涡旋压缩机涡旋型线的研究现状及展望

涡旋压缩机作为第三代容积式压缩机,具有效率高、能耗低、噪声低、结构紧凑等诸多优点,被广泛应用于制冷空调与气体压缩等方面。由于涡旋压缩机的寿命、加工性能、效率和功耗等都受到涡旋型线的制约,所以涡旋型线的研究是开展涡旋压缩机其他研究的基础和关键。本文总结了国内外相关的研究成果,从型线类型和型线修正两个方面出发,对现有涡旋型线的研究现状进行综述分析,并对未来涡旋型线发展方向和趋势进行预测和展望,对于今后涡旋压缩机型线的研究与工程应用具有指导和借鉴作用。     

一种类似于PMP涡旋压缩机型线的引入

本文引入了一种类似于ＰＭＰ（ＰｅｒｆｅｃｔＭｅｓｈＰｒｏｆｉｌｅ）的型线，推导出型线方程以及工作腔容积，并与具有普通型线及ＰＭＰ型线的涡旋压缩机进行比较分析。     

涡旋压缩机排气管泄漏改善

本文以丹佛斯VLZ044变频涡旋压缩机为测试分析样本,研究了涡旋压缩机排气管泄漏问题,从设计余量,焊接质量,管路振动3个方面对涡旋压缩排气管泄漏进行了理论分析和试验测试,并通过改善焊接工艺参数和增加管路减震装置解决了该压缩机排气管泄漏问题,为涡旋压缩机管路泄漏的改善提供了参考方案。     

涡旋压缩机涡旋盘的在线检测

基于涡旋型线的精密加工,设计了一套涡旋盘的检测系统,利用该系统,可以测得涡旋体的线轮廓度误差,该系统不存在二次装夹误差,检测结果直接反映加工误差,可直接用于生产现场中对涡旋型线进行检测,对防止出现废品起到主动积极的作用。     

涡旋压缩机设计研究

从几个基本方面讨论了涡圈基本几何参数的选择问题以及涡圈的设计计算步骤；分析了动涡盘防自转机构的强度计算特点以及涡盘结构特征参数的问题。     

涡旋压缩机动静盘加工精度与泄漏量模型的理论研究

本文结合分形几何关于表面形貌的理论和等截面摩擦管内绝热流动的法诺流动模型,研究了通用型线涡旋压缩机泄漏量与啮合间隙的综合误差及粗糙表面分形维数的关系,为合理确定涡旋盘的加工精度,控制压缩机的泄漏量,提供了理论依据     

无油涡旋压缩机涡旋齿齿顶密封结构的研究

本文对无油涡旋压缩机涡旋齿齿顶密封结构进行优化,提出一种新型径向组合密封结构,利用几何和工程流体力学的方法,推导出基圆渐开线无油涡旋压缩机齿顶光滑间隙密封、齿顶迷宫密封、齿顶组合密封泄漏量的算法,建立了无油涡旋压缩机相邻压缩腔实验台,分别测量了3种密封结构在相同压差条件下的气体泄漏量,并研究了无油涡旋压缩机动涡旋盘转速对泄漏量的影响。对比实验与理论计算结果可得:理论计算结果与实验结果基本相近,光滑密封与迷宫密封泄漏量随压差的增大而增大,而组合密封泄漏量与压差成反比,但密封条磨损量增加。迷宫密封泄漏量实测值约为光滑密封实测值的80%,组合密封泄漏量实测值约为光滑密封实测值的63%,且3种密封结构的径向泄漏量随动涡旋盘转速的提高而降低,当动涡旋盘转速超过4 000 m/s时趋于平稳。     

涡旋齿端型线的三角函数类修正研究

在深入研究涡旋压缩机型线包络啮合原理的基础上,提出了涡旋齿端型线的三角函数类修正几何理论,给出了齿端型线的通用修正方程并探讨了各种可能的修正形式.采用等距线法导出了任意封闭压缩腔容积的通用解析表达式和内容积比计算公式.系统地分析了各修正参数对涡旋齿端形状、压缩机内容积比和气体载荷特性的影响,精确地给出了它们之间的定量关系,总结了修正参数变化与容积效率、摩擦泄漏损失变化之间的规律,指出了三角函数类修正与圆弧类修正的转化条件.上述结论同样适用于其他涡旋型机械的型线修正.     

两次中间补气涡旋压缩机的工作特性

建立了涡旋压缩机两次中间补气制冷系统的计算模型,通过编制软件对系统的性能进行模拟研究。确定出开设两对补气孔时最佳补气压力的范围,归纳出最适宜的两次中间补气压力范围经验公式;针对某一款涡旋压缩机给出了补气孔的设计方法。最后,对系统的循环性能进行研究,结果表明:与中间补气系统和单级系统相比,两次中间补气系统的制冷COP分别提高2.8%和12.4%。排气温度降低3~4℃。     

涡旋压缩机二级隔振降噪系统设计与实现

某经济技术开发区办公大楼顶楼涡旋压缩机空调机组振动噪声超标。设备运行时产生的振动噪声对楼下办公室的影响较大。经测试发现中央空调机组及所有管路都未进行隔振处理,设备与建筑物间形成声桥,引起固体声的传播。考虑到固体传声的特性,必须进行彻底的隔振处理,才能有效降低其低频噪声污染。由于顶楼的实际情况,需要采用二级隔振方式。经计算设计二级隔振系统,安装后取得良好的隔振效果,噪声平均下降20 dB。     

R410A 直流变频涡旋压缩机的优化设计

鉴于环境问题的日益突出,各国均开展了 R22制冷剂的替代工作,高效、环保的 R410A 冷媒,已成为业内公认的 R22制冷剂的良好替代物,但空调制冷压缩机要想使用 R410A 替代传统的 R2制冷剂,必须对压缩机结构等多方面进行重新优化设计,才能满足 R410A 制冷剂特性的要求,同时达到高效节能目的。结合实际产品对 R410A 压缩机从涡旋齿结构、壳体结构、润滑油的选择与油路设计等多个方面进行了优化设计,该设计能有效提高压缩机能效比与工作可靠性,为高能效直流变频涡旋压缩的设计提供了参考依据。     

涡旋压缩机经济器系统的性能分析

设计出以涡旋压缩机经济器系统为基础的寒冷地区用空气源热泵系统,并对其工作循环进行详细的热力学分析,结果表明,涡旋压缩机经济器系统可以明显改善热泵的低温适应性。通过分析补气压力对经济器系统性能的影响,找出了补气压力的适宜值。     

R32涡旋压缩机两相喷射制冷系统的设计与控制

R32涡旋压缩机存在排气温度过高的问题,利用两相制冷剂喷射可降低排气温度同时提升性能。基于经济器系统,提出了R32涡旋压缩机的两相喷射制冷系统,利用模拟仿真对其设计和控制方法进行了研究。从压缩机的角度,分析了喷射口等效直径对两相喷射压缩机性能的影响,并指出了两相喷射时喷射压力和喷射干度的优化方向。通过对两相喷射系统的模拟分析,在系统层面上对中间换热器的换热能力进行了优化配置和对中间喷射压力进行了优化控制,并提出根据排气温度来确定最优中间压力的方法,即将排气温度控制为135℃对应的中间压力为最优中间压力。经过优化后的两相喷射系统,不仅解决了排气温度过高的问题,而且能够提升制冷量7.1%~11.4%,提升COP 2.6%~6.2%。     

吸气喷液对涡旋压缩机及系统性能的影响

为了研究吸气喷液冷却对涡旋压缩机及制冷系统性能的影响,本文搭建了吸气喷液回路实验台,并建立了含有泄漏和换热损失的数学模型。研究了不同喷液流量和不同压比下,压缩机排气温度和系统制冷量以及COP的变化情况。数值计算结果和实验结果吻合程度较高,在低喷液量下,误差在2.5%左右;在高喷液量下,误差在10%左右。结果显示:排气温度随喷液量增大而降低,COP随喷液量有微小提升后降低。喷液量较小时,可使排气温度降低14℃,而系统COP微小提升0.6%;喷液使得排气温度降低42℃时,可保证系统COP降低小于5%;高压比下,吸气喷液系统COP存在最佳值,且压比越高COP降低幅度越小,吸气喷液可以有效的用于降低压缩机排气温度。     

驱动轴承内嵌式涡旋压缩机特性分析

对驱动轴承内嵌于动涡旋齿中的涡旋式压缩机的几何特性进行了研究分析,引入了涡旋型线始端展角和终端展角,使吸气容积、吸气角、排气容积、排气角、内容积比等几何参数计算式的应用更为方便,它不仅适用于涡旋型线为整数圈的情况,而且也适用于涡旋型线为非整数圈的情况。将动涡旋的驱动轴承安置于涡旋齿中,可以在结构设计上达到减少气体力和动涡旋离心惯性力对动涡旋产生的倾覆力矩的目的,从而改善了驱动轴承的受力状况。延长了使用寿命。