冷庫制冷系統(tǒng)中活塞式制冷壓縮機(jī)與螺桿式制冷壓縮機(jī)的選型方法分析畢業(yè)論文-資料下載頁

　　

【正文】 機(jī)的熱效率高，單位耗電量少；3)適應(yīng)性強(qiáng)，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求；4)活塞壓縮機(jī)對(duì)材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價(jià)也較低廉；5)活塞壓縮機(jī)技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；6)活塞壓縮機(jī)的裝置系統(tǒng)比較簡單。1)由于余隙容積、吸氣和排氣壓力損失，氣體與汽缸壁之間的熱量交換以及泄露等因素的影響。壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量總是小于它的理論輸氣量。2)由于活塞、活塞環(huán)、與汽缸壁面的摩擦及驅(qū)動(dòng)潤滑油泵的功率等損失。3)壓縮機(jī)排氣過熱會(huì)使壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)降低和功耗增加，會(huì)導(dǎo)致活塞的過分膨脹而卡死在汽缸內(nèi)，以及封閉式壓縮機(jī)的內(nèi)置壓縮機(jī)被燒毀，影響壓縮機(jī)的壽命。對(duì)于R717和R22的排氣溫度應(yīng)低于150℃，對(duì)于R12應(yīng)低于130℃。4)由于壓縮機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)阻力、機(jī)械摩擦力和熱交換的存在，壓縮過程并不是等熵過程，而是多變過程。5）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修量大，排氣不連續(xù)，造成氣流脈動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有較大的震動(dòng)。 20世紀(jì)70年代以來，螺桿式壓縮機(jī)的工作可靠性不斷改進(jìn)，因此在中等制冷量范圍內(nèi)的制冷工程中得到了比較普遍的應(yīng)用、并且依靠較高的可靠性和效率，成功地?cái)D入原來活塞式壓縮機(jī)所主宰的較小制冷范圍內(nèi)（750ＫＷ以下）。螺桿式壓縮機(jī)獲得如此成功，讓我們來分析它的性能。螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)相同，都屬于容積式壓縮機(jī)。就使用效果來看螺桿壓縮機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)。1）螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速較高（通常在3000r/min以上），而且體積小、質(zhì)量輕、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，因而經(jīng)濟(jì)性好。2）可靠性高。螺桿壓縮機(jī)零部件少，沒有易損件，因而它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長，大修間隔期可達(dá)48萬小時(shí)。3）操作維護(hù)方便。螺桿壓縮機(jī)自動(dòng)化程度高，操作人員不必經(jīng)過長時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn)，可實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)轉(zhuǎn)。4）動(dòng)力平衡好。螺桿壓縮機(jī)沒有不平衡慣性力，機(jī)器可平穩(wěn)地高速工作，可實(shí)現(xiàn)無基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)，特別適合作移動(dòng)式壓縮機(jī)，體積小、重量輕、占地面積少。5）適應(yīng)性強(qiáng)。螺桿壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，容積流量幾乎不受排氣壓力的影響，在寬闊的范圍內(nèi)能保持較高效率，在壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)不作任何改變的情況下，適用于多種工況。6）螺桿式壓縮機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)型的壓縮機(jī),它沒有離心式或往復(fù)式的壓縮運(yùn)動(dòng)方式。而它的壓縮排氣的壓力震動(dòng)是非常低的，因?yàn)槁輻U旋轉(zhuǎn)時(shí)，回收壓縮一周就發(fā)生6次，如壓縮操作過程中放上一枚硬幣也不會(huì)因震動(dòng)跌落。噪聲較大，以及需要設(shè)置一套潤滑油分離、冷卻、過濾和加壓的輔助設(shè)備，造成機(jī)組體積過大。因?yàn)闆]有吸氣閥和排氣閥，所以它不同于往復(fù)式壓縮機(jī)，從它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和此類壓縮機(jī)所擁有的堅(jiān)固程度來看，它的壓縮結(jié)構(gòu)是相當(dāng)簡單的。壓縮機(jī)所有的支撐點(diǎn)是滾動(dòng)型的，半密封的設(shè)計(jì)，淘汰了密封的設(shè)計(jì)，并且保證了氣體泄露是自由運(yùn)轉(zhuǎn)。螺桿式壓縮機(jī)在中等制冷量范圍內(nèi)也具有良好的熱力性能，并且有很好的調(diào)節(jié)性能，能適應(yīng)苛刻的工況變化。同時(shí)，為了保證螺桿式制冷壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須配置相應(yīng)的輔助機(jī)構(gòu)，如潤滑系統(tǒng)，輸氣量調(diào)節(jié)的控制裝置，安全保護(hù)裝置和監(jiān)控儀表等。螺桿式壓縮機(jī)雖然具有單級(jí)壓力比高的優(yōu)點(diǎn)，但隨著壓力比的增加，泄露損失也急速增加，低溫工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率顯著降低。當(dāng)我們了解了這些壓縮機(jī)的性能后可以從以下五個(gè)方面來對(duì)活塞壓縮機(jī)和螺桿壓縮機(jī)的性能進(jìn)行比較。活塞式壓縮機(jī)由于活塞、活塞環(huán)、與汽缸壁面的摩擦及驅(qū)動(dòng)潤滑油泵的功率等損失。螺桿式壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，即輸氣量幾乎不受壓力的影響。在較寬的工作范圍內(nèi)，仍可保持較高的效率。螺桿式壓縮機(jī)雖然具有單級(jí)壓力比高的優(yōu)點(diǎn)，但隨著壓力比的增加，泄露損失也急速增加，因此低溫工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率顯著降低。、振動(dòng)螺桿式壓縮機(jī)沒有往復(fù)質(zhì)量慣性力，動(dòng)力平衡性能好。螺桿式壓縮機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)型的壓縮機(jī),它沒有離心式或往復(fù)式的壓縮運(yùn)動(dòng)方式。而它的壓縮排氣的壓力震動(dòng)是非常低的，因?yàn)槁輻U旋轉(zhuǎn)時(shí)，回收壓縮一周就發(fā)生6次，如壓縮操作過程中放上一枚硬幣也不會(huì)因震動(dòng)跌落。活塞式壓制冷壓縮機(jī)為往復(fù)式運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，因此運(yùn)行時(shí)震動(dòng)值較大，噪音較高，較大活塞式制冷壓縮機(jī)安裝時(shí)需要專門的固定基礎(chǔ)。活塞式壓縮機(jī)由于余隙容積、吸氣和排氣壓力損失，氣體與汽缸壁之間的熱量交換以及泄露等因素的影響。壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量總是小于它的理論輸氣量。螺桿式制冷壓縮機(jī)，工況不同時(shí)，輸氣系數(shù)不同，～，小輸氣量高壓比時(shí)取下限，大輸氣量低壓比時(shí)取上限。由于螺桿壓縮機(jī)無進(jìn)、排氣閥和余隙容積，新齒形的應(yīng)用和噴油使密封和冷卻效果大大改善，故其輸氣系數(shù)比活塞式及其它類型的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)都高，而且變化平坦。輸氣量調(diào)節(jié)滑閥是螺桿式制冷壓縮機(jī)中用來調(diào)節(jié)輸氣量的一種結(jié)構(gòu)元件，雖然螺桿式制冷壓縮機(jī)的輸氣量調(diào)節(jié)方法有多種，但采用滑閥的調(diào)節(jié)方法獲得了普遍的應(yīng)用。采用將基元容積中的部分工質(zhì)回流到吸氣腔的方法，來減少基元容積值（推遲壓縮過程的起始位置），從而實(shí)現(xiàn)輸氣量的無級(jí)調(diào)節(jié)。活塞式壓縮機(jī)最簡單的輸氣量調(diào)節(jié)方法是壓縮機(jī)間歇運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定的最低溫度時(shí)，壓縮機(jī)停機(jī)：當(dāng)系統(tǒng)溫度高于設(shè)定的最高溫度時(shí)，壓縮機(jī)啟動(dòng)。這種能量調(diào)節(jié)方法只適用于功率10KW左右的小型制冷機(jī)中，對(duì)于容量較大的壓縮機(jī)，機(jī)器的頻繁開停不僅能量損失大，而且影響機(jī)器的壽命和供電回路中電壓的穩(wěn)定，影響其他設(shè)備的正常工作。活塞式壓縮機(jī)內(nèi)有氣閥，活塞，活塞環(huán)，連接桿等諸多易損件。連續(xù)運(yùn)行的可靠性較差。且維修不便，維修，大多數(shù)活塞壓縮機(jī)使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，所以給用戶帶來極大的不便。同時(shí)可以降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。由于活塞式壓縮機(jī)的壓縮內(nèi)腔內(nèi)有很多易損件，這些易損件的磨損和磨壞都將造成制冷劑在壓縮時(shí)的泄漏，最終導(dǎo)致要所及的效率降低，由于螺桿式壓縮機(jī)不存在影響機(jī)器效率的易損件，進(jìn)行壓縮時(shí)的一對(duì)轉(zhuǎn)子由自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)磨損。因此長期持續(xù)的經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于活塞式制冷壓縮機(jī)。螺桿式制冷壓縮機(jī)有完善的自動(dòng)控制與保護(hù)系統(tǒng)，屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品，方便了設(shè)備的維護(hù)與管理。同時(shí)最大限度的降低了能耗。上述比較表明，結(jié)合生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，方便設(shè)備管理，在中等制冷量范圍內(nèi)的制冷工程中,用高效率高可靠性的螺桿壓縮機(jī)淘汰現(xiàn)有的活塞式壓縮機(jī),是日益發(fā)展強(qiáng)大的必然趨勢[1]。 壓縮機(jī)的選型計(jì)算1)所選機(jī)器制冷量應(yīng)≥計(jì)算機(jī)械負(fù)荷фj，一般不設(shè)備用機(jī)器.2)機(jī)器臺(tái)數(shù)合適.3)機(jī)器系列盡量少.4)制冷壓縮機(jī)的工作條件，不超過制造廠家規(guī)定的壓縮機(jī)使用條件。5)氨制冷系統(tǒng)PL / Pz＞氟制冷系統(tǒng)PL / Pz＞10時(shí)，采用雙級(jí)壓縮。1．蒸發(fā)溫度 t z間接冷卻系統(tǒng)：蒸發(fā)溫度一般比載冷劑溫度低5℃。直接冷卻系統(tǒng)：蒸發(fā)溫度一般比庫房溫度低10℃左右。2．冷凝溫度 t l主要取決于冷凝器的形式、冷卻方式和冷卻介質(zhì)的溫度.3．吸氣溫度 t x影響吸氣溫度的因素很多，可通過蒸發(fā)溫度確定。4．過冷溫度t g單級(jí)氨系統(tǒng)：有過冷器時(shí)比過冷器進(jìn)水溫度高3℃。雙級(jí)系統(tǒng)：比中間溫度高3～5℃。 1. 單級(jí)壓縮機(jī)的選型計(jì)算一般步驟：1)匯總各蒸發(fā)系統(tǒng)的機(jī)械負(fù)荷φj 。 2)確定工作參數(shù)。 3)計(jì)算出所需的理論輸氣量。 4)根據(jù)壓縮機(jī)廠家提供的技術(shù)參數(shù)和性能曲線，結(jié)合選機(jī)原則，確定壓縮機(jī)的型號(hào)、臺(tái)數(shù)。2. 雙級(jí)壓縮機(jī)的選型計(jì)算(1) 配組雙級(jí)壓縮機(jī)的選型計(jì)算：確定高、低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量之比ξ。根據(jù)tz、tl和ξ，確定中間冷卻溫度tzj。確定過冷溫度。確定低壓級(jí)壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)。確定低壓級(jí)壓縮機(jī)單位容積制冷量。計(jì)算出低壓級(jí)壓縮機(jī)所需的理論輸氣量。根據(jù)低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量和壓縮機(jī)的選型原則，確定低壓級(jí)壓縮機(jī)的型號(hào)和臺(tái)數(shù)。根據(jù)高、低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量之比ξ和低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量Vd，確定高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量，從而確定高壓級(jí)壓縮機(jī)的型號(hào)和臺(tái)數(shù)。(2) 單機(jī)雙級(jí)制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算 單機(jī)雙級(jí)制冷壓縮機(jī)選型時(shí)，可參照工況條件近似選型。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，還可根據(jù)負(fù)荷和設(shè)計(jì)工況，從壓縮機(jī)性能曲線中查出壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況下的制冷量，確定壓縮機(jī)的型號(hào)和臺(tái)數(shù)[2]。總結(jié)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，食品保鮮和運(yùn)輸成為重中之重。而冷庫作為食品低溫流通的中樞，是經(jīng)營肉類、蛋品、蔬菜、水果等食品不可缺少的一項(xiàng)設(shè)施。一個(gè)國家冷藏事業(yè)的發(fā)展，一定程度上反映出人們生活水平的高低。制冷壓縮機(jī)是冷庫制冷系統(tǒng)中的心臟，起著壓縮和運(yùn)輸制冷劑的作用，它的性能對(duì)于冷庫系統(tǒng)的性能有著重要的影響。同時(shí)不同種類的壓縮機(jī)和同種類壓縮機(jī)的選型方法對(duì)冷庫的性能也起著很大的影響。因此本文的總結(jié)如下：（1） 冷庫質(zhì)量的好壞，很大程度上取決于壓縮機(jī)的種類和性能；（2） 壓縮機(jī)才是冷庫系統(tǒng)中核心部件；（3） 壓縮機(jī)的選取要考慮冷庫的使用方式；（4） 冷庫內(nèi)壓縮機(jī)的選取要比較活塞式和螺桿式壓縮機(jī)的各自的性能特點(diǎn)，適用范圍；（5） 機(jī)房布置要考慮壓縮機(jī)的臺(tái)數(shù)和系列型號(hào)；（6） 本文研究的局限性。由于實(shí)際制造冷庫和施工進(jìn)度等的限制，壓縮機(jī)的選型方法可能不一樣，具體方法有待完善。參考文獻(xiàn)[1] 朱立主編。制冷壓縮機(jī)與設(shè)備［Ｍ］。北京機(jī)械工業(yè)出版社，2009[2] 李建華。制冷工藝設(shè)計(jì)［Ｍ］。北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009[3] 王一農(nóng)。冷庫工程與運(yùn)行管理［Ｍ］。 第二版，北京機(jī)械工業(yè)出版社，2009 致 謝大學(xué)三年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。感謝我的家人對(duì)我大學(xué)三年學(xué)習(xí)的默默支持；感謝我的母校黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院給了我在大學(xué)三年深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院的老師和同學(xué)們?nèi)陙淼年P(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學(xué)們在學(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動(dòng)，所有這些都讓我的三年充滿了感動(dòng)。這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師邵志剛對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向邵老師尋求幫助，而邵老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。邵老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。這幾個(gè)月以來，邵老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向邵老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。再次感謝所有給予我指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)，特別像百忙之中對(duì)我論文進(jìn)行評(píng)審答辯的老師表示最真摯的謝