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影响涡旋压缩机性能的主要因素分析
发布时间:2020-05-23 10:49:14 来源:原创

  影响涡旋压缩机性能的主要因素分析

  动力功耗方面

  造成涡旋压塑机电动机输入功率偏大的原因在实际工作过程中非常复杂,但主要有:(1)电机损耗过大,包括铜损、铁损(与电动机材料和加工工艺有关);(2)压缩机工作过程引起的功率消耗等。

  分析如下:

  机械摩擦

  压缩机工作时,动、定盘之间,防自转机构与配合键槽之间,曲轴与主、副轴承之间接触并发生相对滑动等,不可避免的产生摩擦损失。

  动盘与定盘之间的摩擦损失

  动、定盘间的摩擦损失指的是压缩机工作腔内的摩擦损失,主要有:

  (1)动、定盘的涡旋线、齿顶、底面的加工精度、平面度、位置度等没有达到要求造成。

  (2)压缩机整机含尘量较高,或固定尘埃(如焊渣、加工余屑等)颗粒直径过大造成。从而造成压缩机工作腔内异常摩擦,严重时甚至影响压缩机正常工作。

  防自转机构与各配合键槽之间的摩擦损失

  防自转机构主要用于防止动盘自转运动,在压缩机工作过程中,防自转机构在机架和动盘上分别沿垂直方向上与键槽滑动配合,在滑动过程中产生滑动摩擦损失。

  (1)十字键或键槽的垂直度、平行度、光洁度、平面度超差较大时,会增大摩擦,加大功耗;

  (2)立式涡旋压缩机防自转机构是直接与机架上的支撑面接触的,故在运动过程中也会产生摩擦损失。

  曲轴与主、副轴承之间的摩擦损失

  电动机驱动力是通过曲轴转动,从而通过轴承带动动盘旋转来完成吸气、压缩、排气的过程。

  由于曲轴中心线与滑动轴承的中心线重合非常困难,而且由于加工误差和装配误差的影响,曲轴和轴承常常是偏心的,因而产生的摩擦损失也是必然的。

  润滑油的影响

  运动部件各摩擦面、啮合面都必须有足够的润滑,才能保证压缩机安全、可靠、高效的工作,润滑不良,会加剧运动部件的磨损。

  在制冷压缩机中,不论是强制还是自然冷却,润滑油总是在冷却后由上油孔或上油管进入各摩擦面,吸收十字环、工作腔、轴承等处的热量,随高压气体经排气口排出,从而保证压缩机正常工作。

  流体阻力

  动盘运动引起的流动阻力损失

  当动盘旋转时,因其背面受中间压力腔中流体(包括气体、气体和润滑油的混合物)阻碍,会产生流动阻力损失,阻力大小与动盘背部结构、几何尺寸、旋转角度及流体密度有关。

  平衡块的流动阻力损失

  平衡块所在空间是具有一定压力的气体、润滑油或润滑油和气体的混合物,当平衡块随曲轴一起旋转运动时,会产生阻力损失,阻力大小与平衡块几何尺寸、流体扰动系数、粘度、密度等有关。

  吸、排气阻力损失

  气体流动时,由于气体内部的摩擦以及气体与管壁之间的摩擦,而导致流动阻力损失。

  当气体通过吸气管道和吸气逆止阀时,产生阻力损失,使吸气压力降低和吸气比容升高,从而降低压缩机的实际排气量,降低了容积效率;同样,排气孔口处的流动阻力,使得压缩机实际排气压力升高,而使功耗增加。

  气体的泄漏

  内泄漏:指压缩机各相邻压缩腔之间,压缩腔与背压腔之间的气体泄漏,表现为高压气体向低压腔泄漏,再从低压腔压力压缩到泄漏前压力,造成重复压缩消耗功率,所以内泄漏直接结果为增加功耗。

  外泄漏:指压缩机在吸气过程中与外界(大于吸气压力的高压气体)进行气体交换,导致高压气体进入到吸气腔内膨胀,并占据空间,使得实际吸气量减少,即外泄漏不仅使功耗增加,而且还减少吸入气体量,使排气量减少和制冷量降低。

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