目前空调涡旋压缩机发展的技术动向

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1、万方数据第21卷第3期2008年7月镇江高专学报JournalofZhenjiangCollegeV01．21No．3July．2008目前空调涡旋压缩机发展的技术动向戴金跃1，张小军2(1．镇江市高等专科学校后勤管理处，江苏镇江212003；2．上海日立有限公司办公室，上海200120)摘要：涡旋压缩机具有效率高，可靠性强，低振低噪等特点，广泛应用于空调领域。为适应节能、环保等新标准的采用，目前涡旋压缩机正朝着追求更高效率、采用先进容量调节技术、大规格化以及采用新型冷媒的方向发展。关键词：涡旋压缩机；优化

2、；容量调节技术中图分类号：TB65文献标识码：C文章编号：1008—8148(2008)03—0042—030引言涡旋压缩机是利用动涡盘相对静涡盘偏心，并相对1800对置安装，在动静涡盘侧面及底部之间形成了一系列月牙形空间，随着月牙形空间中的气体不断向中心推移，容积不断缩小，压力逐渐升高；每当最外圈开始封闭并向中心推移成为内工作腔时，另一个新的吸气过程同时开始形成。从而形成吸气、压缩、排气等过程同时和相继在不同的月牙形空间中进行，外侧空间和吸气口相通，始终进行吸气过程，中心部位空间和排气孑L相通，始终进行排

3、气过程，中间的月牙形空间则一直进行压缩过程。具体见图1。图1涡旋压缩机工作原理图相对于传统往复式、滚动活塞式及螺杆式压缩机，涡旋式压缩机具有效率高、可靠性强、低振低噪、重量轻、体积小等特点，近十几年来在世界各国迅速发展，尤其是空调领域，市场占有率一路攀升。为适应新的要求，特别是节能、环保等新标准的采用，目前涡旋式压缩机正试图在以下几个方面有所突破。l追求更高的效率无论是从美国SEER13标准还是从国内颁布的相关标准来看，节能已成为全世界的共识。而要降低空调能耗，就必须提高压缩机的COP和SEER。目前主要通

4、过整体优化设计、采用新材料和新结构等途径来提高压缩机的效率，同时降振减噪，提高可靠性。1．1整体优化设计提高效率1．1．1型线的优化采用通用型线。涡旋压缩机的工作过程主要依赖于容积的变化来实现，目前采用的单一型线、修正型线、组合型线存在着模型针对性强，与性能参数的映射关系缺乏通用性，设计计算工作量大等问题，而采用通用型线除了包含常用典型的型线外，还易于扩展出新的型线和便于建立优化的统～数学模型，并可方便地收稿日期：2008—03—25作者简介：戴金跃(1972一)，男，江苏丹阳人，讲师，主要从事压缩机方面研

5、究；张小军(1971一)，男，陕西风翔人，工程师，主要从事压缩机方面研究。·42·万方数据进行正向分析和逆向修正。文献[4]给出了通用型线方程：P，'‘=[R，1(咖)+R。／2]∥+R一(咖)一坤+2⋯(1)P厂’。=[R12(咖)一R。／2]扩+尺艘(咖)e，坤+2哪(2)Po。f=[尺正(咖)一R。／2]一‘”一咖’+Rs2(咖)一‘1以一币’(3)P。．。=[R．1(咖)一R。／2]e『‘。一+’+R一(咖)∥‘们一一’(4)其中式(1)，式(2)为静盘内、外侧型线方程；式(3)，式(4)为动盘内、

6、外侧型线方程。目前各研究机构纷纷对通用型线的热、动力特性进行详细的研究，并确定了各种计算公式。通用型线的提出及应用，使涡盘的加工精度、整机的性能都更上一层楼。1．1．2密封的优化采用无末端密封化技术：根据两涡盘部件的热膨胀系数，通过控制装配时的涡旋顶端间隙，将无因次间隙艿‘(表示涡旋顶端间隙氏除以涡旋高度的无因次间隙)，设定在适当的范围(艿‘=25—40)，通过热变形自适应调节减小顶部泄漏，保证在所有工况下都能提高效率(，7。。)。解决了有末端密封在压缩机转速低、排气压力和吸气压力的压差小的条件下不能有效地

7、起作用的问题。1．1．3设计参数的优化有的公司选取涡旋圈数、背压孔位置角、涡旋齿厚3个基本参数为设计变量，以能效比为目标函数，进行优化设计，优化后使整机性能有了较大的提高。有的提出涡旋压缩机等效缸径的概念，将型线的高度、槽宽和厚度作为3个独立的无量纲特征参数，给出了不同设计条件下特征参数的优选策略。1．1．4压缩腔供油量优化利用旋转运动的间歇供油装置，该装置在动涡盘上设置供油孔，由这个供油孔将面临中间压部的比例设定成规定的值，同时可以将油供给量调整为任意值。通过对压缩腔供油量的最佳化研究，在所有的条件下，提

8、高了效率(叩。。)。同时通过中间背压腔压力的最优化、加强油循环管理、优化吸气管理，强化压缩机周围热量传递等参数的全面优化改善性能，提高能效比。Copeland推出新一代涡旋压缩机，其中R410A冷媒产品，COP可高达3．08(ASHRAE／T条件)，同时可大大降低噪音，提高可靠性。1．2采用新结构提高效率采用变壁厚高背压结构。实验证明在3—8HP的范围内采用高背压，由于直接吸气，减少了吸气加热损失。可比低背压压缩