渦旋壓縮機結構及設計分析

發布日期：2014-04-02　查看次數: 385　來源：中國空壓機網

　　在近百年前已被提出，但僅在近三十年內才發展成可以高效率、大批量生產的工業產品。從開發渦旋壓縮機之初，其發展方向就已確定了。即沿著提高能源效率和改善噪音特性的方向進行。產品可靠性也是一個重要設計評判準則，尤其是對液體制冷劑的允許極限和對系統污染物和摩損的適應性。這些參數構成了有優良運行特性和可靠性的渦旋壓縮機產品開發的基礎。

　　從機械及傳熱學角度來看，渦旋式壓縮機具備了以下優點：在渦旋式壓縮機機構中所有接觸點的滑動速度均較低，這就有可能利用直接接觸來實現密封，而不需用油作密封劑。這種接觸排除了間隙的存在，從而使泄漏減少到了絕對最小量。渦旋式壓縮機的另一個特點是氣體統一地流向中心，這樣流動損失和從高溫到低溫的傳熱量都得到了最小化。緩慢、多室的壓縮過程也使氣流速度降低。另外，不使用吸排氣閥件可以減少功率損失并排除使用閥件的壓縮機所必有的突然流動過程。渦旋壓縮機固有的噪聲和振動低。噪聲源相對獨立于氣體波動，并且隨著主要來自渦旋葉片接觸表面不規則的機械沖擊而增加。因此要求葉片剖面有很高的機械精度和表面加工質量以降低噪聲。振動控制主要是確定平衡塊尺寸從而為運動渦旋盤質量提供動態平衡。運動部件少，加之沒有動態閥件，從而提供了很高的產品可靠性，尤其是在液體制冷劑的允許極限方面。對于單元式空調系統，在停機周期的液體制冷劑遷移和啟動過程中暫時的液體回流都會導致壓縮機機械系統方面非常高的壓力負荷，并引起壓縮機損壞。

　　可以把渦旋壓縮機的最優化點設計在壓比上，在一定范圍內的等熵效率比活塞式壓縮機有顯著提高。同樣，渦旋式壓縮機的運行效率比轉子式壓縮機高，這是由于壓縮氣體的泄漏更少，流體流阻的損失也更小。渦旋壓縮機沒有吸排氣閥，流體流阻損失被減至最小，同時由于具備完全柔性的配合，渦旋盤在壓力過高時可以分開，這樣對引起壓縮機損壞的一個重要原因。液體制冷劑液擊現象發生時，能經受液擊過程產生的高應力。而活塞式壓縮機和轉子式壓縮機應付類似局面時面臨的挑戰則大得多。