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1、暖通空调制冷与空调技术的现状和发展暖通空调：制冷与空调技术的现状和发展1 技术现状制冷压缩机在面对环保、节能、以及公司间竞争等一系列的挑战中出现了新的打破。在整个压缩机工业的方方面面都宽泛使用的电子计算机成为不行或缺的手段，这包含计算机数据收集和整理，计算机协助设计、设计和工艺的优化等。其带来的整体成效表此刻压缩机的小型化和高效率，别的，噪声和振动获得降低，靠谱性获得提升和寿命获得延伸。而在获得这些成就的过程中所耗费的开发、设计和生产制造时间都比过去短且花费亦低。表示了当前各种压缩机的大概应用范围及其制冷量大小，图中虚线包围的部分表示该构造型式压缩体制冷量拓宽的方向。涡旋式由两部分构成，前一部
2、分表示车用空调。来去式制冷压缩机是一种传统的制冷压缩机，最大的特色是能够实现制冷量和压力比的随意设计。固然它的应用还比较广泛，但市场份额正渐渐减小。1.1来去式压缩机到当前为止，冰箱（包含小型冷冻与冷藏装置）的主机仍过去复式压缩机为主。经过气阀构造、摩擦副等的优化设计，往复式冰箱压缩机的制冷系数（单位功率制冷量）已由九十年月初期的1.0（w/w）提升到此刻的1.8左右；除了节能技术的进步外，与环境保护亲密有关的制冷剂代替技术也获得了可喜的进步，我国的冰箱系统已大量采纳R600等碳氢化合物，小型制冷装置上也采纳了R134a等新的工质。进一步提升来去式冰箱压缩机的效率、降低系统噪声仍旧是它的发展方
3、向。1.1.1线性压缩机线性压缩机依旧使来去式，因为电机的直线运动能够直接带动活塞的来去运动，进而防止了曲柄连杆机构的复杂性和由此带来的机械功率的耗费。装置线性压缩机作为冰箱系统已经面世，线性冰箱压缩机的的制冷系数已超出2.0（w/w），市场远景看好。主要问题是压缩机油路系统的设计和电机线性位移极限点的有效控制及相应的防撞缸技术。3.1.1.2斜盘式压缩机斜盘式压缩机也是来去式压缩机的一种变型构造，当前主要用于车用空调系统。经过几十年的发展，斜盘式压缩机已经成为一种特别成熟的机型，在车用空调压缩机市场据有70以上的份额。只管这样，因为它仍属于来去式构造的系列，所以在汽车空调系统中的能效比（制冷
4、系数）也只有1.5左右，且体积大、重量大。因为斜盘式汽车空调压缩机的工艺成熟，加上技术的进一步改进，在可预示的未来，仍将保有必定的市场份额，但在一定的排量范围内被渐渐代替倒是必定之路。1.2转子式压缩机转子式压缩机于上世纪七十年月起遇到国内的关注，它的代表构造包含转动活塞式、滑片式等。当前转动活塞式宽泛应用于家用空调器上，在电冰箱上也有一些应用。这类压缩机不需要吸气阀，使它合用于变速运转，进而能够经过变频控制提升系统性能。为了保证大功率（电机输出功率达3P）转动活塞式压缩机的性能，国内与上世纪末开始研发双转子转动活塞式压缩机，现已投放市场。双转子转动活塞式压缩机构造上有两个长处：转动系统的受力
5、状况获得较大改良，机器的振动与噪声有所降低；增添了单机的容积排量，提升了电机的输出功率。在 3P以下的空调器中，临时没有能够代替转动活塞式压缩机的较好机型。所以提升压缩过程的效率、减低噪声、电动机变速控制以及采纳R410A等新制冷工质后的有关技术问题等，是转动活塞式压缩机的研究方向。滑片式压缩机属于转子式压缩机的一种，主要用来供给压缩空气，排肚量一般在0.33m3/min，市场据有率较低。旋叶式压缩机是滑片式压缩机的一种改型构造，因为它的起动性能比较好、压缩过程力矩变化亦不大，当前主要用于微型轿车和一些排量比较小的工具车的空调系统。高速下的动力特征是这类压缩机的主要技术研究方向。1.3螺杆式压
6、缩机螺杆式压缩机拥有尺寸小、重量轻、易保护等特色，是制冷压缩机中发展较快的一种机型。一方面，螺杆型线、构造设计有了长足的进步，另一方面，螺杆转子专用铣床特别是磨床的引进，提升了这对要点部件的加工精度与加工效率，使得螺杆压缩机的性能获得了有效提升，家产化生产的必备硬件也有了保障。当前，螺杆压缩机以压缩空气为主，在中型热泵式空调系统中也有成功的应用。因为螺杆式压缩机工作靠谱性的不停提升，使之在中等制冷量范围内已渐渐代替来去式压缩机并据有了离心式压缩机的大多数市场。1.4涡旋式压缩机涡旋式压缩机在过去十年中获得了迅速发展，从基本理论、构造研究、工业样机开发到最后实现规模化工业生产，构成了压缩机技术发
7、展的新亮点。数控加工工艺的发展使涡旋压缩机得以实现大量量生产，无可比较的性能优势是其大量进人市场的前提。短短数年，已在柜式空调领域据有绝对优势。在柜式空调系统，涡旋压缩机的制冷系数已达3.4（w/w）；在车用空调领域，涡旋压缩机的制冷系数已达2.0（w/w），显示出很强的竞争潜力。涡旋压缩机的发展在于扩大其制冷量范围、进一步提升效率、使用代替工质和降低制造成本等方面。因为没有气阀，压缩过程力和力矩变化小等构造上的长处使之更合适于变频调速运转，这也成为涡旋压缩机技术发展的主要方向。开发变排量机构也是涡旋压缩机技术发展的要点。当前，利用轴向柔性密封技术，理论上可以实现制冷/制热容量10%-100%
8、范围内的调理。因为涡旋压缩机近乎连续的吸排气特征、低的起动力矩以及抗液击能力，涡旋压缩机的并联使用创建了条件。并联使用的涡旋压缩机能够大大增添机组的制冷能力，能够从当前的单机25匹马力提升到单机组100匹马力（4台的单机并联），并且使得冷量的调理更加合理，充散发挥单机效率最高的长处。但单机并联出现的最大问题，就是回油不均匀易造成机组使用时单机的烧机现象。1.5离心式压缩机当前在大冷量范围内（大于1500kW）仍保持优势，这主假如得益于在这个冷量范围内，它拥有无可比较的系统总效率。离心式压缩机的运动部件少而简单，且其制造精度要比螺杆式压缩机低得多，这些都带来制造花费相对低且靠谱的特色。相对来讲，
9、离心式压缩机的发展有所迟缓，因为遇到螺杆式压缩机和汲取式制冷机的挑战。离心计的市场容量大概在7001200台之间彷徨，因为在当前的技术前提下，该机型主要用于大型建筑物的空气调理，需求量有限。近几年因为大型基建项目纷繁上马，离心式制冷与空调压缩机又成为关注的热门。解决喘振现象、改良肚量调理和随工况变化的适应能力、小型化技术等是离心式压缩机技术发展的主要方向。1.6其余构造形式单齿压缩机、十字滑块式压缩机等一些构造独到的容积式压缩机也有必定程度的发展，但在国内还没有形成生产能力。1.7其余为了适应特别地域环境调理的需要，比方中东等高温高湿地域的空气调理要求，有针对性地开发高负荷高工况制冷压缩机也获
10、得了较好发展，当前采纳的主要构造型式是活塞式压缩机和旋转式压缩机。为了适应压缩新制冷剂的需要，润滑油特征的研究特别是般配性能的实验研究是制冷行业的基本任务之一。R407C、R410A等非共沸制冷剂的蒸发温度滑移现象、吸气管中油气两相流动规律等是制冷工质代替带来的压缩机和制冷系统的若干基础问题之一。此外，容积式（比方涡旋式和螺杆式）试图向大容量发展，离心式则试图向小容量发展。跟着综合技术的不停发展和市场的互相浸透，总有一天我们将很难仅从制冷量大小的角度去判断压缩机的构造型式，特别是容积式和速度式制冷压缩机的适应制冷量范围。2 基础理论和共性技术研究2.1工作过程模拟与优化模拟容积式压缩机的瞬态工
11、作过程，进一步揭露密封、润滑与导热的机理，成立新的数学模型，改进设计方法等，是提升容积式压缩机工作性能的主要门路之一。从几何学和运动啮合原理出发开发新的压缩腔型线，应用有限元理论剖析要点部件的热、力变形及其对密封空隙的影响，以及经过对气体流动规律的认识来判断有关损失等，是优化设计的必需工作。离心式压缩机则应从流场出发，研究叶轮机械内部复杂的三维非定常、非对称流动现象，深入对激振力产活力理以及失速、喘振等现象的认识，探究经过引诱流场主动控制气动失稳、提升稳固裕度的门路。研究高参数下细小空隙拘束自激源特征，成立超凡工况流体激励下的轴系非线性稳固性和动力响应模型，研究提升轴系稳固性的工程合用方法。暖
12、通百科2.2变工况设计理论容积式压缩机现有的构造设计都是以规定设计工况为前提，规定设计工况又是查核压缩机性能好坏的必需条件。靠谱性与寿命查核的工况则是以压缩机的安全运转为目的。实质上，制冷压缩机的运转工况与环境（温度、湿度）有很大关系，规定设计工况下的高性能其实不表示实质运转时的能量节俭。所以，有必要展开变工况设计理论的研究。3.2.3超凡工况下的安全运转与控制特别恶劣的环境条件、系统压力的忽然高升等超凡工况的出现以及高转速、跨临界等高参数的要求，对压缩机的运转效率与靠谱性提出了挑战，一定进行专题研究，也是未来容积式压缩机和制冷技术进步的象征。2.4制冷压缩机与环境保护传统的制冷剂（R11，R
13、12，R22等）的排放对大气环境造成严重损坏已成为不争的事实，新的环境友善制冷剂的研究开发正在踊跃进行中间。制冷剂的代替不单要求制冷系统做相应的更改，也要求压缩机适应相应的要求。所以，适应于新式制冷工质的压缩机技术的研究开发成为压缩机技术发展的要点之一，制冷工质代替对压缩机与有关系统的影响以及有关设计思想与对策的研究，是不容忽略的重要研究内容。2.5无油润滑及特别用途压缩机研发因为一些特定应用环境的要求，无油润滑或其余一些特别构造的压缩机被提出，比方用在航天器上食品与蔬菜保鲜、飞机吊舱空调系统等。这就需要我们研发特别构造的压缩机以适应特殊的环境要求。2.6新原理、新构造开发涡旋压缩机、螺杆压缩机仍将是未来一段时间内容积式压缩机技术发展的重要方向。依据容积式压缩机的构造特色，人们向来在试试并探究一些新的构造，效率高、工艺性好的新式压缩机将成为开发的要点。2.7其余压缩机技术的发展离不开诸如电机、资料、机械加工、测试、计算机技术及控制等有关学科的技术进步，反过来，压缩机与制冷技术的不停进步也推进着有关学科的发展。
