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斜盘压缩机两级压缩与单级压缩综合性能比较

时间:2018年11月24日信息来源:本站原创  【字体:

 斜盘压缩机属于小型压缩机,是汽车空调制冷系统的核心部件。汽车空调的两级压缩主要是将从蒸发器出来的蒸汽,经过低压压缩到中间压力,在中间冷却器中冷却到该压力的饱和蒸汽压下的温度,再高压压缩至高压气体,进入空调的冷凝器。斜盘压缩机具有运转平稳、平衡性好、转速高、体积小制冷量大、噪声小等优点,但能否通过分级压缩设计减小活塞受力、降低排气温度节省功率消耗,能否将分级压缩设计运用到斜盘压缩机的设计中,实现斜盘压缩机性能的最大化,值得深入研究。
 
 以排气量为V=1m3/min的汽车空调(三列六缸斜盘压缩机)(吸气压力,=K1排气压力户2=§<108)为例,分别进行两级压缩(4个I级缸2个级缸)和单级压缩,从斜盘受力大小、制冷功耗方面比较其性能差别。
 
 1斜盘的受力计算bookmark2斜盘压缩机单个活塞受力情况如所示。
 
 每列气缸的活塞力大小FP=F+F+Ff,若润滑良好,气缸的往复摩擦力Ff=0,为了更好比较单级和两级压缩的活塞力,取两种情况下活塞的行程S=0.03m相等(斜盘倾角T=为任意时刻斜盘的转角,mn为膨胀指数和压缩压缩指数,则活塞的往复惯性力合力Fa大小为膨胀过程,气体压力户=声为止;进气过程,此过程是=声的等压过程,进行到0 =7!时为止;压缩过程,户=此过程是p=p的等压过程,进行到0= 2c时为止。
 
 经计算得出两种情形下的气体力在0<0的规律如所示。
 
 由于气缸对称分布且为双作用,则在一个工户2直到户=户1为止;排气过程,基金项目:湖北省教育厅重点学科研究项目资助(2004D006)作循环过程中,活塞作用力关于0-tt中心对称。从~3中可以看出,两级压缩的斜盘合外力最大值比单级压缩要小得多,分级设计的斜盘主轴的受力比较均匀,单级压缩斜盘主轴主要受压力作用,两级压缩可以减小斜盘主轴的作用力,减小斜盘主轴转动过程中的振动,增强压缩机运转的平稳性,减小噪声,延长压缩机的寿命。
 
 压力;K为绝热指数;Zc为过热气体压缩因子。
 
 根据相应的工质的压力与温度,查R134a热力性质表可得2,由公式(2)得排气温度为277K,略高于在中间压力户= 3.13<105Pa饱和气体的温度,属于过热气体,不会出现液体。鉴于以上原因,在两级压缩的过程中,中间过程不需要冷却,可以直接进入高压压缩。斜盘压缩机的两级制冷循环与一级制冷循环压-焓31如所示。
 
 的热。
 
 热力循环过程。
 
 he(3)a两级制冷。低压的单位理论功耗:WD=h2-h1(4)高压的单位理论功耗:WH=h4-h3(5)总功耗:wi=WD+WH(6)b.单级制冷。单位理论功耗:wi=h4.-h1(7)根据相应的工质的压力与温度,查R134a热力性质表可得2:251.95k/kg代入,压缩的过程近似看成绝热压缩,随着气体压缩,压力增加,温度升高,在压缩过程中不会出现气体液化,只要在低级压缩后的气体冷却中不出现液体,则可以保证在整个压缩过程中不出现湿压缩。根据制冷剂的排气温度计算公式:a.斜盘压缩机两级压缩气缸直径和气体压力减小而使活塞的受力减小,减小压缩机的主轴振动,使压缩机具有较好的动力性能,采用两级压缩设计比单级压缩好。
 
 b.分级压缩中涉及到分级间气体的冷却,所以结构设计比较复杂,质量将增加,体积增大,对于小压缩比、排气温度要求不高的情况,建议不采用分级压缩设计。
 
 c.对于排气温度限制要求严格、节省功率的工况,两级压缩可以降低排气温度,而且两级设计可以减小气缸直径,使结构较紧凑,阻力比较小,从节省功率的角度考虑,也可采用两级压缩。
 
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(作者:佚名 编辑:shenhe)
 
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