用場合應用場合 幾乎全部應用于制冷系統(tǒng)，主要是空調(diào)系統(tǒng)，在制幾乎全部應用于制冷系統(tǒng)，主要是空調(diào)系統(tǒng)，在制冷量為冷量為10

11、kw10kw以下的機型中具有很大優(yōu)勢。目前的家以下的機型中具有很大優(yōu)勢。目前的家用空調(diào)幾乎全部用滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機。用空調(diào)幾乎全部用滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機。4-2 4-2 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機工作過程滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機工作過程及主要熱力性能參數(shù)分析及主要熱力性能參數(shù)分析一、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的工作過程一、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的工作過程u幾個特征角及對工作過程的影響幾個特征角及對工作過程的影響 假定：氣缸中心及偏心轉(zhuǎn)子中心連線假定：氣缸中心及偏心轉(zhuǎn)子中心連線oooo1 1表征表征轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的位置。假定的位置。假定=0=0時，轉(zhuǎn)子處于時，轉(zhuǎn)子處于最上端的位置，氣缸與轉(zhuǎn)子的切點最上端的位置，氣缸與轉(zhuǎn)子的切點T T

12、在氣缸內(nèi)在氣缸內(nèi)壁頂點，隨著壁頂點，隨著的不同，在的不同，在0 044的區(qū)間內(nèi)，的區(qū)間內(nèi)，轉(zhuǎn)子完成不同的工作過程。轉(zhuǎn)子完成不同的工作過程。排氣開始排氣開始壓縮開始壓縮開始排氣結束排氣結束吸氣結束吸氣結束吸氣開始吸氣開始o oo o1 1T T滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機工作過程示意圖滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機工作過程示意圖時開始排氣。時開始排氣。排氣開始角，排氣開始角，造成氣體再度壓縮；造成氣體再度壓縮；排氣孔口前邊緣角，排氣孔口前邊緣角，；通常通常影響余隙容積大小，影響余隙容積大小，排氣孔口后邊緣角，排氣孔口后邊緣角，；通常通常引起壓縮前氣體回流，引起壓縮前氣體回流，吸氣孔口前邊緣角，吸氣孔口前邊緣角，引起吸氣前

13、氣體膨脹；引起吸氣前氣體膨脹；吸氣孔口后邊緣角，吸氣孔口后邊緣角，幾個特征角說明：幾個特征角說明： 235303530回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)角度角度0022222+2+2+2+2+2+2 + 2 + 4-4-4-4-4-4-4-4-44氣體氣體壓力壓力P P123123；1 1點：點：P1P1PdkPdk；2 2點：點：P2P2Ps0Ps0；3 3點：點：P3P3Ps0Ps03434水水平線；平線；P PPs0Ps04545水水平線；平線；P PPs0Ps05656；Ps0Ps0PdkPdk6767水平水平線；線；P PPdkPdk7878；PdkPdkPs0Ps08181； Ps0P1Ps0P1，其中其中

14、P1 P1 PdkPdk。氣體氣體容積容積V V0a0aababababbcbccdcdddddd0d0氣體氣體完成完成工作工作過程過程吸氣前氣體膨脹吸氣前氣體膨脹過程。過程。當當時，時，與吸氣孔相通，與吸氣孔相通，吸氣開始。吸氣開始。吸氣過吸氣過程。程。當當22時，時，吸氣結吸氣結束，此束，此時時V V達到達到最大值最大值VmaxVmax。吸氣回吸氣回流過程。流過程。吸氣狀吸氣狀態(tài)的氣態(tài)的氣體回流體回流到吸氣到吸氣孔口，孔口，回流量回流量為為VV。氣體壓縮氣體壓縮過程。過程。排氣過程。排氣過程?？朔艢饪朔艢忾y的彈簧閥的彈簧力進行排力進行排氣，排氣氣，排氣終了余隙終了余隙氣體容積氣體容積為

15、為VcVc。余隙氣體余隙氣體膨脹過程。膨脹過程。使其后基使其后基元容積吸元容積吸入氣體量入氣體量減少，導減少，導致輸氣量致輸氣量減少。減少。排氣封閉排氣封閉容積再度容積再度壓縮過程。壓縮過程。滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的工作過程：滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的工作過程：參考參考108頁圖頁圖P43u 結論結論n滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動兩周滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動兩周(=4)(=4)，完成一，完成一個完整的工作循環(huán)，即一定量氣體的吸氣、壓縮、排個完整的工作循環(huán)，即一定量氣體的吸氣、壓縮、排氣是在曲軸兩轉(zhuǎn)中完成的。氣是在曲軸兩轉(zhuǎn)中完成的。n由于在切點由于在切點T T或滑片的兩側，吸氣、壓縮和排氣是同時或滑片的兩側，

16、吸氣、壓縮和排氣是同時進行的，因而實際上仍是每轉(zhuǎn)動一周完成吸氣、壓縮、進行的，因而實際上仍是每轉(zhuǎn)動一周完成吸氣、壓縮、排氣循環(huán)一次（即上一過程的壓縮和排氣及下一過程排氣循環(huán)一次（即上一過程的壓縮和排氣及下一過程的吸氣），故也可以認為壓縮機的一個工作循環(huán)仍是的吸氣），故也可以認為壓縮機的一個工作循環(huán)仍是在一轉(zhuǎn)中完成的。在一轉(zhuǎn)中完成的。n由于不設吸氣閥，故吸氣開始時刻與氣缸上的吸氣孔由于不設吸氣閥，故吸氣開始時刻與氣缸上的吸氣孔口嚴格對應，不隨工況變化而變動；而排氣閥的存在口嚴格對應，不隨工況變化而變動；而排氣閥的存在使得壓縮終了時刻隨排氣管中壓力變化而變動。使得壓縮終了時刻隨排氣管中壓力變化而變

17、動。二、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機主要熱力參數(shù)分析二、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機主要熱力參數(shù)分析u實際輸氣量實際輸氣量q qvava 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的實際輸氣量可按往復活滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的實際輸氣量可按往復活塞式壓縮機那樣表示：塞式壓縮機那樣表示：容積效率。容積效率。量；量；壓縮機的理論容積輸氣壓縮機的理論容積輸氣量；量；壓縮機的實際容積輸氣壓縮機的實際容積輸氣式中：式中：vvtvavtvvaqqqq 理論容積輸氣量理論容積輸氣量q qvtvt 式中：式中：R R 氣缸內(nèi)半徑，氣缸內(nèi)半徑，m m； r r 偏心轉(zhuǎn)子外半徑，偏心轉(zhuǎn)子外半徑，r rR-eR-e，m m； L L 氣缸軸向長度，氣缸軸向長度，m m；

18、 n n 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，r rminmin； 相對偏心距，相對偏心距，e eR R，e e是偏心距，是偏心距，m m。 只要知道壓縮機的主要參數(shù)只要知道壓縮機的主要參數(shù)R R、e e、L L、n n，便可求出，便可求出q qvtvt，故故q qvava的計算主要是的計算主要是v v的計算。的計算。)2(60)(60222 LRnLrRnqvt若不計滑片厚度和排氣閥以下排氣孔的容積時：若不計滑片厚度和排氣閥以下排氣孔的容積時：容積效率容積效率v v 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的容積效率可以表示如下：滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的容積效率可以表示如下： 其中：其中：v v容積系數(shù)；容積系數(shù)；p p 壓力系數(shù)；壓力

19、系數(shù)； T T 溫度系數(shù)；溫度系數(shù)；l l泄漏系數(shù)；泄漏系數(shù)； h h 回流系數(shù)?；亓飨禂?shù)。hlTpvv 容積系數(shù)容積系數(shù)v v： 表征余隙容積對輸氣量的影響。表征余隙容積對輸氣量的影響。 同往復活塞式壓縮機一樣計算，但由于膨脹過程是同往復活塞式壓縮機一樣計算，但由于膨脹過程是在極短時間（在極短時間（4-4- 4-4- ）內(nèi)完成，近似認）內(nèi)完成，近似認為絕熱，即為絕熱，即m=km=k，故有：，故有： 式中式中 ：CC相對余隙容積；相對余隙容積； P Pdkdk，P Ps0s0排氣壓力、吸氣壓力；排氣壓力、吸氣壓力； kk工質(zhì)絕熱指數(shù)。工質(zhì)絕熱指數(shù)。 近似絕熱膨脹極小的余隙容積，故其容積系數(shù)比往

20、近似絕熱膨脹極小的余隙容積，故其容積系數(shù)比往復式壓縮機大。復式壓縮機大。1)(110 ksdkvPPC 壓力系數(shù)壓力系數(shù)p p： 表征吸氣壓力損失對輸氣量的影響。表征吸氣壓力損失對輸氣量的影響。 壓力系數(shù)可表示為：壓力系數(shù)可表示為： 它主要取決于吸氣壓力相對損失它主要取決于吸氣壓力相對損失P Ps0s0P Ps0s0，由于滾，由于滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機沒有吸氣閥，故這一值很小，大約動轉(zhuǎn)子式壓縮機沒有吸氣閥，故這一值很小，大約只有只有0.0050.005左右，因此可以近似認為左右，因此可以近似認為p p1 1。0011ssvpPPC 溫度系數(shù)溫度系數(shù)T T： 表征吸氣被加熱對輸氣量的影響。表征吸氣被加

21、熱對輸氣量的影響。 全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機盡管吸氣管直接接至氣缸直全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機盡管吸氣管直接接至氣缸直接吸氣，但由于氣缸和吸氣管全部浸在高壓、高溫的接吸氣，但由于氣缸和吸氣管全部浸在高壓、高溫的機殼中，因此吸入氣體流經(jīng)通道及氣缸時仍被加熱，機殼中，因此吸入氣體流經(jīng)通道及氣缸時仍被加熱，溫度系數(shù)很小。溫度系數(shù)很小。 通常，當壓力比通常，當壓力比2 28 8時，時，T T=0.95=0.950.820.82，高壓，高壓比取下限。比取下限。 泄漏系數(shù)泄漏系數(shù)l l： 表征氣缸中氣體泄露對輸氣量的影響。表征氣缸中氣體泄露對輸氣量的影響。通過轉(zhuǎn)子和氣缸切點間隙及滑片和轉(zhuǎn)子接觸點通過轉(zhuǎn)子和氣缸切

22、點間隙及滑片和轉(zhuǎn)子接觸點間隙產(chǎn)生的壓縮腔氣體向吸氣腔泄漏；間隙產(chǎn)生的壓縮腔氣體向吸氣腔泄漏；通過轉(zhuǎn)子兩端面間隙產(chǎn)生的高壓腔氣體向低壓通過轉(zhuǎn)子兩端面間隙產(chǎn)生的高壓腔氣體向低壓腔泄漏；腔泄漏；通過滑片兩端面間隙產(chǎn)生的高壓腔氣體向低壓通過滑片兩端面間隙產(chǎn)生的高壓腔氣體向低壓腔泄漏。腔泄漏。n泄漏系數(shù)在滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機中具有重要的影泄漏系數(shù)在滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機中具有重要的影響，這是由于其泄漏間隙總長度比往復式壓縮響，這是由于其泄漏間隙總長度比往復式壓縮機長，因此滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的泄漏系數(shù)比往機長，因此滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的泄漏系數(shù)比往復式小得多，而且隨間隙大小和轉(zhuǎn)速而變。復式小得多，而且隨間隙大小和轉(zhuǎn)速而變

23、。n 轉(zhuǎn)速越高、間隙越小，泄漏系數(shù)越大。轉(zhuǎn)速越高、間隙越小，泄漏系數(shù)越大。n另外潤滑油的粘性和油量，構成壓縮腔的零部另外潤滑油的粘性和油量，構成壓縮腔的零部件表面粗糙度及運行過程中的受熱、受力變形件表面粗糙度及運行過程中的受熱、受力變形對泄漏量均有影響。對泄漏量均有影響。 回流系數(shù)回流系數(shù)h h： 表征吸氣回流氣體對輸氣量的影響。表征吸氣回流氣體對輸氣量的影響。 由于吸氣孔口前邊緣角由于吸氣孔口前邊緣角角一般是角一般是30303535，故，故其間的容積變化很小，可近似取其間的容積變化很小，可近似取h h=1=1。 綜上所述：滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的容積效率一綜上所述：滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的容積效率一般為

24、般為0.70.70.90.9范圍內(nèi)，空調(diào)用可達范圍內(nèi)，空調(diào)用可達0.90.9以上。以上。u 壓縮機功率與效率壓縮機功率與效率滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的功率和效率定義和物理意義同往滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的功率和效率定義和物理意義同往復式壓縮機。復式壓縮機。n電動機損失：定子銅損、轉(zhuǎn)子鐵損、風損，占電動機損失：定子銅損、轉(zhuǎn)子鐵損、風損，占48%48%；n指示功率損失：進排氣壓力損失、泄露損失、頂部余隙損失、氣指示功率損失：進排氣壓力損失、泄露損失、頂部余隙損失、氣體過熱損失，占體過熱損失，占38%38%；n機械損失：軸承損失、滑片損失、間隙損失、慣性力損失、機構機械損失：軸承損失、滑片損失、間隙損失、慣性力損失

25、、機構損失等，占損失等，占14%14%。 總能量損失用電效率總能量損失用電效率elel表示，即壓縮機所需理論絕熱表示，即壓縮機所需理論絕熱功率功率P Ptsts與壓縮機實際所需電功率與壓縮機實際所需電功率p pelel之比：之比： elelP PtstsP Pelel 電效率也可表示如下：電效率也可表示如下：elel = =i im mmomon指示效率指示效率i i 表示壓縮氣體時氣體流動損失、壓縮過程熱交換損表示壓縮氣體時氣體流動損失、壓縮過程熱交換損失及泄露損失的相對大小，可近似用下式計算：失及泄露損失的相對大小，可近似用下式計算：多多邊邊壓壓縮縮指指數(shù)數(shù)。等等熵熵指指數(shù)數(shù)；實實際際壓壓

26、力力比比，；壓壓力力比比，式式中中nkppppppnnkkssdkdksdknnkktli00011:1111 )()( 機械效率機械效率m m 機械效率機械效率m m反映了機械摩擦損失的大小，包括：滑動反映了機械摩擦損失的大小，包括：滑動軸承摩擦損失、滑片運動摩擦損失、慣性力不平衡產(chǎn)軸承摩擦損失、滑片運動摩擦損失、慣性力不平衡產(chǎn)生的附加損失及機構損失等。生的附加損失及機構損失等。 機械效率機械效率m m的大小主要取決于油和氟利昂混合物的粘的大小主要取決于油和氟利昂混合物的粘性及運動副間的間隙，此量難以定量計算。性及運動副間的間隙，此量難以定量計算。 通常按經(jīng)驗值選?。和ǔ０唇?jīng)驗值選?。?中溫

27、全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機：中溫全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機：m m0.750.750.850.85； 冰箱用壓縮機：冰箱用壓縮機：m m=0.4=0.40.70.7； 高轉(zhuǎn)速小制冷量壓縮機高轉(zhuǎn)速小制冷量壓縮機m m取小值，反之則取大值。取小值，反之則取大值。 電動機效率電動機效率momo 電動機效率電動機效率momo反映電動機的電氣損失，主要為轉(zhuǎn)子鐵反映電動機的電氣損失，主要為轉(zhuǎn)子鐵損和定子繞組銅損和風損，而這些損失既與電動機原損和定子繞組銅損和風損，而這些損失既與電動機原始設計參數(shù)有關，又與電動機運行工況、冷卻介質(zhì)、始設計參數(shù)有關，又與電動機運行工況、冷卻介質(zhì)、安裝結構有關。安裝結構有關。 通常通常

28、momo可在下列范圍?。嚎稍谙铝蟹秶。?小冰箱：小冰箱：momo0.650.65 商用制冷機：商用制冷機：momo0.80.8 電效率電效率elel 表征電動機輸入功在壓縮機中利用的完善程度。表征電動機輸入功在壓縮機中利用的完善程度。 全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的電效率比較低，通常全封閉滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的電效率比較低，通常 elel=0.4=0.40.550.55。 選配內(nèi)置電動機時應考慮內(nèi)置電動機有一定的過載能選配內(nèi)置電動機時應考慮內(nèi)置電動機有一定的過載能力，故所選配電動機的名義功率比實際所需的功率應力，故所選配電動機的名義功率比實際所需的功率應小一些。小一些。4-3 4-3 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機

29、的能量調(diào)節(jié)滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的能量調(diào)節(jié)u變頻調(diào)節(jié)變頻調(diào)節(jié) 變頻調(diào)速特點：具有節(jié)能、舒適、啟動快速、變頻調(diào)速特點：具有節(jié)能、舒適、啟動快速、溫控精度高、且易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。溫控精度高、且易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。適應負荷的能力適應負荷的能力常規(guī)空調(diào)：制冷能力與房間熱負荷隨室外溫度變化成反常規(guī)空調(diào)：制冷能力與房間熱負荷隨室外溫度變化成反比，從而出現(xiàn)制冷量不足，影響舒適性；且當室外溫度比，從而出現(xiàn)制冷量不足，影響舒適性；且當室外溫度較低時，又會造成電力浪費。較低時，又會造成電力浪費。 變頻空調(diào)：通過壓縮機轉(zhuǎn)速的變化，可以實現(xiàn)制冷量隨變頻空調(diào)：通過壓縮機轉(zhuǎn)速的變化，可以實現(xiàn)制冷量隨室外溫度的變化與房

30、間熱負荷自動匹配，改善了舒適性，室外溫度的變化與房間熱負荷自動匹配，改善了舒適性，也節(jié)省了電力。也節(jié)省了電力。 溫度調(diào)節(jié)方法溫度調(diào)節(jié)方法 以制冷狀態(tài)為例，其中以制冷狀態(tài)為例，其中T T為室內(nèi)溫度，為室內(nèi)溫度，T Ts s為設定溫度。為設定溫度。常規(guī)空調(diào)溫度調(diào)節(jié)方法：達到設定溫度壓縮機停，室內(nèi)溫常規(guī)空調(diào)溫度調(diào)節(jié)方法：達到設定溫度壓縮機停，室內(nèi)溫度高于設定溫度度高于設定溫度1 1度，壓縮機重新開啟。度，壓縮機重新開啟。變頻空調(diào)溫度調(diào)節(jié)方法：室溫每降低變頻空調(diào)溫度調(diào)節(jié)方法：室溫每降低0.50.5度，運轉(zhuǎn)頻率就度，運轉(zhuǎn)頻率就降低一檔，相反，室溫每升高降低一檔，相反，室溫每升高0.50.5度，運轉(zhuǎn)頻率就

31、升高一度，運轉(zhuǎn)頻率就升高一檔，即室溫越高，運轉(zhuǎn)頻率越大，以便空調(diào)快速制冷，室檔，即室溫越高，運轉(zhuǎn)頻率越大，以便空調(diào)快速制冷，室溫越接近設定溫度，運轉(zhuǎn)頻率就越小，提供的制冷量也越溫越接近設定溫度，運轉(zhuǎn)頻率就越小，提供的制冷量也越小，以維持室溫在設定溫度附近，溫度波動小。小，以維持室溫在設定溫度附近，溫度波動小。 啟動、運轉(zhuǎn)性能啟動、運轉(zhuǎn)性能 常規(guī)空調(diào)：定頻啟動、定速運轉(zhuǎn)。常規(guī)空調(diào)：定頻啟動、定速運轉(zhuǎn)。變頻空調(diào)：低頻啟動、變頻運轉(zhuǎn)。變頻空調(diào)：低頻啟動、變頻運轉(zhuǎn)。 節(jié)能性節(jié)能性 常規(guī)空調(diào)：開常規(guī)空調(diào)：開/ /關方法控制，壓縮機開關頻繁，耗電多。關方法控制，壓縮機開關頻繁，耗電多。變頻空調(diào)：自動以低頻

32、維持室溫基本恒定，避免壓縮機變頻空調(diào)：自動以低頻維持室溫基本恒定，避免壓縮機頻繁開啟，比常規(guī)空調(diào)省電頻繁開啟，比常規(guī)空調(diào)省電30%30%左右。左右。 低電壓運轉(zhuǎn)性能低電壓運轉(zhuǎn)性能 常規(guī)空調(diào)：電壓低于常規(guī)空調(diào)：電壓低于180V180V左右時，壓縮機就不能啟動。左右時，壓縮機就不能啟動。變頻空調(diào)：電壓很低時，降頻啟動，降低啟動時的負荷，變頻空調(diào)：電壓很低時，降頻啟動，降低啟動時的負荷， 最低啟動電壓可達最低啟動電壓可達150V150V。 熱冷比熱冷比常規(guī)空調(diào)：制冷、制熱壓縮機轉(zhuǎn)速一樣，只能通過常規(guī)空調(diào)：制冷、制熱壓縮機轉(zhuǎn)速一樣，只能通過系統(tǒng)匹配提高熱冷比，局限性很大。系統(tǒng)匹配提高熱冷比，局限性很大

33、。變頻空調(diào)：制熱時壓縮機轉(zhuǎn)速比制冷時高許多，所變頻空調(diào)：制熱時壓縮機轉(zhuǎn)速比制冷時高許多，所以熱冷比可高達以熱冷比可高達140%140%以上（制熱時最高運轉(zhuǎn)頻率往以上（制熱時最高運轉(zhuǎn)頻率往往要比制冷最高運轉(zhuǎn)頻率高往要比制冷最高運轉(zhuǎn)頻率高20Hz20Hz左右）。左右）。 低溫制熱效果低溫制熱效果常規(guī)空調(diào)：壓縮機轉(zhuǎn)速恒定，常規(guī)空調(diào)：壓縮機轉(zhuǎn)速恒定，00以下壓縮機功率很以下壓縮機功率很低，實際上沒有什么制熱效果。低，實際上沒有什么制熱效果。變頻空調(diào)：低溫下以高頻運轉(zhuǎn)，制熱量是常規(guī)空調(diào)的變頻空調(diào)：低溫下以高頻運轉(zhuǎn)，制熱量是常規(guī)空調(diào)的3 34 4倍。倍。滿負荷運轉(zhuǎn)滿負荷運轉(zhuǎn)常規(guī)空調(diào)常規(guī)空調(diào) ：壓縮機只有一

34、種轉(zhuǎn)速，不可能實現(xiàn)滿負荷：壓縮機只有一種轉(zhuǎn)速，不可能實現(xiàn)滿負荷時的強勁運轉(zhuǎn)。時的強勁運轉(zhuǎn)。變頻空調(diào)變頻空調(diào) ：在人多時、剛開機時或室內(nèi)外溫差較大時，：在人多時、剛開機時或室內(nèi)外溫差較大時，可實現(xiàn)高頻強勁運轉(zhuǎn)?？蓪崿F(xiàn)高頻強勁運轉(zhuǎn)。保護功能保護功能常規(guī)空調(diào)：每次發(fā)生電流等保護均需停壓縮機。常規(guī)空調(diào)：每次發(fā)生電流等保護均需停壓縮機。變頻空調(diào)：每當發(fā)生保護時均以適當?shù)慕殿l運轉(zhuǎn)予變頻空調(diào)：每當發(fā)生保護時均以適當?shù)慕殿l運轉(zhuǎn)予以緩沖，可實現(xiàn)不停機保護，不影響用戶的使用。以緩沖，可實現(xiàn)不停機保護，不影響用戶的使用。啟動時：壓縮機高啟動時：壓縮機高速運轉(zhuǎn)，快速接近速運轉(zhuǎn)，快速接近暖房設定溫度；當暖房設定溫度；當

35、室內(nèi)溫度趨于適合室內(nèi)溫度趨于適合溫度時，壓縮機低溫度時，壓縮機低速運轉(zhuǎn)，可減少開速運轉(zhuǎn)，可減少開停次數(shù)，并使室溫停次數(shù)，并使室溫變化很小，達到既變化很小，達到既節(jié)能又舒適目的。節(jié)能又舒適目的。 n交流變頻器調(diào)速交流變頻器調(diào)速 由于感應電動機的轉(zhuǎn)速感應電動機的轉(zhuǎn)速n n與交流電輸入頻率的關系為：與交流電輸入頻率的關系為：方式。方式。式是電壓源型式是電壓源型常用改變輸入頻率的方常用改變輸入頻率的方。率來改變電動機的轉(zhuǎn)速率來改變電動機的轉(zhuǎn)速可以通過改變交流電頻可以通過改變交流電頻電動機極對數(shù)。電動機極對數(shù)。電動機轉(zhuǎn)差率；電動機轉(zhuǎn)差率；交流電輸入頻率，交流電輸入頻率，式中：式中：PWM160PsHzf

36、Psfn;)(交流變頻調(diào)節(jié)原理：交流變頻調(diào)節(jié)原理：如上圖可知：如上圖可知：220V/50Hz220V/50Hz的交流電經(jīng)整流濾波后得到的交流電經(jīng)整流濾波后得到310V310V左右直流電，此直流電經(jīng)過逆變，就可得到用以左右直流電，此直流電經(jīng)過逆變，就可得到用以控制壓縮機運轉(zhuǎn)的變頻電源?？刂茐嚎s機運轉(zhuǎn)的變頻電源。n直流變頻器調(diào)速直流變頻器調(diào)速 直流變頻器是將直流變頻器是將50Hz50Hz或或60Hz60Hz固定頻率的交流電轉(zhuǎn)固定頻率的交流電轉(zhuǎn)變成直流電，對直流電動機進行調(diào)速，省去了直流變成直流電，對直流電動機進行調(diào)速，省去了直流再變交流的麻煩。再變交流的麻煩。 直流電動機采用的是轉(zhuǎn)子為永磁性材料制

37、成的無直流電動機采用的是轉(zhuǎn)子為永磁性材料制成的無刷電動機，不出現(xiàn)二次銅損，因而其效率高于交流刷電動機，不出現(xiàn)二次銅損，因而其效率高于交流電動機。電動機。 目前直流變頻器的調(diào)速范圍為：目前直流變頻器的調(diào)速范圍為：150015008250r/min8250r/min直流變頻空調(diào)的變頻模塊每次導通二個三極管，兩相線圈通以直流直流變頻空調(diào)的變頻模塊每次導通二個三極管，兩相線圈通以直流電，驅(qū)動轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)，另一相線圈不通電，但有感應電壓，根據(jù)感應電，驅(qū)動轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)，另一相線圈不通電，但有感應電壓，根據(jù)感應電壓的大小可以判斷出轉(zhuǎn)子的位置，進而控制繞組通電順序，直流電壓的大小可以判斷出轉(zhuǎn)子的位置，進而控制繞組通電

38、順序，直流變頻相比交流變頻多一位置檢測電路。變頻相比交流變頻多一位置檢測電路。直流變頻調(diào)節(jié)原理：直流變頻調(diào)節(jié)原理：每次導通：每次導通：A+A+、B-B-或或A+A+、C-C-B+B+、A-A-或或B+B+、C-C-C+C+、A-A-或或C+C+、B-B-加劇運動部件（如軸和軸承、滑片和轉(zhuǎn)子）的磨損。加劇運動部件（如軸和軸承、滑片和轉(zhuǎn)子）的磨損。氣體流經(jīng)排氣閥時流動損失增加，從而導致排氣閥片氣體流經(jīng)排氣閥時流動損失增加，從而導致排氣閥片產(chǎn)生延遲關閉，閥片壽命降低。產(chǎn)生延遲關閉，閥片壽命降低。 轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，流動阻力大，氣體推力大，氣閥彈簧力相比小引起延流動阻力大，氣體推力大

39、，氣閥彈簧力相比小引起延遲關閉。遲關閉。潤滑油的循環(huán)量隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加，從而降低換潤滑油的循環(huán)量隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加，從而降低換熱性能，增加管道中的壓力損失。熱性能，增加管道中的壓力損失。各種雜質(zhì)會隨潤滑油進入運動部件間隙中，引起運動各種雜質(zhì)會隨潤滑油進入運動部件間隙中，引起運動部件的損傷。部件的損傷。采用磁鐵捕捉非鐵雜質(zhì)。采用磁鐵捕捉非鐵雜質(zhì)。噪聲增加等。噪聲增加等。采用排氣消聲孔、亥姆霍茲共鳴器、多采用排氣消聲孔、亥姆霍茲共鳴器、多重膨脹室式消聲器來降低噪音。重膨脹室式消聲器來降低噪音。u 旁通調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)單缸機旁通調(diào)節(jié)原理：單缸機旁通調(diào)節(jié)原理：在壓縮腔設置旁通孔在壓縮腔設置旁通孔D D，使一部分被壓縮氣體返使一部分被壓縮氣體返回吸氣腔?；匚鼩馇?。輸氣量調(diào)節(jié)范圍控制在輸氣量調(diào)節(jié)范圍控制在70%70%100%100%，由旁通孔，由旁通孔的位置決定。的位置決定。雙缸機旁通調(diào)節(jié)原理：通過電磁控制閥使左缸中被壓縮氣體雙缸機旁通調(diào)節(jié)原理：通過電磁控制閥使左缸中被壓縮氣體引入右缸，使卸載閥動作，關閉右缸吸氣孔口，右缸空轉(zhuǎn)，引入右缸，使卸載閥動作，關閉右缸吸氣孔口，右缸空轉(zhuǎn)，壓縮機輸氣量減半。壓縮機輸氣量減半。u 多機并聯(lián)調(diào)節(jié)多機并聯(lián)調(diào)節(jié)n原理原理n 當制冷量當制冷量( (或制熱量或制熱量) )變化范圍較大時，通過多臺壓縮變化范圍較大