《制冷压缩机系列讲座（二十二）：涡旋式制冷压缩机V —输气量调节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制冷压缩机系列讲座（二十二）：涡旋式制冷压缩机V —输气量调节（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、制冷压缩机系列讲座（二十二） ：涡旋式制冷压缩机制冷压缩机系列讲座（二十二） ：涡旋式制冷压缩机 V 输气量调节输气量调节 信息来源：中国制冷空调技术网 更新日期： 2009-2-11 关键词：关键词：制冷压缩机，涡旋式制冷压缩机，密封，输气量调节 输气量调节输气量调节 一一 、变转速调节、变转速调节 涡旋式压缩机可采用变转速调节方法改变其输气量，这里仅就涡旋式压缩机采用变转速调节的特性给 予介绍。 图图 22-1 压缩机变频调节特性的比较压缩机变频调节特性的比较 图 22-1 示出了采用变频调节的三种压缩机（往复式滚动式涡旋式）的等熵效率 ts 及容积效率 V 比 较。若以 60 Z H 时
2、涡旋式压缩机的效率为 100，从图中看出，三种压缩机的容积效率开始都随频率的增 加而上升，因为频率增加则转速增加，而转速增加将使泄漏减少，故容积效率上升；但当频率超过 80 Z H 以后，往复式的 V 开始下降，而涡旋式和滚动式的 V 却依然上升，这是与其循环周期长和没有吸气阀 有很大关系。可见，这两种压缩机适用于转速在宽广范围内变化的场合。至于等熵效率则是在频率 50 60 Z H 时为最高，低于或高于此频率范围等熵效率均降低，这主要是因为，高速时的摩擦损失增大，低速 时的泄漏加剧，故等熵效率下降。 图图 22-2 变频压缩机振动合噪声特性的比较变频压缩机振动合噪声特性的比较 图 22-2
3、式涡旋式压缩机变速调节时的振动与噪声特性与往复式和滚动转子式的比较。仍以 60 Z H 时 涡旋式压缩机的振动加速度比和声水平均增加，但是，在任何频率下涡旋式压缩机的振动和噪声都比往复 式及滚动转子式低，因为涡旋式压缩机的压缩过程长，转矩变化非常平缓，且通过惯性力的二次平衡其动 力平衡性能很好，所以振动和噪声水平较低。 图图 22-3 共享一个机壳的双涡旋式压缩机共享一个机壳的双涡旋式压缩机 1-电网直接驱动压缩机电网直接驱动压缩机 2-变频驱动压缩机变频驱动压缩机 3-法兰连接板法兰连接板 4-静涡旋体静涡旋体 5-动涡旋体动涡旋体 6-排气管排气管 7-曲轴曲轴 8-油泵油泵 9-电动机电
4、动机 10-机座机座 11-固定板固定板 12-排气消声器排气消声器 综上所述说明，涡旋式压缩机比往复式和滚动转子适用于更宽的速度范围，在空调器或热泵中采用涡 旋式压缩机进行变频调节输气量是很有前途的。 图图 22-4 COP 值比较值比较 1-其中一台机运行其中一台机运行 2-两台机同时运行两台机同时运行 3-单机运行单机运行 4-具有单独机壳的两台往复式并联运行具有单独机壳的两台往复式并联运行 二、多机并联运行调节二、多机并联运行调节 多机并联运行调节的方法及特点在第四章中已提及，此处再介绍另外一种多机并联调节的形式，即两 台并联运行的涡旋式压缩机共享一个机壳，其结构如图 22-3 所示。
5、一个机壳中装有两台输气量不同的立式 涡旋式压缩机，其中一台由变频驱动，另一台直接由电网供电，它们中的每一台都可彼此独立运行也可并 联运行，其运行状态取决于空调器的负载，并由微机控制，适合于较大型空调器的能量调节。与具有单独 机壳的双机并联的系统相比，具有高效可靠及成本低的优点。由图 22-4 还可以看出，与相同制冷量的一台 涡旋式压缩机相比，再较宽的制冷量范围有较高的 COP 值。 图图 22-5 变容量涡旋式压缩机结构变容量涡旋式压缩机结构 1-回流气体出口回流气体出口 2-舌簧阀舌簧阀 3-弹簧弹簧 4-回流气体回流气体 5-通气孔通气孔 6-活塞式控制阀活塞式控制阀 7-波纹管波纹管 8
6、-导向球阀导向球阀 9-回流气体调节孔回流气体调节孔 10- 中间压力腔中间压力腔 11-节流孔节流孔 12-滤网滤网 13-排气孔排气孔 14-排气腔排气腔 三、变容量旁通调节三、变容量旁通调节 在汽车空调通常采用变容量涡旋式压缩机进行输气量调节，其原理是通过吸气回流旁通改变输气量。 图 22-5 示出一种变容量涡旋式压缩机结构。在压缩机的离合器与发动机脱开时，活塞式控制阀 6 在弹簧 3 的弹簧力作用下处于右侧极限位置，回流气体孔 9 处于全开状态。因此，在离合器被吸合（即压缩机开始 运转）的瞬间，从涡旋体外圆周吸入的气体还没有被压缩之前，一部分气体就沿静涡旋体底板上开设的回 流气体出口
7、1 流出，经中间压力腔 10 上的回流气体调节孔 9 又回流至吸气侧（如图中箭头所示） ，显然， 压缩机处于卸载状态。在压缩机正常工作时，排气腔中的高压气体经过滤网 12、节流孔 11 进入活塞式控 制阀的右侧，控制阀在高压气体的作用下克服弹簧 3 的弹簧力，向左移动至极限位置，回流气体调节孔 9 被完全堵死，吸入气体没有回流。随着空调系统冷负荷工况的变化，压缩机的吸气压力下降，当低于波纹 管 7 内的设定压力时，波纹管会伸长，并顶开导向球阀 8，控制右侧的高压气体通过球阀漏入吸气侧，右 侧压力降低，使控制阀又在弹簧力作用下右移，回流气体调节孔 9 开启，吸入气体产生回流。中间压力腔 10 中
8、的气体也通过孔 9 流入吸气侧。根据控制阀右移的位置来调节回流气体调节孔口 9 的开启度，以控制 吸入气体的回流量，当控制阀右移到一定位置时，吸气压力便达到波纹管的设定压力，实现了自动调节。 若压缩机吸气压力升高，波纹管在由通气孔 5 引入的吸气压力作用开始收缩，又使导向球阀 8 关闭，控制 阀右侧压力升高，当右侧气体力大于弹簧 3 的弹簧力时，控制阀左移，关闭回流气体调节孔 9，吸入气体 不再回流。在压缩机正常运行或低于正常转速运行时，中间压力腔是通过控制阀上的节流孔 11 与排气腔 14 连通，因此其腔内压力为排气压力，并用舌簧阀 2 与压缩机相隔。 图图 22-6 变容量涡旋式压缩机特性
9、曲线变容量涡旋式压缩机特性曲线 环境温度：环境温度：32.2 蒸发器风量：4002 蒸发器风量：400 冷凝器风量：冷凝器风量：0.60.9m/s 3 /mh -表示固定容量表示固定容量 表示可变容量表示可变容量 从图 22-6 给出的上述变容量涡旋式压缩机的调节特性曲线中看出，在一定的转速范围内，其制冷量可 根据空调工况的要求保持不变（图中曲线） ，可满足汽车空调中车速增加而冷负荷变化小的要求。在转速 20005600r/min 的调节区域，功率消耗约降低 20（图中曲线） ，且吸气压力稳定（图中曲线） ，排 气压力低于定容量压缩机的排气压力（图中曲线） 。综上所述看出，这种输气量调节方法的优点很明显， 车内温度可保持稳定，空调具有舒适性；没有断续负荷产生的不可预料的加减速，提高了汽车驾驶性能； 调节时的压力条件得到缓和，有利于提高压缩机的使用寿命；功率消耗降低，可减少燃料及费用；另外， 离合器在外界气温超过 20条件下不发生离合现象，也避免了离合器噪声。 主要参考文献： 1、缪道平，吴业正 主编，制冷压缩机。机械工业出版社，2004。 2、朱立 主编，制冷压缩机与设备。机械工业出版社，2005。 3、郁永章 主编，容积式压缩机技术手册。机械工业出版社，2005。 4、高等职业技术教育教材，制冷压缩机。中国商业出版社，2004。
