隨著環(huán)保意識的不斷提高,全世界已達(dá)成共識,即用HFC系列的冷媒R410A替代HCFC系列冷媒R22。而R410A用旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)相對R22用壓縮機(jī)再膨脹系數(shù)大,因此排氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)是不可忽略的重要環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞:特性-V分析;數(shù)據(jù)分析

行業(yè)人士都很清楚,目前我國匹配家用空調(diào)器用的壓縮機(jī)大多是由日系廠家生產(chǎn)的,如日立、松下、東芝、三菱、三洋等,并且其產(chǎn)品技術(shù)也基本被日方壟斷,中方所掌握的技術(shù)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)手段都非常有限。

為z*優(yōu)化旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的排氣系統(tǒng),下面對排氣系統(tǒng)中各參數(shù)與壓縮機(jī)性能參數(shù)的相互關(guān)系進(jìn)行具體描述。

1.R410A冷媒的特性

R410A相對R22具有壓力大,壓力差大,密度大的特點(diǎn)。特別是采用R410A的壓縮機(jī)相對采用R22的壓縮機(jī)在同一容積的行程條件下,因其密度大,所以冷凍能力大,且高壓力差導(dǎo)致了理論動力大,輸入功率大,能效比(EER)低,因此改善該壓縮機(jī)的效率極其重要。

2.P-V分析

2.1效率以及損失

壓縮機(jī)的可逆絕熱壓縮時(shí)的理論動力公式如下:

th=?a△hcomp(1)

其中Pth:壓縮機(jī)的理論動力

?a:實(shí)際質(zhì)量流動率

△hcomp:等熵壓縮時(shí)的比焓差

而實(shí)際質(zhì)量流動率等于冷凍能力除以指定蒸發(fā)器的比焓差的商。

旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的氣缸內(nèi)的氣體壓縮過程為多變壓縮,可用下式進(jìn)行表述。

Vn=cot(一定)(2)

其中P:壓縮室的壓力

V:壓縮室的體積

:多變指數(shù)

另,體積效率如下式:

ηvol=Va/Vth(3)

其中Va:實(shí)際壓縮室體積

Vth:理論壓縮室體積

求解上述效率時(shí),s*先進(jìn)行量熱計(jì)試驗(yàn),使壓縮機(jī)在正常條件下運(yùn)行,測出輸入功率、冷凍能力和EER。另外通過冷凍能力,求出實(shí)際質(zhì)量流動率,再除以理論質(zhì)量流動率可求得體積效率。

2.2排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的排氣系統(tǒng)是由氣缸上的排氣口、上軸承上的孔、平板形閥座、排氣閥以及閥片限位板組成。另外冷媒的流動路徑為,在壓縮機(jī)的壓縮室被壓縮的冷媒氣體通過排氣口、上軸承孔,并通過閥片的有效流動面積,排到消音室中。

3.數(shù)據(jù)比較 3.1閥片厚度

壓縮機(jī)的性能以及損失隨閥片厚度的變化。閥片厚度較薄時(shí),0.83t相對1t冷凍能力和輸入功率基本沒有差別。當(dāng)采用1.25t時(shí)隨著輸入功率的增加EER有所下降,這是因?yàn)檫^壓縮損失增加了17%。由此可知當(dāng)閥片過厚時(shí),閥片剛性過大,排氣過程中閥片快速關(guān)閉,致使氣缸內(nèi)壓力增加,過壓縮損失也大幅度地增加。因此我們必須避免由于采用過厚的閥片,而導(dǎo)致過壓縮損失劇增的現(xiàn)象。