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全封闭式涡旋制冷压缩机的输气量调节及可靠性设计

全封闭式涡旋制冷压缩机的输气量调节及可靠性设计
    以美国谷轮公司为代表的全封闭式涡旋制冷压缩机,在输气量的调节方面采用多项专利的新技术,有效地解决了压缩机的可靠性、变工况的适应性及不同容量的调节。此类压缩机已进人商业化的大批量生产。
    1.“柔性”涡旋压缩机
  “柔性”指涡旋压缩机的定子和转子在轴向和径向能有一定的活动余地.在非正常工况下具有一定的分离能力,在需要时,可人为地利用其“柔性”实现部分的卸载功能。用径向“柔性”密封压缩机的转子涡盘与定子涡盘一般情况下通过十字联游当接环啮合,并通过一定数量的啮合点实现径向的密封。而在此传动机构中,适当留有“隙”,使涡旋转子在正常情况下,有杂质或液体制冷剂进人吸气时,由于平衡块离心力的作用,紧密与定子实现密封啮合。则由于“游隙”的存在,使转子出现平面位移,和定子的啮合出现缝隙,转子向一侧与定子分离而避免了发生杂质磨损和液体的“湿压缩”的可能性。此种结构使停机时两涡旋体稍有脱离,实现卸载起动。
    (2)轴向“柔性”密封压缩机定子在轴向留有1mm的活动间隙行条件下,涡旋定子受气体的压力(排气压力及与压缩腔相通的中间压力)作用下在正常运定子紧密与转子结合形成端面密封。当定子上端面气体压力减少或消失时,会产生涡旋定子顶端与转子微量的分离现象,实现“卸载”。当有液体、杂质时,会产生压缩腔内压力升高现象,将定子顶起,避免“湿压缩”的故障,轴向“柔性”密封又有利于“卸载起动”。利用轴向“柔性”密封,产生了“数码涡旋压缩机”。
    2.数码涡旋压缩机
    数码涡旋式压缩机利用轴向“柔性”密封技术,将定子涡旋盘轴向活动范围精密调整,并在压缩机吸气口增设一连通管,与定子轴向浮动密封处的中间压力室相通,当电磁阀打开时,中间压力室内压力释放,压缩腔室内压力大于定子上端面压力,压缩机定子轴向上移一间隙,由于高低压腔室的连通,实现卸载。当电磁阀关闭,排气压力及中间压力又将定子下压,实现密封并上载。压缩机在电磁阀控制电源的作用下,可自由地调节开启‘关闭的比例,实现“0-1 "输出,即为“数码涡旋压缩机”。
  数码涡旋压缩机电磁阀能承受4000多万次开一关动作的寿命,卸载周期最短可在30“内完成。变动负载时间可达“无级调节”,且无需改变压缩机转速,无润滑失效之忧,有效实现了压缩机宽范围内的容量调节,并节省了变频器成本与变频器的电耗损失.减少了电源高次电磁谐波的干扰,扩大了压缩机的运行工况范围。数码涡旋压缩机由子其抗“湿压缩”能力,更可得到可靠的应用。
    3.两级容童可调的涡旋压缩机对于多台蒸发器并联运行的制冷系统,
对于小型制冷压缩机应用于热泵机组时,盾,对同一建筑物而言.设计者面对制冷容量与制热容量不一致的矛夏季制冷足以满足的条件下,在制热工况时,会产生蒸发温度过低而造成制热量不足的情况,而此类制热量不足。在极端气温条件下可达30%一50%,为此两级容量的压缩机应运而生。
    两级可调容量涡旋压缩机在涡旋定子端面一定位置打两个小孔.并将小孔在定子端面上用一连接管引至控制阀。当控制阀关闭,压缩机处于制热状态,此时为100%的容量。当开启控制阀,旁通口开启.中间压力的气体旁通与吸人气体混合,实现65%左右的吸气容量的调节。这样,有效地解决一r冬季,夏季压缩机容量的匹配。由于不改变压缩机的转速,避免了低转速时对润滑的影响与高转速时压缩机噪声与振动加大的影响,避免了空调机组整机加设辅助电加热的要求,并可适应部分负荷的需要。
    4.喷气增烙技术在涡旋压缩机的应用
    制冷系统在冷凝器出口处旁通一段毛细管,并加设一控制电磁阀,向两级容量涡旋压缩机(开设旁通孔)内引射制冷剂低压蒸气,可有效地在空调机组处于极端炎热和寒冷的工况时,类似于“经济器”的办法,提高压缩机的质最流量,冷却压缩机的涡旋盘,保证压缩机的可靠性。按美国谷轮公司介绍,采用“喷气增焙”技术的涡旋压缩机,可增加30%一40%的制冷量,及15%的性能系数(COP值)。
    5.变转速容量调节
    采用变转速容量调节技术的涡旋压缩机,技术与滚动转子压缩机相似,变转速容量调节可减少频繁的开停,减少空调系统的温度波动,增加在低温条件下的制热能力,减少空调机组开机时的“非稳态过渡”过程的时间,同时由于涡旋压缩机采用径向和轴向的柔性密封,可有效避免在运行中,特别是转速改变较快时的湿压缩故障。
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