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滚动活塞压缩机的研究现状及发展趋势有哪些

2022-04-10630


答:滚动活塞压缩机的研究现状、具有的优缺点以及今后的发展方向介绍如下。

1.滚动活塞压缩机的研究现状滚动活塞压缩机的发展至今已有70多年的历史。它是20世纪30年代从美国开始发展起来的,当时美国Vter公司生产的该种压缩机理论排气量为2.5~

4.5m3/min。然后,瑞士Escher-Wyss公司也开始生产这种压缩机,排气量范围是

0.8~16m3/min,轴功率为7.5~146kW。此后,为把滚动活塞压缩机用于小型制冷装置,陆续有众多厂家进行了不懈地努力。

滚动活塞压缩机作为制冷装置的主机,于20世纪50年代在全球风行一时,但所采用的复杂结构与系统难以与当时崛起的螺杆压缩机相竞争,与传统的活塞压缩机也无法抗衡。70年代以后,由于对节能和舒适性的要求越来越高,滚动活塞压缩机开始在小型空调、热泵、家用冰箱中得到越来越广泛的应用,并且在小容量范围(0.3~5kW)有替代往复压缩机的趋势。这主要是因为它具有如下特点:体积小、结构简单、运转平稳、噪声低,尤其是能适应较大的工况变化(压力变化)。

一般情况下,与具有相同制冷量的往复压缩机相比,滚动活塞压缩机零件少1/3,体积、重量仅为前者的1/2左右,耗电量少10%,而效率提高10%以上。在众多厂家及研究人员的不懈努力下,滚动活塞压缩机用于小型冷裁与空湖方面的技术已日趋成熟,日本、美国、丹麦、瑞士等国均已成批生产滚动活塞压缩机。但这种压缩机也有不利之处:

①转子和气缸的间隙应严格保证,否则会明显降低压缩机的可靠性和效率,因此,制造精度要求高。

②由于在有相对运动的部位必须有油润滑,而这种压缩机仍有气阀,因此,该机型既不易设计成无油型,也不易采用其他无气阀回转式压缩机所采用的喷油系统。

③用于热泵运转时制热量小。

当前,世界各国对滚动活塞压缩机的研究已相当深入,主要包括以下几个方面:模拟及数学模型、性能改进、摩擦磨损学以及振动和噪声的改善。前几年,几乎所有的研究与发展都巢中在前两个方面。研究人员建立并不断完善滚动活塞压缩机的数学模型,并利用数学模型对压缩机的性能进行模拟,从中找出各种改进性能的措施。其中,日、美等国在滚动活塞压缩机的性能模拟和改进、摩擦损耗分析、减振降嗓等方面做了大量工作,以适应压缩机的节能要求。有些科研工作者进行了下列方向的研究:径向和端面泄漏以及这些泄漏对运转性能的影响、滚动活塞动力学和摩擦损失、吸气加热损失、容积效率的影响因素及压缩机的振动等。经过努力,滚动活塞压缩机的热物理过程日趋完眷,已获得良好的热力性能指标。

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