【文章內(nèi)容簡介】 第三章 空調(diào)壓縮機結(jié)構(gòu)形式分析空調(diào)壓縮機的高可靠性、長使用壽命要求其機芯組件具有良好的耐磨性。本文介紹了上海日立壓縮機公司H 系列壓縮機機芯組件的材質(zhì), 從材質(zhì)的金相組織、硬度、強度及壽命數(shù)據(jù)對機芯的主要滑動部件?? 滑片( VANE ) 、活塞(ROLLER) 的國產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行分析。證明用國產(chǎn)產(chǎn)品取代進(jìn)口件是可行的。 壓縮機的組成壓縮機由汽缸，上缸蓋，曲軸，活塞，下缸蓋，中間板，葉片，轉(zhuǎn)子組件，定子組件，上消音器，殼體組件，儲液器，上殼蓋組件，下蓋組件，彈簧，旋片集塵圈，閥片及擋板，螺栓組成。圖31 H型壓縮機部品爆炸圖汽缸（CYLINDER） 上缸蓋（UEBEAR） 曲軸（DEFRSHAFT） 活塞（ROLLER）下缸蓋（SIBEAR） 中間板（SIKIRIITA） 葉片（VANE） 轉(zhuǎn)子（STU33K1RT） 定子（STU33K1ST）上消音器（UECZU） 殼體組件（CASEZU） 儲液器（STANKZU） 上殼蓋組件（HUZU） 下殼蓋組件（SOCZU） 彈簧（SPRING） 旋片（YUITA） 集塵圈（SBOTAN）排氣閥片（DVITA 閥片擋板（RITAINER） 螺栓（TOKUBO） 沉頭螺栓（NBOLT）圖32 壓縮機總裝圖 壓縮機的工作原理壓縮機是制冷系統(tǒng)的心臟，無論是空調(diào)、冷庫、化工制冷工藝等等工況都要有壓縮機這個重要的環(huán)節(jié)來做保障！制冷壓縮機種類和形式很多，根據(jù)原理可分容積型和速度型兩類，其中容積式是最為普遍的。 那壓縮機是如何工作的呢？ 簡單而說就是通過改變氣體的容積來完成氣體的壓縮和輸送過程！任何動力設(shè)備都需要有個原動力來作功完成，壓縮機也是一樣，它需要一個電動機（馬達(dá)）來帶動。 容積型壓縮機又分為往復(fù)式活塞式和回轉(zhuǎn)式兩種。 往復(fù)活塞式是通過活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運動改變氣體工作容積；活塞式壓縮機歷史悠久，生產(chǎn)技術(shù)成熟。 回轉(zhuǎn)式壓縮機包括刮片（滑片）旋轉(zhuǎn)式壓縮機、螺桿式壓縮機，目前國內(nèi)生產(chǎn)的空調(diào)器多數(shù)采用旋轉(zhuǎn)式壓縮機；螺桿式壓縮機主要用于大型制冷設(shè)備,現(xiàn)在一些大型商場辦公樓內(nèi)也有很多采用螺桿式壓縮機。 制冷系統(tǒng)主要分幾個設(shè)備： 壓縮機冷凝器節(jié)流裝置蒸發(fā)器 它的基本原理是這樣的，壓縮機將冷凍劑壓縮成高壓飽和氣體（氨或氟里昂），這種氣態(tài)冷凍劑再經(jīng)過冷凝器冷凝。通過節(jié)流裝置節(jié)流之后，通入到蒸發(fā)器中，將所需要冷卻的媒介冷卻換熱。例如將蒸發(fā)器連接到樓里的各個房間，蒸發(fā)器內(nèi)的蛇行管將同空氣進(jìn)行換熱，再通過鼓風(fēng)將冷氣吹向房間的空氣當(dāng)中。而蒸發(fā)器蛇行管內(nèi)的冷凍劑換熱后變成低壓蒸氣回到壓縮機，再被壓縮機壓縮，這樣循環(huán)利用就完成了制冷系統(tǒng)。制熱系統(tǒng)也大致是這個原理，只是方式相反。 空調(diào)壓縮機結(jié)構(gòu)形式家用空調(diào)壓縮機結(jié)構(gòu)型式主要是滾動轉(zhuǎn)子式和渦旋式。為適應(yīng)市場的要求，這些廠家為爭取市場份額，不僅在外型安裝上盡可能的滿足空和轉(zhuǎn)子外徑來改變氣缸排量，從而滿足空調(diào)廠家對制冷量的要求，并采取各種方案進(jìn)一步降低噪聲和提高效率。提高壓縮機COP值的措施主要是提高加工和裝配精度，對壓縮機結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計、改進(jìn)排氣閥結(jié)構(gòu)，增大電機疊片厚度，采用特低鐵損高磁通量的硅鋼片和提高槽前率等多方面來實現(xiàn)；降低壓縮機噪聲主要通過更好的動、靜平衡來減小振動，緩沖壓力脈動，以及設(shè)計更好的消聲器等途徑來實現(xiàn)；而提高壓縮機的可靠性主要采用改進(jìn)材料、加強工藝控制、強化試驗手段，特別加工和設(shè)計保護(hù)元件與連接元件等來確保電機可靠性。利用徹底清除垃圾、應(yīng)用高強度材料，進(jìn)行各種試驗，以及根據(jù)不同情況配以不同貯液器來確保壓縮機可靠性。為適市應(yīng)場對大冷量壓縮機的需求，又開發(fā)了雙轉(zhuǎn)子式滾動轉(zhuǎn)子壓縮機。其兩個相互錯開呈180176。的偏心輪對稱分布，這樣使重心集中在主軸上，運轉(zhuǎn)時動平衡較好 ，而且兩個轉(zhuǎn)子交替工作，使平穩(wěn)性得到改善，振動減小，轉(zhuǎn)矩變化均勻，而且可以在外形尺寸增加不多的情況下使制冷量增加一倍，以滿足空調(diào)機對更大冷量的要求。另外，為適應(yīng)超薄型室外機的需要，國外已有臥式空調(diào)用滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機產(chǎn)品 滾動轉(zhuǎn)子式滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機比往復(fù)式結(jié)構(gòu)簡單得多，而且體積小、重量輕、零部件少，尤其易報件少，比同樣制冷量的往復(fù)式壓縮機體積可減少60%，重量減少35%，零件減少50% ；這種壓縮機只進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，不需將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞往復(fù)運動，所以運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小、噪聲低，質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性高；在結(jié)構(gòu)上，可把余噸容積作得很小，基本上沒有膨脹氣體干擾，此外無吸氣閥，使流動阻力小，導(dǎo)致容積效率高，性能好，能效比高。但這種壓縮機對零件加工精度要求高，比活塞式壽命短；而且這種壓縮機只有一個轉(zhuǎn)子且為偏心布置，轉(zhuǎn)動起來振動和噪聲仍較大，特別是對于較大功率機組。其氣缸排量一般在6~44cm3/r。分成幾個系列，從小功率到中功率，品種較多。每個系列產(chǎn)品外形基本相似，均為一定功率段的產(chǎn)品。這樣做的優(yōu)點是零、部件通用化程度較高，便于管理和降低成本。 渦旋式渦旋式壓縮機是一類較新型的壓縮機。長期以來，由于軸向力不能穩(wěn)定平穩(wěn)，防自轉(zhuǎn)機構(gòu)不靈活，軸向、徑向密封不完善，以及渦形盤加工困難，故未達(dá)到實用化程度。直至70年代后，在美、日等國的研究下，才使渦旋壓縮機走上實用化道路。考普蘭，開利，特靈、日立、三菱公司均生產(chǎn)這種壓縮機。其主要特點： 1）無吸、排氣閥， 吸氣壓力損失小，壓縮室壓差小，無余隙容積，容積效率高，可靠性高，功耗小，COP大；2）渦旋回旋運動能形成幾對壓縮腔，因此力矩變化小，振動小、噪聲低；3）結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，尤其易損件少，體積小，重量輕；4）對液擊不敏感；5）轉(zhuǎn)速高，有利于實現(xiàn)變頻控制的方式來調(diào)節(jié)制冷量；6）采用一種背壓可自動調(diào)節(jié)的可控推力機構(gòu)， 這祥可保持軸向密封減小機械損失，防止異常高壓，確保壓縮機安全；7） 便于采用氣體注入循環(huán)，從而可提高節(jié)能效果，減少壓縮機開，停頻率，控制室溫變化，實現(xiàn)舒適空調(diào)；8）制造、 加工精度高、成本較高。總體來說，其性能稍好于滾動轉(zhuǎn)子式，特別適合于低噪聲要求，目前主要用在3P－5P大功率高檔空調(diào)器上，是當(dāng)前產(chǎn)品中最先進(jìn)的。目前渦旋式壓縮機的改進(jìn)趨勢主要在：1）進(jìn)一步改進(jìn)渦旋盤加工制造工藝， 降低成本；2）提高加工和裝配精度，合理考慮實際運行中密封間隙，降低泄漏損失， 進(jìn)一步提高效率；3）研究變轉(zhuǎn)速下渦旋式壓縮機性能，提高工作轉(zhuǎn)速；4）研究開發(fā)自轉(zhuǎn)型渦旋式壓縮機等。第四章 空調(diào)壓縮機使用的制冷劑分析 空調(diào)壓縮機制冷劑的分類以及性能分析制冷劑的分類1 在壓縮式制冷劑中廣泛使用的制冷劑是氨、氟利昂和烴類。按照化學(xué)成分，制冷劑可分為五類：無機化合物制冷劑、氟利昂、飽和碳?xì)浠衔镏评鋭⒉伙柡吞細(xì)浠衔镏评鋭┖凸卜谢旌衔镏评鋭?。根?jù)冷凝壓力，制冷劑可分為三類：高溫（低壓）制冷劑、中溫（中壓）制冷劑和低溫（高壓）制冷劑。 2 無機化合物制冷劑：這類制冷劑使用得比較早，如氨（NH3）、水（H2O）、空氣、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。對于無機化合物制冷劑，國際上規(guī)定的代號為R及后面的三位數(shù)字，其中第一位為“7”后兩位數(shù)字為分子量。如水R718...等。 3 氟利昂（鹵碳化合物制冷劑）：氟利昂是飽和碳?xì)浠衔镏腥炕虿糠謿湓兀–L）、氟（F）和溴（Br）代替后衍生物的總稱。國際規(guī)定用“R”作為這類制冷劑的代號，如R22...等。 4 飽和碳?xì)浠衔铮哼@類制冷劑中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和環(huán)狀有機化合物等。代號與氟利昂一樣采用“R”，這類制冷劑易燃易爆，安全性很差。如R50、R170、R290...等。 5 不飽和碳?xì)浠衔镏评鋭哼@類制冷劑中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它們的鹵族元素衍生物，它們的R后的數(shù)字多為“1”，如R11R1150...等。 6 共沸混合物制冷劑：這類制冷劑是由兩種以上不同制冷劑以一定比例混合而成的共沸混合物，這類制冷劑在一定壓力下能保持一定的蒸發(fā)溫度，其氣相或液相始終保持組成比例不變，但它們的熱力性質(zhì)卻不同于混合前的物質(zhì)，利用共沸混合物可以改善制冷劑的特性。如R500、R502...等。 7 高溫、中溫及低溫制冷劑：是按制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度和常溫下冷凝壓力來分的。制冷劑使用溫度范圍壓縮機類型用途備注R717（氨）中、低溫活塞式、離心式冷藏、制冰在普通制冷領(lǐng)域R11高溫離心式空調(diào)R12高、中、低溫活塞式、回轉(zhuǎn)式、離心式冷藏、空調(diào)高溫為：100℃R13超低溫活塞式、回轉(zhuǎn)式超低溫R22高、中、低溫活塞式、回轉(zhuǎn)式、離心式空調(diào)、冷藏、低溫中溫為：020℃R114高溫活塞式特殊空調(diào)低溫為：2060℃R500高、中溫活塞式、回轉(zhuǎn)式、離心式空調(diào)、冷藏超低溫為：60120℃R502高、中、低溫活塞式、回轉(zhuǎn)式空調(diào)、冷藏、低溫 氨（R717）的特性 1 氨（R71NH3）是中溫制冷劑之一，℃，使用范圍是+5℃到70℃，當(dāng)冷卻水溫度達(dá)高30℃時。 2 氨的臨界溫度較高（tkr=132℃）。氨是汽化潛熱大，在大氣壓力下為1164KJ/Kg，單位容積制冷量也大，氨壓縮機