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活塞式制冷压缩机的性能

时间:2010-08-22 17:28来源:制冷网 作者:发布人 点击:
一、前言 近年来,为保护大气臭氧层,采用R22替代R12是一个方法。而在各种类型制冷压缩机中,活塞式压缩机是问世最早、至今还广为应用的一种机型,这无疑是因为它具有一系列其它
  

  一、前言

  近年来,为保护大气臭氧层,采用R22替代R12是一个方法。而在各种类型制冷压缩机中,活塞式压缩机是问世最早、至今还广为应用的一种机型,这无疑是因为它具有一系列其它类型压缩机所不及的优点:

  1.能适应较广阔的压力范围和制冷量要求;

  2.热效率较高,单位耗电量较少,特别是气阀的存在使偏离设计工况运行时更为明显;

  3.对材料要求低,多用普通钢铁材料,加工比较容易,造价也较低廉;

  4.技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验;

  5.装置系统比较简单。

  活塞式压缩机的上述优点使它在各种制冷空调装置,特别在中小冷量范围内,成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。

  二、使用范围

  COPELAND L型半封闭压缩机所用工质为R22、R502、R404A、R507及R134a,蒸发温度范围-40℃~-5℃,空气冷却型设计,针对商用冷冻使用,可在水温及低温范围内广泛应用。

  SANYO半封闭压缩机所用工质为R22,蒸发温度范围-40℃~-5℃,冷凝温度30℃~54.4℃,排气温度130℃以下,吸气温度18℃以下,采用空气冷却电机壳外壁。Bitzer半封闭压缩机采用R22、R134a、R404A和R507为工质,可应用于空调、中温和低温冷却,蒸发温度范围-50℃~15℃,采用风机附加冷却(低温时喷液冷却),   Bitzer半封闭压缩机使用R22的工作范围。?

  三、性能比较

  COPELAND L型半封闭压缩机系风冷型、多工质通用、具有宽广应用范围的压缩机,其散热面积大,摩擦和振动小,润滑可靠,电子式电机保护,体积小,噪声低,制冷量大,效率高,经过全世界超过两百万台安装应用实例的检测和验证。

  SANYO半封闭压缩机由SANYO电机开发。使用R22为工质,体积效率高,冷却性能优异,无须双级压缩及喷液冷却,仅靠风冷即可在-5℃~-40℃的蒸发温度范围内工作;低噪音、少振动设计,加工技术优秀,可靠性高。

  Bitzer半封闭压缩机采用高质量材料和零件,结构可靠耐用,加大铁芯电机,制冷量高,COP值大,运行范围广。

  图2至图9分别是SANYO半封闭压缩机(额定输出功率7.5HP、4HP)与Bitzer半封闭压缩机(电机输出功率5.5HP和2HP)COPELAND半封闭压缩机(电机功率3HP和5HP)制冷量、输出功率和制冷系数的比较。

  由图2和图3可知,COPELAND与SANYO压机的冷量曲线很接近,变化相似,而BITZER压机冷量曲线变化较平坦,随to上升,Qo增加较慢;由图4和图5可以看出,BITZER压机冷量曲线变化较陡,随to上升,Qo增加较快,所以不同容量的压机,变化并不完全一样。

  由图6可知,BITZER压机功率曲线变化较平缓,随to上升,Pe增加较慢,而SANYO的压机功率曲线变化较陡,随to上升,Pe增加稍快;图7中,BITZER和COPELAND压机功率变化较相似,SANYO压机功率曲线变化较平坦,随to上升,Pe增加慢。所以不同容量的压机,变化并不完全一样。

  由图8可知,BITZER压机COP曲线变化较缓,随to上升,COP增加较慢,而图9中,BITZER压机的COP曲线变化较陡,随to上升,COP增加较快,但BITZER和COPELAND压机的COP值很接近。图8中,SANYO压机COP曲线变缓,随to上升,COP值增加变慢,而图9中,COPELAND和SANYO压机COP曲线变化相似,但两者相差一定的值,总之,COPELAND与BITZER半封闭压机性能相近,都稍好于SANYO半封压机性能。产生的原因一方面是机器性能稍有不同,另一方面是压机测试工况也不完全一样。不过同类型的压缩机性能相差不大。另外,随制冷压缩机的容量增大,相应其COP值也上升。

  从物性来讲,采用R22的低温压缩机易产生排气温度过高的现象,尤其是风冷型。因此过去往往采用较少。现在随技术发展,采用一定的措施,低温压缩机采用R22完全可行。采取的措施通常有扩大散热面、加强冷却、限制吸气温度、吸气喷液、可靠润滑和完善保护功能等。

  值得注意的是,压缩机划分时,有时以HP大小来分类,但由于测试工况不完全相同,输入电机功率不同和输出电机功率不同,造成压缩机划分时出现冷量差距较大(或标称不同HP的压缩机冷量相同),实际上各厂生产的同类型压缩机性能差别不大。

  目前所用SANYO、COPELAND和BITZER半封机冷量范围不同,其单机最大容量可达40HP,广泛应用于冷库、陈列柜和冷藏柜等。可以预计随着技术的不断进步,使用R22的半封机容量范围可进一步扩大,应用领域会更加广泛。

  四、结论

  本文对比了目前常用的SANYO半封闭压缩机、COPELAND半封闭压缩机及Bitzer半封闭压缩机的制冷量、输入功率、COP等性能。采用R22的低温半封机已发展十分成熟,完全可应用于低温范围,从而替代R12等;再有目前低温下使用R22的半封机容量范围已很广,应用范围已十分广泛,使用也越来越广。另外,SANYO半封闭压缩机、COPELAND半封闭压缩机、Bitzer半封闭压缩机的性能相当。

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