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壓縮機發展的論文

發布時間:2023-03-18 04:33:16

『壹』 求一篇壓縮機方面的英文論文(最好是隔膜壓縮機的)3000字以上

The Basics

A jet engine can be divided into several distinct sections: intake, compressor, diffuser, combustion chamber, turbine, and exhaust. These sections are much like the different cycles in a four-stroke reciprocating engine: intake, compression, power and exhaust. In a four-stroke engine a fuel/air mixture is is brought into the engine (intake), compressed (compression), and finally ignited and pushed out the exhaust (power and exhaust). In it's most basic form, a jet engine works in much the same way.

* Air comes in the front of the engine where it enters the compressor. The air is compressed by a series of small spinning blades aptly named compressor blades and leaves at a high pressure. The pressure ratio between the beginning and end of the compressor can be as much as 48:1, but almost always 12:1 or more.
* The air now enters the diffuser, which is nothing more than an area where the air can expand and lower it's velocity, thus increasing its pressure a little bit more.
* The high pressure air at the end of the diffuser now enters the combustion chamber where it is mixed with fuel, ignited and burned.
* When the fuel/air mixture burns, the temperature increases (obviously) which makes the air expand.
* This expanding gas drives a set of turbine blades located aft of the combustion chamber. At least some of these turbine blades are connected by a shaft to the compressor blades to drive them. Depending on the type of engine, there may be another set of turbine blades used to drive another shaft to do other things, such as turn a propeller or generator.
* The left over energy not extracted by the turbine blades is pushed out the back of the engine (exhaust section) and creates thrust, usually used to drive an airplane forward.

The types of jet engines include:

* Turbojet
* Turbofan
* Turboprop
* Turbo shaft

Turbojet

The turbojet is the simplest of them all, it is just as described in "The basics" section. This style was the first type of jet engine to be used in aircraft. It is a pretty primitive style used mostly in early military jet fighters such as the F-86. Its use was discontinued, for the most part, in favor of the more efficient turbofans. Actually, I should clarify that. Each type of engine is most efficient under certain conditions. Turbojets are most efficient at high altitudes and speeds above the speed of sound. See the diagram at the end of this page for relative efficiencies of each style engine.

Turbofan

Turbofans make up the majority of jet engines being proced and used today. A turbofan engine uses an extra set of turbine blades to drive a large fan, typically on the front of the engine. This fan differs from a propeller in that there are many small blades and they are inside of a ct. The fan sits just in front of the normal intake, some of the air driven by this fan will enter the engine, while the rest will go around the outside. The amount of air that bypasses the engine is different for each type of airplane. The different styles are called high and low bypass engines. Bypass ratio is the ratio of how much air goes through the fan, to how much goes through the engine. Typical bypass ratios would be 1:1 for a low bypass and 5:1 or more for a high bypass. Low bypass engines are more efficient at higher speeds, and are used on planes such as military aircraft, while high bypass engines are used in commercial airliners.

Turboprop

Turboprops are similar to turbofans in that they incorporate an extra set of turbine blades used to drive the propeller. Unlike the turbofan engines, nearly all the thrust proced by a turboprop is from the propellor, hardly any thrust comes from the exhaust. These engines are used mostly on smaller and slower planes such as commuter aircraft that fly to the smaller airports. As you can see from the efficiency chart below, turboprops are very efficient over a fairly wide range of speeds. They would probably be used more often on large transport aircraft, except for one problem: they have propellors. The general public does not like propellors, as they appear to be old-fashioned and unsafe. However, the military knows better and uses them on several large transport aircraft.

Turbo shaft

Turbo shaft engines are very similar to turboprop engines, but instead of driving a propellor, they are used to drive something else. Many helicopters use them to drive their rotors, and airliners and other large jets use them to generate electricity. Also, the Alaska Pipeline uses them at the pump stations to pump oil.

Overall

Overall the big difference between these engines is how they take a chunk of air and move it. Newton's third law states that Force equals mass times acceleration. Applying this to turbine engines: the turboprop takes a large chunk and accelerates it a little bit, while the turbojet takes a small chunk and accelerates the heck out of it, and the turbofan is somewhere in between these two.

These different methods of moving air also have to do with how much noise each engine makes. The turbojet makes the most noise because there is a large difference in velocities of the blast of air coming out the exhaust and the surrounding air. The air from the fan on a turbofan engine "shields" the blast in the center by having the slower moving air from the fan surround it. Then the turboprop is the quietest of all because the air it's moving is relatively slow.

A pressure - volume diagram (or a P-V diagram) is a useful tool in thermodynamics. In this case, it relates the pressure and volume of the gas moving through the engine at different stages. A P-V diagram can also be helpful in finding the work output of an engine. Work equals the integral of pressure with respect to volume. Or is simpler form, work equals the area enclosed in the diagram above. The above cycle is the Brayton cycle, or the cycle used by aircraft gas turbine engines.

Explanation of the above cycle:

* Air enters the inlet at point 1 at atmospheric pressure.
* As this air passes through the compressor (from point 1 to 2), the pressure rises adiabatically (no heat enters or leaves the system).
* Now the air enters the combustion chamber (from point 2 to 3), is mixed with fuel, and burned at a constant pressure.
* Finally, the air goes through the turbine and out the exhaust (point 3 to 4) where the gases expand and do work. Thus, the pressure drops and the volume increases.

The Compressor

There are two main styles for turbine compressors: the axial and the centrifugal.

The Axial Compressor

* The axial type compressor is made up of many small blades, called rotor vanes, arranged in rows on a cylinder whose radius gets larger towards the back (as can be seen from the above picture). These blades act much like small propellors.
* In between these rotor vanes are stator vanes which stay in a fixed spot and straighten the air coming out of the previous stage of rotor vanes before it enters the next stage.
* On some newer engines, the angle of these stator vanes can be adjusted for optimum efficiency.
* Each stage (1 row of rotor and stator vanes) generally provides for a pressure rise of about 1.3:1 (so after the first stage, the pressure would be 1.3 above atmospheric, after the second it would be 1.69, 2.2, etc...).

The Centrifugal Compressor

* Air enters the centrifugal compressor at the front and center. The blades then sling the air radially outwards where it is once again collected (at a higher pressure) before it enters the diffuser.
* Pressure rise per stage is usually about 4 to 8:1 (higher than axial). These can be sombined in series (that is the exit of the first leads to the entrance of the next) to proce a greater pressure rise. But more than two stages is not practical.

- Jet engines are rated in "pounds of thrust," while turboprops and turboshaft engines are rated in "shaft horsepower" (SHP). This is because it is difficult to hook up a dynamometer (power measuring device) to the column of air coming out of a jet engine, while it is easy to hook one to the shaft of a turboprop.

- An equivalent measure to horsepower is thrust horsepower (THP). THP = (Thrust x MPH) / 375. or THP = SHP x 80% in the case of turboprop engines (the 80% is because the propeller "slips" a little in flight).

- Exhaust gases exit the exhaust at upwards of 1000 mph or more and can use 1000 gallons of fuel/hour or more.

- Turbine engines run lean. Unlike gasoline engines, turbines take in more air than they need for combustion.

- Fuel can be injected into the exhaust section to burn with this unused air for extra thrust. This is called an afterburner.

- A water/methanol mixture can be injected into the intake to increase the air density, and thus increase thrust.

- Turbine engines can be built on a small scale as well. The turbine pictured below has a diameter of 4mm and runs at 500,000 rpm. It was built by at MIT for purposes of powering an aircraft with a wing span of about 5 inches that was projected to fly about 35 - 70 mph with a range of about 40 - 70 miles.
micro turbine

- The ignition system on turbine engines is only necessary for starting, afterwards it is self sustaining. In jets, the ignition system is also turned on for added saftey in "critical" stages of flight, such as takeoff and landing.

- A device similar to a spark plug is used for the ignition process, but it has a larger gap. The spark is about 4 to 20 Joules (watts/second) at about 25000 volts and occurs between 1 and 2 times per second.

- Turbine engines will run on just about anything, they prefer Jet-A (AKA diesel, kerosene, or home heating oil), but can burn unleaded, burbon, or even very finely powdered coal!

- The above snowmachine uses an Allison turbine engine, a very common engine in helicopters (such as the Bell 206 Jet Ranger shown below). A lot of horsepower can be put into a small package! Note the intake and compressor are at the front of the engine, then the two side tubes take the compressed air and bring it around back to the combustion chamber and turbine and the exhaust exits out the middle. There are many engines out there with strange configurations like this.

Communications Technology

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The Data Protection Commissioner will help you to secure your rights:

* with advice and information

* by intervening directly on your behalf if you feel you have not
been given satisfaction

* by taking action against those failing to fulfil their
obligations.

SEE APPENDIX 2 FOR CASE STUDY

Ergonomics

Ergonomics (from Greek ergon work and nomoi natural laws) is the study
of designing objects to be better adapted to the shape of the human
body and/or to correct the user's posture. Common examples include
chairs designed to prevent the user from sitting in positions that may
have a detrimental effect on the spine, and the ergonomic desk which
offers an adjustable keyboard tray, a main desktop of variable height
and other elements which can be changed by the user.

Ergonomics also helps with the design of alternative computer input
devices for people who want to avoid repetitive strain injury or
carpal tunnel syndrome. A normal computer keyboard tends to force
users to keep their hands together and hunch their shoulders. To
prevent the injuries, or to give relief to people who already have
symptoms, special split keyboards, curved keyboards,
not-really-keyboards keyboards, and other alternative input devices
exist.

Ergonomics is much larger than looking at the physiological and
anatomical aspects of the human being. The psychology of humans is
also a key element within the ergonomics discipline. This
psychological portion of ergonomics is usually referred to as Human
factors or Human factors engineering in the U.S., and ergonomics is
the term used in Europe. Understanding design in terms of cognitive
workload, human error, the way humans perceive their surrounds and,
very importantly, the tasks that they undertake are all analysed by
ergonomists.

[IMAGE]

With video conferencing consideration should be taken in positioning
of camera and screens so as to avoid neck strain.

Codec

1. (COder/DECoder or COmpressor/DECompressor) Hardware or software
that encodes/compresses and decodes/decompresses audio and video
data streams. The purpose of a codec is to rece the size of
digital audio samples and video frames in order to speed up
transmission and save storage space. The goal of all codec
designers is to maintain audio and video quality while compressing
the binary data further. Speech codecs are designed to deal with
the characteristics of voice, while audio codecs are developed for
music. Codecs may also be able to transcode from one digital
format to another; for example, from PCM audio to MP3 audio.

The codec algorithms may be implemented entirely in a chip or entirely
in software in which case the PC does all of the processing. They are
also commonly implemented in both hardware and software where a sound
card or video capture card performs some of the processing, and the
main CPU does the rest.

When analog signals are entered into a computer, cellphone or other
device via a microphone or video source such as a VHS tape or TV,
analog-to-digital converters create the raw digital audio samples and
video frames. Speech, audio and video codecs are typically lossy
codecs that compress data by altering the original format, which is
why "codec" means "encoder/decoder" and "compressor/decompressor." If
a codec uses only lossless compression in which the original data is
restored exactly, then it would not be a coder/decoder. This is a
subtle point, but the two meanings of the acronym have been confusing.

LAN

A local area network (LAN) is a computer network covering a local
area, like a home, office or small group of buildings such as a
college. The topology of a network dictates its physical structure.

The generally accepted maximum size for a LAN is 1000m2. LANs are
different from personal area networks (PANs), metropolitan area
networks (MANs) or wide area networks (WANs). LANs are typically
faster than WANs.

The earliest popular LAN, ARCnet, was released in 1977 by Datapoint
and was originally intended to allow multiple Datapoint 2200s to share
disk storage. Like all early LANs, ARCnet was originally
vendor-specific. Standardization efforts by the IEEE have resulted in
the IEEE 802 series of standards. There are now two common wiring
technologies for a LAN, Ethernet and Token Ring. Wireless technologies
are starting to evolve and are convenient for mobile computer users.

A number of network protocols may use the basic physical transport
mechanism including TCP/IP. In this case DHCP is a convenient way to
obtain an IP address rather than using fixed addressing. LANs can be
interlinked by connections to form a Wide area network. A router is
used to make the connection between LANs.

WAN

WANs are used to connect local area networks together, so that users
and computers in one location can communicate with users and computers
in other locations. Many WANs are built for one particular
organisation and are private, others, built by Internet service
providers provide connections from an organisation's LAN to the
Internet. WANs are most often built of leased lines. At each end of
the leased line, a router connects to the LAN on one side and a hub
within the WAN on the other. A number of network protocols may use the
basic physical transport mechanism including TCP/IP. Other protocols
including X.25 and ATM. Frame relay can also be used for WANs.

Ethernet

Ethernet is normally a shared media LAN. All stations on the segment
share the total bandwidth, which is either 10 Mbps (Ethernet), 100
Mbps (Fast Ethernet) or 1000 Mbps (Gigabit Ethernet). With switched
Ethernet, each sender and receiver pair have the full bandwidth.When
using Ethernet the computers are usually wired to a hub or to a switch.
This constitutes the physical transport mechanism.

Fiber-optic Ethernet (10BaseF and 100BaseFX) is impervious to external
radiation and is often used to extend Ethernet segments up to 1.2
miles. Specifications exist for complete fiber-optic networks as well
as backbone implementations. FOIRL (Fiber-Optic Inter Repeater Link)
was an earlier standard that is limited to .6 miles distance.

『貳』 淺析R407C在客車空調中的應用技術論文

淺析R407C在客車空調中的應用技術論文

隨著城鄉一體化進程的加快,帶動了客車行業的持續發展,同時也帶動了客車空調產業的迅速發展。但是,近年來全球氣候變暖問題日益嚴重,引起了各國的高度重視。普遍認為,客車空調系統在提供舒適性小環境的同時也破壞了人類生存的大環境。

R407C 是一種安全、無毒、不破壞臭氧層的新型環保製冷劑,具有單位質量/ 單位容積製冷量大、能效比高、換熱效率好等優點。西方發達國家有部分客車空調產品使用了R407C,其中冷王的R407C 製冷系統應用於客車已經量產商業化。在我國R407C 客車空調系統已從研究日漸走向應用,某些公司在客車空調系統中作過一些R407C 嘗試應用,並有一定的成效[1- 2]。目前由於人們對這種非共沸工質的溫度滑移、製冷劑成分變化後對系統的換熱性能的影響不夠了解,影響了R407C 在客車空調上的應用和推廣。本文將客觀地探討客車空調系統應用國際社會倡導的環保工質R407C 的優越性,為R407C 客車空調器的研發設計提供參考。

1 R407C 與R134a 對比

1.1 製冷運行工況的確定

汽車空調系統與一般的空調系統的結構和使用條件均不同。客車空調90% 以上為非獨立式空調系統銀御如。由於發動機轉速變化很大,一般在700 ~2 300 r/min 之間,空調壓縮機轉速隨汽車發動機轉速的變化而相應變化;特別是城市客車運行於城市紅綠燈區和停靠站之間,平均行駛車速約30 km/h,並且頻繁停起和開關門,加之乘員變化很大,所以客車空調配置要求冷量大、製冷快。

根據客車空調系統隨環境和車速而變工況的特點和實際情況,客車空調標准設計工況參數確定如下:冷凝溫度50℃~60℃,蒸發溫度0℃~5℃,過冷度5℃,過熱度10℃,室外溫度35℃,室內溫度27℃,室內相對濕度50%,壓縮機正常轉速1 800 r/min。

1.2 綜合性能分析

R134a 和R407C 都屬於中溫製冷劑,其中R134a 屬於純質製冷劑,R407C 屬於多組分非共沸製冷劑。汽車空調中常用的製冷劑有R134a,但是R134a 有很多的缺點。它不但具有較高的、非常令人擔憂的溫室效應指數,而且R134a 親油性差,還對銅有腐蝕性,但和鐵、鋁共存穩定性較好。另外,根據新的報道,R134a 在大氣中分解會產生一種吸濕力較強的具有腐蝕性的液體,可在不同地方聚集,對人體的健康有一定的危害。而R407C 為非共沸混合工質,它是R32/R125/R134a 三種冷媒以混合質量比為23∶25∶52 而成的非共沸混合物。R407C 作為新型製冷劑正逐步被世人所認知,它具有清潔、低毒、不燃、製冷效果好、節能、環保等特點,已經大量用於空調行業。R407C單位容積製冷量大,熱力性質優異,與酯類潤滑油相溶;與鐵、銅、鋁共存,穩定性較好;但是具有較高的冷凝壓力,在車載空調上使用有待進一步研究。

1.3 理論熱力循環計算

1)純工質R134a 熱力性能計算。對於純工質R134a,飽和溫度和飽和壓力是一一對應的。蒸發壓力Pe 和冷凝壓力Pc 可根據蒸發溫度te 和冷凝溫度tc 確定。

2)混合工質R407C 熱力性能計算。由於R407C 為非共沸製冷劑,在相同壓力條件下,相變時存在溫度滑移現象,氣相飽和溫度(露點溫度)和液相飽和溫度(泡點溫度)是不同的。本文選擇露點溫度和泡點溫度的算術平均值作為確定工況點的等效平均溫度。用線性插值方法計算出給定的蒸發(氣相臨界點)溫度te和冷凝(液相臨界點)溫度tc相對應的蒸發壓力Pe 和冷凝壓力Pc。

3)熱力拆拆性能計算方法和計算程序。根據上述R407C在給定蒸發溫度te 和冷凝溫度tc 下的蒸發壓力Pe 和冷凝壓力Pc 的確定方法,Pe 和Pc 及鋒啟其te 和tc 成為了一一對應的關系。在確定了製冷循環的各狀態點的溫度後,根據過程特性,可以用NIST 製冷劑和混合製冷劑熱力性質計算程序計算出h1、h2、h5、h0、v1 等。利用狀態方程,根據各點狀態參數,就可以計算出兩種製冷劑在不同工況下的製冷循環的各項性能指標,包括單位質量製冷量、單位理論功、單位容積製冷量和製冷系數等。有關狀態方程如下:單位製冷量q0= h1- h5;單位容積製冷量qv=q0/v1;理論比功w0=h2- h1;製冷系數COP=q0/w0;壓力比π=Pc/Pe。

a. 實例計算。冷凝溫度56.5℃,蒸發溫度2℃,過冷度5℃,過熱度10℃。特殊工況如表3 所示。冷凝溫度60℃,蒸發溫度0℃,過冷度5℃,過熱度10℃。

實際工作中,上述方法比較繁瑣,常利用R407C 製冷劑應用程序進行模擬計算,和上述方法相比,其計算誤差<5%,在工程上是可以接受的。

b. 混合工質R407C 熱力性能分析。由以上理論計算可知,在客車空調相同的.工況下,R407C 的單位理論功比R134a 約高16%,單位容積製冷量比R134a 高43%~50%;R407C 單位製冷量比R134a 高8%~10%,理論製冷系數比R134a 低5%~6%。在相同的工況下,R407C 的吸氣壓力比R134a 高54%~64%,排氣壓力比R134a 高50%~60%;R407C 的壓力比比R134a 低3.5%~4.5%。

2 在客車空調應用中的技術探討

2.1 R407C 系統的性能分析

R407C 單位容積製冷量比R134a 高43%~50%,可採用小排量壓縮機達到相同製冷量;能減小客車空調壓縮機和兩器的體積和重量;能減少客車空調系統的安裝空間,增加汽車的機動性和降低油耗。

市場上大客車空調主要使用的BOCK、Thermo King壓縮機都有使用R407C 的產品[7- 8],製冷劑軟管的爆破壓力均高於12 500 kPa,已滿足爆破壓力是運行壓力的5 倍以上的標准要求。因此,現有的汽車空調製冷系統的耐壓性能夠適應R407C 的要求。

空調壓縮機作為空調系統的心臟,其安全保護一直是控制的重點。為防止損壞,需要有高壓控制及防液擊的措施。另外,由於汽車大多時間在外面行駛,受天氣的影響,其壓力變化較大。為防止系統高壓過高,最好有安全泄壓閥。

採用R407C 作為製冷劑時,在相同的工況下,R407C 的吸氣壓力比R134a 高54%~64%,排氣壓力比R134a 高50%~60%;系統的高、低、中壓壓力開關的動作壓力值需要調整。同時為保證製冷系統的回油,設計管路時要考慮氣體製冷劑的流速,水平管內為不小於3.8 m/s,豎直管內為不小於7.6 m/s。

2.2 R407C 系統的有關要求

1)R407C 系統對兩器的要求。利用R407C 溫度滑移的優勢,城市客車空調換熱器設計時可將兩器設計成都是按逆流狀態換熱,以改善換熱性能,並採取相應的強化換熱措施,彌補採用R407C熱傳導性能較差的不足。

由於系統運行時壓力比R134a 高,故對兩器的要求也高。不光要考慮壓力的因素,還要考慮汽車行駛過程中振動所帶來的強度影響,最好有減振措施。

R407C 與空氣的混合氣體不得用於壓力和檢漏試驗,因為可能會引起爆炸。推薦系統檢漏壓力為3.2~3.5 MPa,在滿足換熱要求的情況下,管壁的厚度最好大一些。例如,客車空調頂置蒸發器是銅管鋁片式,建議銅管為φ9.525×0.41,翅片厚0.15,翅片距2.2 mm,翅片為親水鋁箔;流路按性能設計,但R407C 製冷劑在蒸發器內的流路長建議6~10 m,同時在冷凝器內的流路長建議14~18 m。

2)R407C 系統對膨脹閥和其它零部件的要求。

①膨脹閥。要選擇R407C 專用膨脹閥;膨脹閥並不直接控制系統製冷量。針對城市客車在不同行駛速度下空調的變化性,膨脹閥在滿足最大製冷量的同時,要求可調節范圍大,性能良好。以丹佛斯公司的膨脹閥產品為例,製冷劑採用R407C,當製冷量為28 kW,選擇型號為TDEZ8 熱力膨脹閥;製冷量為21 kW,選擇型號為TDEZ6 膨脹閥。

②管路。作為系統中的連接管路,泄漏一直是汽車空調最頭痛的問題。R407C 系統排氣壓力很高,需要增加系統管路壁厚。又因其是非共沸混合物,如果系統泄漏,對性能的影響是很明顯的,這就要求管路系統中盡量少接頭,除乾燥器需要經常更換、用可拆卸接頭外,不推薦用可拆卸接頭,盡量採用焊接,減少泄漏點,保證系統的密封。

③乾燥過濾器。一般選用分子篩作乾燥劑。分子篩是硅酸鹽晶體,其晶體結構中有許多孔徑均勻的孔道和內表面很大的孔穴,能吸附分子直徑比孔徑小的分子。

乾燥劑:確認兩種適合R407C 冷媒用的乾燥劑為XH- 10C 和XH- 11。泄漏要求:在R407C 最高工作壓力3.4 MPa 下,乾燥過濾器的年泄漏量不大於2.8 g/a。結構要求:為防止分子篩磨損,在乾燥過濾器的內部加裝彈簧固定分子篩,使得冷媒在乾燥過濾器內部得到緩沖。安裝位置:POE 油具有水解性,選擇乾燥過濾器安裝在系統液管管路上的蒸發器入口處。推薦適用於客車空調乾燥過濾器端面密封介面便於更換和維修。

④儲液器。空調結構設計時,避免含有R407C 製冷劑的儲液器過熱。R407C 熱分解將會產生具有強烈毒性和強腐蝕性的蒸汽。如果過熱,儲液器將會爆炸。

⑤ 兼容性。R407C 與R134a 的材料兼容性基本一致;R134a 在汽車空調系統中已經普遍使用,R407C 在工商製冷系統中已廣泛使用;目前的材料技術已能滿足R407C 的要求。因此,空調系統選用的密封件、軟管、冷凍油等材料與R134a 系統相同。但是在高溫高壓下,一些金屬在催化劑作用下可能發生化學反應,從而使製冷劑變質。當鎂鋁合金材料中鎂的含量多於2%時,不能用於R407C 的空調系統。R407C 製冷劑還可能會與焊接零件的焊接劑發生反應。

⑥其它。R407C 空調系統中的截止閥和四通閥(電動客車熱泵系統用)與其他製冷劑空調系統不同,必須使用專門R407C 的截止閥和四通閥。

⑦ 低溫條件時,蒸發器入口處結霜明顯,化霜感溫器位置一般要避免選擇此位置,以防止感溫器頻繁動作進入化霜程序,影響到制熱效果。

3 結論

1)在客車空調標准工況下,R407C 系統能大大減小汽車空調壓縮機和兩器的體積和重量,對提高汽車的動力性能,降低能耗,節約製造成本具有很大的意義。

2)客車空調R407C 系統有較高的排氣壓力。在相同的工況下,有較大的壓縮機扭矩、單位理論功比R134a 約高16%;製冷劑泄露會改變組分和熱物性等。

3)通過提升汽車空調製冷系統的工藝焊接、加工生產工藝水平,升級氣密性試壓壓力和爆破試驗標准;通過調整管路和換熱器的壁厚,提高對系統密封件、尤其是冷凝側的氣密性、強度和抗震性的要求;加大壓縮機離合器的扭矩;應該可以彌補客車空調R407C 系統有較高排氣壓力的缺陷。

4)將R407C 用於客車空調製冷系統與R134a 相比,可以降低壓縮機的排量和降低成本。考慮到重量因素和理論循環的製冷系數等,R407C 系統運行經濟指標和安全可靠性方面,與R134a 基本相同。

5)採用R407C 空調製冷系統,體現了安全和環保新理念,是輕量化、舒適化及節能化的發展方向。

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『叄』 製冷壓縮機工作原理及發展前景

導語:說起製冷壓縮機大家可能會覺得陌生,腦海里沒有製冷壓縮機的樣子,但其實日常生活中卻很多地方都得用它,像冰箱、冰櫃等製冷裝置中一定會有它的身影。平常我們對製冷壓縮機的了解肯定少之又少,那麼今天就讓小編和你一起來研究研究它吧!


製冷壓縮機工作原理

製冷壓縮機是工作在一種蒸汽壓縮式製冷系統中。它是將其內的製冷劑從原本的低壓狀態下提升為高壓狀態,並且讓製冷劑在工作中不斷地在內部循環流動,以此來使系統內部產生的熱量排放到外部環境中。製冷壓縮機是製冷系統的核心部分,製冷系統以壓縮機為中介輸入電能,從而將熱量從低溫處排放到高溫處。

螺桿式壓縮機機器結構精緻、體積較小、重量輕而且如果少量液體不慎進入機內時,不會有液擊危險。它沒有活塞式壓縮機上配備的氣缸、活塞、活塞環等部件。它可以利用活閥進行能量調節,適用范圍十分廣泛而且運行的時候平穩可靠。但是螺桿式製冷壓縮機的加工製作和裝配設置的要求精度很高,工作時會有較大的噪音,一般情況下都需要安裝隔除噪音的裝置。而且在使用的時候還需要加上潤滑油。


壓縮機是一種對跨臨界二氧化碳空調系統效率及可靠性影響最大的部件,它應當結合重新結合二氧化碳超臨界循環的具體特點進行設計。由於二氧化碳對壓縮機的氣壓要求較小,所以在設計生產過程中不需要對壓縮機進行冷卻。正是由於絕熱好、壓比小,可減少壓縮機工作過程中的一些空餘縫隙的再膨脹損失,從而使壓縮機的容積效率增高。根據實驗和研究發現,往復式壓縮機具有很好的油膜滑動密封特點,以此成為二氧化碳系統的第一個選擇。


製冷壓縮機發展前景

近年來,各個國家的製冷壓縮機行業都在不斷迅猛發展,全球的壓縮機市場集中度也不斷加強。領橘派先的壓縮機生產企業在不斷進行行業整合,以此提高自身的競爭力。至今日,德國比澤爾和美國英格索蘭為代表逐漸占據優勢市場地位。

與此同時,近幾年來我國的製冷壓縮機行業也有著快速發展。十一五期間,我國的製冷壓縮機國產化率有很大提高;一些領域對製冷壓縮機的需求也迅猛提升。如今伴隨著我國十二五計劃的提出及進行,國內市場對於製冷壓縮機行業有了很大的發展空間,同時也給了這個行業很大的機遇和挑戰。預計,十二五期間,我國製冷壓縮機市場規模將快速增長,這個增長速度將保持在高於10%。

隨著中國的繁盛發展,全球的壓縮機製造重心也逐漸向我國轉移。中國也已經成為了比澤爾的在全球中的一個重要市場。國際的壓縮機生產企業進入我國,在帶動我國經濟發展的同時也加劇了我國此行業的市場競爭力。



相信通過小編的圓拍賀介紹,大家對製冷壓縮機有了整體的概念與了解。製冷壓縮機對日常生活不可或缺,讓我們多多關注此行業的發展吧。

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『肆』 高級製冷技師職稱論文寫作

製冷隨著人們對低溫條件的要求和社會生產力的提高而不斷發展。下面是我為大家精心推薦的高級技師職稱論文寫作,希望能夠對您有所幫助。

高級技師職稱論文寫作篇一

家用空調製冷技術及製冷系統淺析

摘要: 隨著經濟發展速度的日益加快,人們的消費能力和生活質量也在不斷提升中,空調作為一種家用電器,已經越來越受到人們的歡迎。但是對能源危機和環境問題的關注,節能環保成為新技術開發應用的前提.本文對空調製冷技術及製冷系統進行了闡述,並分析了影響空調製冷的因素及優化 方法 ,最後對家用空調技術未來的發展趨勢做了簡要概述。

關鍵詞: 家用空調;製冷技術;製冷系統

中圖分類號:F253.3 文獻標識碼:A 文章 編號:

前言

當代社會科技突飛猛進,家用空調早已走進人們的生活領域,不斷地提高和改善著人們的生活水平,讓人們享受著科技帶來的便利。在家庭生活中,家用空調主要用於人們的夏日降溫及冬日的取暖。在市場經濟的今天,家用空調市場也在逐年擴大,空調的製冷技術影響著家用空調受人們的認可度及能否在激烈的市場競爭中占據先機。同時空調製冷系統對製冷效果也有著關鍵性的作用,優化製冷系統勢在必行。

1、家用空調製冷技術

1.1家用空調製冷劑

早前被廣泛應用於家用空調領域的製冷劑R22,因其化學性質十分穩定,並且破壞臭氧層,不符合環境保護的標准,已經被人們逐漸淘汰。新型的替代品R407C及R410A已經在國內外被廣泛的作為家用空調製冷劑使用。兩種空調製冷機雖然製冷性能優良而且對臭氧層沒有任何的破壞,但也是存在弊端的,兩種製冷劑均能加劇溫室效應,因此也不是理想的家用空調製冷劑。現在國內外的大批科研人員正在不斷的進行科學實驗,以找出最佳優良的家用空調製冷劑,既不對環境產生危害又有良好的製冷性能。但是,這項工作長遠而且艱巨,因為人工合成的家用空調製冷劑總是會對環境在產生都方面的不良影響。因此,天然類的製冷劑又成了研究人員關注的重點,這些製冷劑不斷獲得起來比較方便,同時又不會有違環境保護的原則,因此是一種最為優良的選擇。

1.2空調製冷原理

家用空調的製冷原理為:空調在正常啟動後,壓縮機開始工作,將存在於製冷劑中的低壓蒸汽洗出,並將低壓蒸汽轉換成高壓蒸汽,而後送入到冷凝器中。同時,軸流風扇從外界將空氣吸入,也向冷凝器輸送。同時將製冷劑所放出的熱量排放出,製冷劑中的高壓蒸汽隨之泠凝為液體狀態。冷凝後的高壓液體從過濾器及節流機構流出,再噴向蒸發器,利用蒸發過程吸熱的原理,將熱量吸入,與室內空氣進行熱交換,並將冷空氣送入室內環境中。家用空調通過這樣的不斷反復工,使室內溫度降到設定溫度,從而完成工作流程。熱聲製冷是現在製冷技術的一項突破。與上述的製冷原理相比較,熱聲熱機的優勢是極為顯著的。首先是不用使用任何對環境產生危害的空調製冷劑,而是採用了惰性氣體及一些相似的氣體混合物,既不會破壞臭氧層也不會導致溫室效應,將會成為空調製冷技術研究的又一新方向。但熱聲製冷技術也是存在一些不足的,例如其製冷的效率稍低,使工作效率受到了影響,能否提高這種製冷技術的共走效率將成為研究人員的工作重點。

1.3空調製冷技術的發展

隨著人們的生活越來越現代化,家用空調已經漸漸走進了各家各戶,成為了日常生活的一項必需品,空調製冷技術的發展也受到了人們廣泛的關注。同時,家用空調的能耗問題也越發顯著,家用空調的耗電量不斷上升。因此,在電力供應十分緊張、能源消耗日益增多的今天,家用空調的銷售及行業的發展受到了一定的限制。如何降低空調製冷過程的能熬,空調製冷技術的發展至關重要。因此,冰蓄冷技術在這樣的條件下應運而生,並很快成為了科研工作者工作的中心。採用冰蓄冷技術的原理在於採用融冰冷量釋放來實現工作過程,儲存冰的容器即蓄冷設備。冰蓄冷製冷技術在家用空調製冷技術中的應用,是空調系統運行的穩定性得到了大幅度的提升,不但帶來了極大的經濟效益,並且是能耗問題得到了解決。總之,雖然我國家用空調的興起晚於發達國家,但不論在家用空調製冷技術的發展上,還是在普及率上都有了較大的進步,空調製冷技術也朝著更環保更科學的目標不斷前進著。

2、家用空調製冷系統

2.1家用空調製冷系統各原件作用

空調製冷系統的組成包括四大原件:壓縮機, 膨脹閥, 冷凝器以及蒸發器。壓縮機的作用在於能夠持續的將蒸發器中產生的大量蒸氣,轉換成高壓的蒸汽,然後送往冷凝器,在冷凝器中高壓蒸汽被冷凝,而製冷劑在整個過程中冷凝時放出的熱被冷卻介質所吸收。除此之外,我們從空調的熱力學圖譜上可以看出,普通空調的按電量較大,不能合理的使用電能進行工作。空調只有在最佳的系統設計及工作環境下才能發揮最優良的效果,既能使製冷量達到最大值,又可以減少能熬。

2.2影響製冷系統的因素

影響製冷系統的因素較多,大致包含一下幾個方面。首先是溫度的影響,製冷劑在蒸發過程中的 ,溫度應不高於空氣的溫度 ,這樣製冷劑才能正常將機房的熱量帶出 ,製冷劑吸收熱量蒸發成低壓蒸汽,再由壓縮機吸走在完成製冷過程。只有存在溫差才能使空調的製冷系統正常運行,同時溫差的確定還要考慮到空調自身的性能及能熬問題。其次是蒸發器中的管路結油的問題,在空調正常的運作過程中,潤滑油和製冷劑是可以互溶,這時油膜熱阻可以忽略不計,但如果在管路中再次添加潤滑油,就要注意到油膜的問題了,這時要是新添加的潤滑油和之前使用的潤滑油是同一類型,從而避免油膜的產生。再次,家用空調在使用過程中也要注意到要定期的清理空調的外機,保持空調外機一定的清潔度,這樣才能保證其散熱效果優良,是空調的製冷效率提高並能減少用電量。

2.3製冷系統的優化設計

當家用空調在正常的運行時,製冷系統在工作中,若希望能將室內、室外風機的轉速調整到最適合的數值,就要考慮到在製冷系統的設計過程中對雜訊的要求范圍。家用空調在使用過程中最適合的調節方式就是把內、外機組的雜訊量調節在規定的雜訊范圍內。

3、家用空調製冷技術展望

從當前形勢來看,空調製冷技術未來的發展方向是朝著更加智能化及更注重環保的方向發展的。能否為消費者提供最大的舒適度也是未來家用空調製冷技術發展的另一關注要點。此外,在 網路技術 快速發展的今天,使得家用空調朝著能夠實現遠程管理的方向又邁進了一步,當夏天來臨時,人們可以在下班前利用遠程管理系統將家中的空調打開,在回家後就能享受到陣陣涼意。隨著我國電力供應的日益緊張,家用空調的耗能問題也受到了國家相關部門的重視,我國對於空調製冷技術中有關能控的技術也加以了關注。目前,我國空調的製冷技術在某些方面也處於世界上較為領先的狀態,例如高效換熱器及壓縮機等部件。此外,人們對於生活健康程度的關注,使得人們也越發關注空氣質量對生活質量的影響,因此家用空調便承擔起了營造健康高質量生活環境的責任。現已出現的空調製冷技術中例如健康除濕、立體環繞自然風等是因此而應運而生的。

4、結語

家用空調的出現,大大的提高了人們的生活質量,使人們的生活更加舒適。在我們不斷享受家用空調帶來的便利的同時,我們也要考慮到環保及節能的問題,是家用空調製冷技術發展的方向朝著更健康更環保的目標邁進。不斷進行改革創新,在實踐中積累 經驗 來對以後的空調製冷技術的研究作指導,不斷優化家用空調製冷系統,實現家用空調的多元化,使其能持久的為人類造福。

參考文獻:

[1] 杜麗,劉衛華.製冷空調技術的新發展[C].江蘇省暖通空調製冷2005年學術年會, 2005: 379-383.

[2] 羅清海,湯廣發,李濤.半導體製冷空調的應用與發展前景[J].製冷與調,2005(6): 5-9

[3] 彭景亮.有效改善空調製冷系統製冷的具體 措施 [J].科技資訊,2010(21):25- 25.

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『伍』 高級製冷技師職稱論文

製冷是為了適應人們對低溫條件的需要而產生和發展起來的。下面是我為大家精心推薦的高級製冷技師職稱論文,希望能夠對您有所幫助。

高級製冷技師職稱論文篇一

製冷技術分析

摘要 製冷技術是為了適應人們對低溫條件的需要而產生和發展起來的。製冷技術是使某一空間或物體的溫度降到低於周圍環境溫度,並保持在規定低溫狀態的一門科學技術,它隨著人們對低溫條件的要求和社會生產力的提高而不斷發展。製冷的 方法 很多,常見的有以下四種:液體氣化製冷,氣體膨脹製冷,渦流管製冷和熱電製冷。其中液體汽化製冷的應用最為廣泛,它是利用液體汽化時的吸熱效應而實現製冷的。蒸汽壓縮式,吸收式,蒸汽噴射式和吸附式製冷都屬於液體汽化製冷方式。本文重點介紹蒸汽壓縮式製冷的工作原理及幾種形式。

關鍵詞蒸汽壓縮式製冷壓-焓圖理想製冷循環製冷系數ε 絕熱膨脹

雙級蒸汽壓縮製冷循環

中圖分類號: TB6文獻標識碼: A

一、蒸汽壓縮式製冷的工作原理 蒸汽壓縮式製冷系統由壓縮機,冷凝器,膨脹閥,蒸發器組成,用管道將其連成一個封閉的系統。

工質在蒸發器內與被冷卻對象發生熱量交換,吸收被冷卻對象的熱量並汽化,產生的低壓蒸汽被壓縮機吸入,經壓縮後以高壓排出。壓縮過程需要消耗能量。壓縮機排出的高溫高壓氣態工質在冷凝器被常溫冷卻介質(水或空氣)冷卻,凝結成高壓液體。高壓液體經膨脹閥時節流,變成低壓,低溫濕蒸汽,進入蒸發器,其中的低壓液體在蒸發器中再次汽化製冷,如此周而復始。

液體轉變為氣體,固體轉變為液體,固體轉變為氣體都要吸收潛熱。任何液體在沸騰過程中將要吸收熱量,液體的沸騰溫度(即飽和溫度)和吸熱量隨液體所處的壓力而變化,壓力越低,沸騰溫度也越低。而且不同液體的飽和壓力、沸騰溫度和吸熱量也各不相同。如下表一

例:在1 個大氣壓下

製冷工質 沸點 (℃) 氣化潛熱 r (kJ / kg)

水 100 2256

R717(氨) -33.4 1368

R22 -40.8 375

據所用製冷液體(稱製冷劑)的熱力性質,創造一定的壓力銷改條件,就可以在一定范圍內獲得所要求的低溫。 要實現製冷循環必須要有一定的設備,而且要以消耗能量作為補償。 蒸汽壓縮式製冷循環就是用壓縮機等設備,以消耗機械功作為補償,對製冷劑的狀態進行循環變化,從而使用冷場合獲得連續和穩定的冷量及低溫。在製冷循環中,製冷劑經歷了汽化、壓縮、冷虧旁判凝、節流膨脹等狀態變化過程。為了分析,比較和計算製冷循環的性能,必須知道製冷劑的狀態參數變化規律。對目前常用的製冷劑,這些狀態參數間的關系已經製成各種圖和表來表示。

製冷劑的熱力性質圖,常用的熱力性質圖有溫熵(T-S)圖和壓焓(㏒p-h)圖,形式如下圖,圖中x=0為飽和液體線,x=1為飽和蒸汽線,兩線之間為濕蒸汽區,其中等干度線(x=0.1,x=0.2……)。

由於定壓過程的吸熱量,放熱量以及絕熱壓縮過程壓縮機的耗功量都可再㏒p-h圖上表示,利用過程初、終狀態的比焓差計算,因此㏒p-h圖在製冷循環的熱力計算上得到了廣泛的應用。由於製冷劑的熱力參數h、s等都是相對值,因此,在使用上述熱力性質表及圖時,必須注意他們之間的h、s的基準點是否一致,對於基準點取值不同或單位制不一致的圖或表,最好不要混用,否則必須進行換算和修正。

二、 理想製冷循環—逆卡諾循環

卡諾循環分正卡諾循環和逆卡諾循環,均是由兩個定溫和兩個絕熱過程組成,他們是一個理想循環。研究蒸汽壓縮式製冷循環的主要目的,是為了分析影響製冷循環的各種因素,尋求節省製冷能耗的途徑。 逆卡諾循環是使啟喚工質(製冷劑)在吸收低溫熱源的熱量後通過製冷裝置,並以外功作補償,然後流向高溫熱源。逆向循環是一種消耗功的循環,製冷循環就是按逆向循環進行的, 在溫—熵或壓—焓圖上,循環的各個過程都是依次按逆時針方向變化的。

逆卡諾循環設備示意圖

2.實現逆卡諾循環必須具備的條件:

(1)高、低溫熱源溫度恆定;

(2)工質在冷凝器和蒸發器中與外界熱源之間無傳熱溫差;

(3)工質流經各個設備時無內部不可逆損失;

(4)作為實現逆卡諾循環的必要設備是壓縮機、冷凝器、膨脹機和蒸發器。

逆卡諾循環是可逆的理想製冷循環,它不考慮工質在流動和狀態變化過程中的內部和外部不可逆損失。雖然逆卡諾循環無法實現,但是通過該循環的分析所得出的結論對實際製冷 循環具有重要的指導意義。

3.製冷系數ε

製冷循環常用製冷系數 ε 表示它的循環經濟性能,製冷系數等於單位耗功量所製得的冷量。

ε=q/∑W

q: 1kg 製冷劑在T0溫度下從被冷卻物體吸收熱量q (kJ/kg)

W:循環1 kg的工質消耗功

對於逆卡諾循環而言:

εc=T0/(Tk- T0)

T0:蒸發溫度; Tk:冷凝溫度

從公式可知,逆卡諾循環的製冷系數僅與高、低溫熱源溫度有關,而與製冷劑的熱物理性能無關。由於逆卡諾循環不考慮各種損失,而且壓縮機利用了膨脹機對外輸出的功,因此,在恆定的高、低溫熱源區間,逆卡諾循環的製冷系數最大,在該溫度區間進行的 其它 各種製冷循 環的製冷系數均小於逆卡諾循環製冷系數。

所以,逆卡諾循環製冷系數可用來評價其它製冷循環的熱力完善度。

三、蒸汽壓縮式製冷理論循環及熱力計算

1.理論製冷循環不同於逆卡諾循環之處是:

(1)製冷劑在冷凝器和蒸發器中按等壓過程循環,而且具有傳熱溫差;

(2)製冷劑用膨脹閥絕熱節流,而不是用膨脹機絕熱膨脹;

(3)壓縮機吸入飽和蒸汽而不是濕蒸汽。

用膨脹閥代替膨脹機後的節流損失:不但增加了製冷循環的耗功量,還損失了製冷量。這兩部分損失必然使製冷系數和熱力完善度有所下降。

2.用干壓縮代替濕壓縮後的過熱損失包括:

(1)用膨脹閥代替膨脹機後的節流損失導致後果:膨脹閥的節流是不可逆過程,節流前、後焓值不變;製冷劑干度增加,液體含量減少,製冷量減少,消耗功上升,製冷系數下降,其降低的程度稱為節流損失。節流損失的大小與下列因素有關:與冷凝溫度和蒸發溫度差有關,節流損失隨其增加而增大;與製冷劑的物性有關,一般節流損失大的製冷劑,過熱損失就小;與冷凝壓力有關,冷凝壓力Pk越接近臨界壓力Pkr節流損失越大。

(2)用干壓縮代替濕壓縮後的飽和損失

原因:在製冷壓縮機的實際運行中,若吸入濕蒸汽,會引起液擊,並佔有氣缸容積,使吸氣量減少,製冷量下降。過多的液體進入壓縮機氣缸後,很難全部汽化,這時,既破壞了壓縮機的潤滑,又會造成液擊,使壓縮機遭到破壞。因此,蒸汽壓縮式製冷裝置在實際運行中嚴禁發生濕壓縮,要求進入壓縮機的製冷劑為干飽和蒸汽或過熱蒸汽,干壓縮式製冷機正常工作的一個重要標注。如何實現干壓縮,如下圖,可在蒸發器出口增設一個液體分離器。分離器上部的干飽和蒸汽被壓縮機吸走,保證干壓縮,進入壓縮機的製冷劑狀態點位於飽和蒸汽線上。製冷劑的絕熱壓縮過程在過熱蒸汽區進行。因此,製冷劑在冷凝器中並非定溫過程,而是定壓過程。

熱力計算製冷劑在蒸發器中的單位質量製冷量:

q0 = h1-h4[kJ/kg]

壓縮機的單位質量絕熱壓縮耗功量:

W= h2- h1 [kJ/kg]

製冷劑單位容積製冷量:

Qv= q0/V[kJ/m3]

理論製冷系數:ε= q0/ W

3.蒸汽壓縮式製冷循環改善

為了使膨脹閥前液態製冷劑得到再冷卻,可以採用再冷卻器或回熱循環。

(1)設置再冷卻器對於同一種製冷劑,節流損失主要與節流前後的溫差(Tk- T0)有關,溫差越小,節流損失越小。一般可再冷凝器後增加一個再冷卻器,使冷卻水通過再冷卻器,然後進入冷凝器。再冷卻後可使液體製冷劑在冷凝壓力下被再冷至狀態點3′,圖中3-3′是高壓液體製冷劑在再冷卻器中的再冷過程,再冷卻所能達到的溫度Tr,稱為再冷溫度,冷凝溫度與再冷溫度之差△Tr稱為再冷度,這種帶有再冷的循環稱為再冷循環。

增加過冷可以使製冷系數提高:製冷劑R717每過冷1℃,製冷系數可提高0.46%;冷製冷劑R22每過冷1℃,製冷系數可提高0.85%。

(2)回熱循環為了使膨脹閥前液體的再冷度增加,進一步減少節流損失,同時又保證壓縮機吸氣有一定過熱度,可再在製冷系統中增設一個回熱器。回熱器的作用是使膨脹閥前的製冷劑液體與壓縮機吸入前的製冷劑蒸汽進行熱交換,使壓縮機吸入的蒸汽有一定的過熱度,由於過熱(過熱量△q)增加了壓縮機的耗功量(△w)。因此,回熱循環的製冷系數是否提高,視△q/△w的比值定。

下表示幾種常用製冷劑採用回熱循環後,製冷系數及排氣溫度的變化情況。

製冷劑 R717 R22 R502

製冷系數增減率% -4.18 -1.88 +3.02

排氣溫度變化 ℃ 140.3→102 84.7→53.5 66.5→37.3

由上表可看出採用,採用回熱循環後製冷系數不一定增加,製冷劑R22採用回熱循環後製冷系數降低不多但保證了干壓縮金額熱力膨脹閥的穩定工作,所以實際中採用回熱循環。R502和R12適合採用回熱循環。R11和R717因為製冷系數降低很多不適合採用回熱循環。

四、雙級蒸汽壓縮製冷循環

對於活塞式製冷壓縮機單級製冷循環,在通常的環境下,一般只能製取

-25℃~-35℃以上的蒸發溫度。如果採用單級製冷循環製取較低的蒸發溫度,將會產生很多有害因素,如:

(1)壓縮機排氣溫度很高,不但加大了過熱損失,使製冷系數下降,而且會惡化潤滑油效果,影響壓縮機的使用壽命和正常運行。

(2)壓縮比(Pk/P0)增大,在正常環境溫度下,當蒸發溫度T0下降時,Pk/P0增加,壓縮機容積效率降低,實際吸氣量減少,製冷量下降,當壓縮比達到一定值時,活塞式製冷機此時已不能進行製冷。

(3)節流損失增加,製冷劑單位製冷量減少,消耗功加大,製冷系數下降。

(4)過低的蒸發溫度可能會使製冷系統的運行工況超過壓縮機標准規定的設計和使用條件,造成不允許的危險情況發生。如活塞式壓縮機(製冷劑R22)的壓縮比,大能大於6(高溫機)和16(低溫機)壓力差(Pk- P0)不能大於1.6MPa;螺桿式壓縮機(製冷劑R22)排氣溫度不能高於105℃,製冷劑R22當壓縮比≤10時,採用單級壓縮, 壓縮比>10時採用雙級壓縮;製冷劑R717當壓縮比≤8時,採用單級壓縮, 壓縮比>8時採用雙級壓縮。因此對於活塞式壓縮機,當T0低於-25~-35℃時,採用雙極製冷循環能使上述不利影響得到改善。對於螺桿式壓縮機,由於其具有良好的油冷卻裝置,排氣溫度比活塞式壓縮機低,允許的壓縮比和壓力差均較大。因此,一般螺桿式壓縮機單級製冷循環可製取-40℃左右的低溫(Tk 在40℃~45℃時)。空氣源熱泵機組,其壓縮機至少要能在蒸發溫度為-15℃~+15℃(雙級壓縮可達-35℃)冷凝溫度≤65℃的條件下正常工作。

下圖是雙級壓縮製冷循環示意圖:

雙級壓縮製冷循環通常採用閃發蒸汽分離器(節能器)和中間冷卻器兩種形式。下面介紹帶有中間冷卻器的雙級壓縮製冷循環。該循環式把來自蒸發器的製冷劑蒸汽,以串聯的兩台壓縮機(有中間冷卻器)或者同一台壓縮機的兩組氣缸“接力”式壓縮。每一級的壓縮比、排氣溫度等都符合壓縮機的使用條件,又可獲得較低的蒸發溫度T0,製冷系數比相同製冷能力的單級製冷循環大,因而比較經濟。下面介紹常用的雙級壓縮製冷循環。

一次節流、完全中間冷卻的雙級壓縮製冷循環,所謂完全中間冷卻時指來自低壓級壓縮級的過熱蒸汽在中間冷卻器內完全冷卻至飽和狀態如下圖:

由於氨製冷系統排氣溫度高,吸氣過熱不能大,因此這種循環形式廣泛應用於氨雙級製冷系統。這種系統的特點是由於採用完全中間冷卻,可以減少過熱損失,因此,耗功量較單級少,製冷系數較單級大。中間壓力Pm=( Pk.P0)0.5

氨雙級壓縮的最佳中間溫度t佳=0.4 Tk+0.6T0+3 ℃

T0:蒸發溫度; Tk:冷凝溫度

壓縮比=Pk/P0 Pk:冷凝壓力 P0:蒸發壓力

當已知製冷量Q0,通過蒸發器的製冷劑質量流量Mr,則Mr= Q0/(h1-h8)

製冷循環壓縮機的理論總耗功率為Pth, Pth= Pth1+ Pth2

Pth1為低壓級壓縮機的理論耗功率(KW)

Pth2為高壓級壓縮機的理論耗功率(KW)

則理論製冷系數εth= Q0/ Pth

五、結論

隨著技術現代化的發展以及人民生活水平的不斷提高,製冷在工業、農業、國防、建築、科學等國民經濟各個部門中的作用和地位日益重要。特別是人們對生活水平的要求提高,不同食品儲藏溫度不同,雙級壓縮可以滿足更低溫度要求,人們在任何季節都可以品嘗到新鮮的食物。農牧業中,製冷用於對農作物種子進行低溫處理;建造人工氣候育秧室。製冷在醫療衛生方面和工業生產中發揮著日益重要的作用。總之通過本文的學習,對製冷系統原理有了全面認識,對如何提高製冷系數的 措施 有所了解。

參考文獻

吳業正製冷原理及設備 西安交通大學出版社

尉遲斌實用製冷與空調工程手冊機械工業出版社

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『陸』 壓縮機 壓縮機的發展現狀,需求量,主要生產企業,發展趨勢以及存在問題! 回答的詳細些!

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透平式壓縮機和容積式壓縮機各展所長
隨著單系列工藝流程的興盛及其經濟生產規模的陸續擴大,以及透平式壓縮機高排氣壓力技術的突破和完善、不間斷長時間連續運行可靠性有保障,國外合成氨、空氣分離、化工與石油化工用超大型壓縮機,業已由透平式一統天下。國內業主的壓縮機選型趨向,也是如此。
毫無疑問,透平式壓縮機具有最適於大流量、特大容量的特性,當排氣壓力在中壓以下時則更為方便。
不擁有透平式壓縮機上述優勢的容積式壓縮機(以往復活塞式壓縮機和容積式回轉壓縮機為主流),則在超高壓、甚高壓領域獨占鰲頭,還在高壓、中壓以及中小流量場合具有高的性能價格比和運行節能之特色。
盡管透平式壓縮機和容積式壓縮機所能達及的性能參數(流量、壓力)范圍稍有重疊,但從總體來看它們在各展所長、相輔相成。
工藝流程用往復活塞式壓縮機的走向
1、而今,無論國外還是國內,工藝流程用往復活塞式壓縮機的製造、銷售和技術開發熱點有三:
a.煉油及石油化工(下游)企業多種裝置、流程所需多品種、大中功率、中高壓力氫氣等多種介質壓縮機。
b.石油、天然氣(上游)企業天然氣集輸及天然氣回注採油(或注氣入地下氣庫)用多品種、大中功率、中高壓力天然氣壓縮機。
c.天然氣汽車加氣站用CNG(Compressed Natural Gas)壓縮機。
2、迷宮壓縮機
迷宮壓縮機在工藝流程用往復活塞式壓縮機中獨樹一幟,通過精心設計和精細製造,以不接觸方式實現氣缸、填料處氣體的密封。因此,她不只是氣缸無油潤滑壓縮機的一種門類,在超高溫或超低溫工況,或壓縮絕對乾燥氣體時,則很可能是唯一的選擇。釀造及食飲品工廠在向生產車間輸送直接接觸食飲品的壓縮氣體時,採用迷宮壓縮機比接觸環式氣缸無油潤滑壓縮機更衛生、合理。在制葯流程及氧氣裝置中的安全性,相對而言,迷宮壓縮機更勝一籌。
由此斷言,迷宮壓縮機必將獲得更廣泛而又深層次的採納。
我國壓縮機製造業的主要服務領域
1、為國民經濟重大技術裝備配套,如為各種大型煉油裝置、煤化工裝置提供大型、超大型加氫壓縮機,為天然氣工業提供多規格的集輸用、注氣用大中型天然氣壓縮機,為化肥、炸葯工業提供大中型氮氫氣壓縮機、二氧化碳壓縮機,為煤炭、冶金、電力、輕紡、醫葯、食飲品工業提供動力用空氣壓縮機/純凈、無油、無菌壓縮空氣,為核潛艇、火箭發射配套的特種高壓高參數高性能壓縮機。
2、為環保型清潔燃料汽車加氣站改良環境和改善能源結構配套服務,提供多品種的CNG壓縮機、LPG壓縮機,為天然氣汽車或液化石油氣汽車加氣站提供關鍵裝備。
3、為極其廣泛的壓縮空氣應用場所服務,從大型礦山開采、黑色金屬/有色金屬/稀有金屬冶煉、中小型空氣分離裝置、中小型變壓吸附產氣裝置、道路與建築施工直至各種居家耗氣用途。
中華壓縮機製造業之躍升
1、工藝流程用大型往復活塞式壓縮機
全球范圍內,工藝流程用大型往復活塞式壓縮機的熱賣點是石油化工行業煉油廠所需加氫壓縮機,而我國又是最熱點之一,需求與競爭兩旺。
我國正在實施的能源安全戰略的一個重要方面,就是推廣大型煤液化工程。超大型氫氣壓縮機更是其中不可或缺的核心裝備。
沈陽氣體壓縮機股份有限公司、無錫壓縮機股份有限公司、上海壓縮機有限公司、上海大隆機器廠、四川大川壓縮機有限公司、濰坊生建壓縮機廠、杭州杭氧壓縮機有限公司等強力企業,共用擁有高的國內市場份額,向石油化工、化工、石油天然氣、工業氣體等行業提供了眾多的關鍵裝備——多品種規格的工藝流程用大型往復活塞式壓縮機。
其中,沈陽氣體壓縮機股份有限公司將自主研發與技術合作成功地有機結合,擁有了世界級水準的大型往復活塞式壓縮機專有技術(活塞力100kN~1250kN),製造全系列大型對稱平衡型壓縮機,已面世機型最大功率5000kW、最大活塞力800kN、列數最多6列。其最主要結構特色有三:
a.活塞桿與十字頭的機械——液壓聯接方式,藉助於三次施加並釋放達150MPa的超高油壓,使彈性受力零件產生了預應力,有效地降低了純機械聯結方式無可避免的使活塞桿承受之高應力幅,傳統結構大直徑活塞桿螺紋根部的嚴重應力集中也自不存在,保障活塞桿可靠工作。
b.力學處理優化的強剛性、多列組合式機身設計,機身因無垂直於受力方向的壁面,從而獲得大的承載能力。
c.壓縮機傳動機構「反向潤滑」,曲軸無需油孔,遂免受傳統曲軸多個油孔處應力集中之困擾,強度高、剛性好、加工易,並一改十字頭銷/十字頭滑履處比壓高、油壓最低為比壓低、油壓最高。故而傳動機構磨損小、溫升低、熱膨脹值小,易保活塞桿運動的精確直線性。
顯而易見,其壓縮機工作的安全性、可靠性有保障。
沈陽氣體壓縮機股份有限公司生產的大型往復活塞式壓縮機,就單機功率、活塞力而言,均已躋身於世界最大型壓縮機行列。如成功地運行於廣東茂名石油化工股份有限公司等特大型石化企業的4M80—30/22—200—BX型新氫壓縮機,系200萬噸/年渣油脫硫加氫裝置用,為對稱平衡型、4列,活塞力800kN,排氣壓力20MPa,軸功率3250kW,質量68.6t,冷卻器等輔機質量16.2t,電動機質量47t,外形9690mm×4680mm×1950mm。迄今為止,僅廣東茂名石化一家企業,即有沈氣產多達20台4M80級大型壓縮機在役運行,為我國石油化工行業的發展作出了貢獻。
總體說來,由於我國壓縮機製造業產學研各單位的齊心合力,國產工藝流程用大型往復活塞式壓縮機不僅成功地替代了進口機,實際運行狀況還優於某些進口機。由於其綜合性能——價格比的優勢,業已擁有隨石化成套裝備走向海外的良好條件。而這,也已如是實施。
2、分體式和整體式燃氣摩托天然氣壓縮機組
在管道式燃氣輪機——離心式天然氣壓縮機組的沖擊下,大功率(最高曾達10067kW[13500HP])整體式燃氣摩托壓縮機逐漸退出了歷史舞台。現今之整體式燃氣摩托壓縮機皆為對稱平衡結構,其動力缸、壓縮缸水平對稱卧置,動力缸活塞、壓縮缸活塞相向或反向運動,慣性力平衡優良,低速、重載,經久耐用,無需值守人員,運行費用低,功率為630kW及以下。
該類燃氣摩托壓縮機組是由燃用天然氣的動力缸和壓縮天然氣的壓縮缸構成的橇裝有機整體,不需外接主電源和水源,機組的冷卻、潤滑、點火、自控等系統亦無需外界提供動力。顯而易見,它是無動力電或接電困難的分散油氣田、邊緣油氣田和後期油氣田理想的集輸氣裝備。
中國石油天然氣集團公司四川石油管理局成都天然氣壓縮機廠和四川大川壓縮機有限公司,是我國廣大油氣田整體式燃氣摩托壓縮機組的最主要供應者。其中,僅成都天然氣壓縮機廠製造的ZTY系列產品已近300台,運行實績良好。
「分體式」大型天然氣壓縮機組,是油氣田集輸氣用主力機種,多由大功率、高轉速天然氣發動機直聯驅動(或由電動機直聯驅動)並和大型風冷式冷卻器共同構成為獨立橇裝機組,為油氣田所不或或缺。
中國石油化工集團公司江漢石油管理局第三機械廠(武漢市吳家山)生產的RDS系列大中功率(達3000kW)壓縮機組,即屬此類,系技術合作與獨立創新相結合的結晶。
3、天然氣汽車加氣站用CNG壓縮機
世界面對著原油僅可開采40餘年,而天然氣卻能再采70年以上的現實。我國正面臨著:著力於能源多元化、強化西氣東輸工程,大力保護環境,積極開采/使用蘊藏量豐富的陸/海天然氣,進口液化天然氣,不遠的將來還能實現天然氣(進口)管路國際聯網,以及蘊藏量甚豐的煤層氣(油氣田天然氣的後續天然氣)開發力度加大,這樣的大好形勢。
天然氣汽車具有技術成熟、清潔、安全和經濟性好等顯著的環保/技術/經濟綜合優勢。
自1931年義大利北部建成世界近代首座天然氣汽車加氣站和1988年在四川省榮縣建成首座國產裝備天然氣汽車加氣站以來,國內外CNG壓縮機品種、銷量和技術進展漸趨活躍。時至今日,CNG壓縮機已躍升為全球壓縮機市場的最熱賣點之一,尤以我國、東南亞和南美洲為最。
CNG壓縮機單機功率並不很大,然而在近年卻高度富集了當代往復活塞式工藝流程用壓縮機多項先進技術。客觀上,CNG壓縮機幾乎成為全球工藝流程用往復活塞式壓縮機中唯一能夠形成批量生產的門類。隨著石油的更加短缺,治理城市汽車尾氣污染的緊迫,以及我國西氣東輸和後續工程分期實施,居民社區燃氣能源的逐步普及,CNG壓縮機在國內外必將有更大的發展。
雖然起步甚晚卻直逼世界先進水準的國產CNG壓縮機,在新世紀之初奇葩爭艷、異彩紛呈,自不同的角度逐步地將其綜合技術水準升華至不亞於舶來品的程度。從而不但為國內天然氣汽車加氣站的建設作出了新貢獻,而且擁有了在我國加入WTO之後與國外著名品牌抗衡的不凡實力,同時踏入了國際市場。由於擁有高的性能價格比和低價位,銷往海外的國產CNG壓縮機台數逐漸增多,樂於接受中華CNG壓縮機的國家和地區也在擴大。四川省某民企八成產值竟為外銷CNG壓縮機!
中石化江漢三機廠的全風冷機組,最適合在乾旱、高寒地域運行,其配置隔聲罩機組用於鬧市區,已開發成功低吸氣壓力0.3MPa~0.5MPa和高吸氣壓力2.0MPa多種流量機型;無錫壓縮機股份有限公司的氣缸無油潤滑機組,適應較寬的低吸氣壓力范圍(0.2MPa~0.5MPa),供氣品質優良,冷卻方式為水冷及中空活塞桿通油內冷卻以保障填料、活塞環工作正常,且無需隔聲罩即可於市區運行;南京壓縮機股份有限公司的機組高度緊湊,吸氣壓力范圍0.5MPa~1.0MPa,供氣量又大,適合城區高中壓天然氣管網建大型常規站/加氣母站用。
開創了國產全風冷CNG壓縮機組先河並獲國家專利證書的三機廠2D4型機,於2001年始運行於中原油田。繼在成都地區配置了3座加氣站之後,2003年、2004年西安市天然氣總公司北二環路加氣站兩度選擇了2D4型機。多座加氣站中的該型機組在無備機、重負荷(每天開20小時以上)工況下,經歷了酷暑、嚴寒自然條件的考驗,至今運行狀況優良。其優秀設計和傳動件承載面的甚低比壓值確保了運行安全、可靠和長壽命。
研發了國產首台CNG壓縮機的重慶氣體壓縮機廠有限責任公司,不僅大力拓展了多結構型式、多品種、多類站用的水冷機組,還出口到東南亞,而且繼三機廠之後開發了風冷機組,擴大了服務地域。
安瑞科(蚌埠)壓縮機有限公司不僅借用引進德、奧壓縮機技術的相關部分和國內技術,較早、多品種供應常規站用CNG壓縮機,還積極開拓了子站用機、母站用機。特別是其母公司——新奧集團公司實施的城市天然氣工程,更拓寬了其CNG壓縮機的應用地域、增大了訂貨量。
北京京城環保產業發展有限責任公司在小型風冷機空氣試車、鑒定的基礎上,開發了勝利油田所需功率160kW的風冷CNG壓縮機。
四川大川壓縮機有限公司、四川金星壓縮機製造有限公司、自貢通達機器製造有限公司、自貢山川氣體壓縮機有限責任公司、四川南方氣體壓縮機有限公司等川渝地區CNG壓縮機製造者,皆有積極建樹。
上海大隆機器廠著力研發的大型常規天然氣汽車加氣站用CNG壓縮機,為4列、對稱平衡型,活塞力60kN,冷卻方式為風、水混合冷卻,已成為中英合資企業——上海康普艾大隆高壓設備有限公司的主導機型之一。
4、特種高壓壓縮機
作為壓縮機中的特殊群體的特種高壓壓縮機,都具有高參數、高性能的技術特徵,如:排氣壓力高達若干,環境溫度低至××、高至××,環境相對濕度××,鹽霧××,縱傾××,橫傾××,外形尺寸小於××,重量小於××,露點低於××,振動烈度低於××,雜訊聲功率級小於××,平均無故障運行時間大於××,單位時間內啟動次數大於××,等等。
功率和外形尺寸並不很大的特種高壓壓縮機,以其甚高科技含量而屹立於壓縮機設計/製造技術為數不多的幾個巔峰之一。
國產特種高壓、高參數、高性能壓縮機集群的總體水準已不亞於外機。毫無疑問,她們已是我國載人宇宙飛行等高科技領域,以及保衛國土、捍衛海疆和領空的優秀保障裝備,功不可沒。我國壓縮機製造業中的佼佼者,已為此默默地奮鬥了半個世紀,功勛卓著!
5、隔膜式壓縮機
歷經40餘年的發展,我國隔膜式壓縮機製造企業的生產能力和產品所達到的技術水準,已不容諸強小視。目前,國產隔膜壓縮機不僅完全可以替代進口產品,還擁有了在WTO規則中競爭的可觀實力。
北京京城環保產業發展有限責任公司研發的隔膜式壓縮機,成批量的成功運行於核電站及國防工程。
國家機械裝備集團中國通用機械工程總公司與上海大隆機器廠合作研製的超高壓200MPa隔膜式氫氣壓縮機組,具有高技術水準和運行可靠性。
北京匯知機電設備有限責任公司研發成功了具有完整自主知識產權、新穎的對稱平衡型金屬隔膜壓縮機。
北京市科學技術委員會組織專家通過了對匯知公司「GD134-30/160型對稱平衡型隔膜壓縮機」科技成果的鑒定,確認其創新點和填補了我國大型隔膜壓縮機品種的空白,認定其技術性能指標為國內領先、接近國際先進水平。匯知公司的此項技術,已獲國家知識產權局實用新型專利證書。
由金屬隔膜壓縮機的極高氣密性和高工作壓力兩大優勢所決定,它適宜在軍民核能技術、納米技術、防化、國防、化工、石油化工、氣體工業、醫療、醫葯工業、超臨界二氧化碳萃取領域壓縮、輸送氣體,尤其適於壓縮劇毒、強腐蝕、放射性、珍稀、極純凈、極乾燥、可燃易爆氣體,此種特殊功能是其他結構類型的容積式或動力式壓縮機所不具備的。膜腔型線優化,膜片壽命過關,多層膜片在一片破裂報警的同時還能確保安全,遠傳膜頭與氣動膜頭技術,膜腔氣壓與液壓缸油壓差值保持技術等,也都促進了國產隔膜壓縮機近年需求量的飆升。
毫無疑問,國產隔膜式壓縮機在國際市場上擁有優異的性能——價格比及低價位優勢。實際上,其出口業績也看好。
6、容積式回轉壓縮機
國內壓縮機業主的選型觀念,已由非常看重壓縮機運行電耗轉向更客觀、更綜合性地通盤考慮。操作人員日常勞務費,維修所需勞務、配件與耗材費,事故停機的直接、間接經濟損失等多方面的因素,促進了業主選用螺桿式壓縮機。典型的移動式、固定式螺桿空壓機。
繼先進工業國家之後,國內噴油螺桿空壓機的設計、製造技術日趨成熟,而乾式(無油)螺桿空壓機則尚顯遜色。
工藝流程用螺桿壓縮機,特別適於壓縮中低壓力的強腐蝕、劇毒、含液滴、易液化氣體,其國內外市場佔有率仍將有所上升。
國產工藝流程用螺桿壓縮機,依然由上海壓縮機有限公司獨占鰲頭,不僅產銷兩旺並且出口。
螺桿空壓機的技術進展,除了型線(齒形)這一重要方面,油、氣、冷卻、自控系統的改進和機組各單元配置優化,以及降、隔雜訊措施所起的作用不容小看。而今,全面改進螺桿壓縮機的中華企業更多了。
我國壓縮機、製冷機、工業泵、減變速機4個行業的製造企業,都擁有螺桿轉子專用銑床、磨床,且皆為國際頂尖級品牌,其數量總和驚人之多。筆者估計,通用機械4個行業的轉子專用機床總台數,雄踞世界首位(按國家計),可謂製造潛能巨大。
海峽兩岸的中華螺桿式空壓機製造企業,共同擁有了強的製造能力,且產銷兩旺,如:無錫壓縮機股份有限公司、南京壓縮機股份有限公司、江西氣體壓縮機有限公司、江蘇超力機械有限公司、無錫市五洋賽德壓縮機有限公司、沈陽空氣壓縮機製造廠、煙台蘭星壓縮機有限公司、上海博萊特壓縮機有限公司、寧波欣達螺桿壓縮機有限公司,以及台灣復盛機械有限公司與其分布在上海市、北京市、中山市的三處製造與研發基地。
和國外將單螺桿壓縮機基本都用於壓縮製冷介質迥然不同,獨具中華特色的單螺桿壓縮機技術,業已造就成了目前以噴油單螺桿空壓機為主體的強力生產基地——上海佳力士機械有限公司、廣東正力精密機械有限公司、阜新金昊空壓機有限公司、上海飛和實業集團有限公司等。尤其難能可貴的是這些企業的志士仁人拼搏進取,榮獲多項單螺桿壓縮機和相關技術的國家專利證書,並已轉化為生產力。不但單螺桿空壓機實測技術經濟指標雄踞世界前列,而且品種規格繁多能滿足各方需求,同時實現了產銷兩旺和出口。
7、往復活塞式動力用空壓機與微小型空壓機
在我國,容積流量3m³/min以上的動力用空壓機領域(固定式及移動式),螺桿式和往復活塞式空壓機是主流。
空壓機的先進性、經濟性取決於設計、製造成本(原材料費、設備折舊費、勞務費等)、運行成本(電耗、水耗、勞務費、零件更換費等)的綜合結果。我國電費單價高而勞務費低,這樣的特定國情與國外差異很大。由此,決定了:
a.宜倡導發展螺桿式空壓機,並形成適當數量的具有經濟生產規模的製造企業,其主要服務領域是對空壓機的綜合性能要求較高的使用部門。
b.應提高往復活塞式空壓機運行的可靠性,向社會提供廉價、好用的產品。
顯然,某一具體結構類型的空壓機,只有當其處於最佳參數范圍時,方可獲得良好的技術和經濟效益。
有必要說明,「最佳參數范圍」是在發展、變化的,而且即使在同一歷史時期,業內人士對其具體范圍的界定也會有所差異。
我國往復活塞式動力用空氣壓縮機具有自主研發的優秀技術基礎和強大的製造實力,且其派生產品所覆蓋的服務領域廣闊。南京壓縮機股份有限公司、柳州柳二空機械股份有限公司、柳州環宇壓縮機有限公司、重慶氣體壓縮機廠有限責任公司、濰坊生建壓縮機廠、北京京城環保產業發展有限責任公司、江西氣體壓縮機有限公司、餘姚捷華壓縮機有限公司、長春空氣壓縮機製造有限公司、太原氣體壓縮機廠、中國鐵道建築總公司徐州機械總廠、濟南壓縮機有限公司、河北省吳橋空壓機有限責任公司、湘潭壓縮機有限公司等企業皆如此。
不可忽視的選型要素是:往復活塞式動力用空壓機不但價廉,而且運行節能。
容積流量3m³/min以下的往復活塞式微小型空壓機用途極其廣泛,絕對需求量很大。而在現代產銷模式下,其單機售價有限,所以只有生產規模很大並有一定技術含量的製造企業才能立足和將產品外銷。
長春空氣壓縮機製造有限公司、江蘇超力機械有限公司、上海東方壓縮機製造有限公司、沈陽東陵空壓機有限公司、鞍山無油空壓機有限公司、北京金環壓縮機有限責任公司、天津市氣體壓縮機廠、天津市壓縮機廠、石家莊市三原壓縮機廠、太原第二氣體壓縮機廠、南京華冠壓縮機股份有限公司、中國人民解放軍第四八一二工廠、馬鞍山正棱壓縮機有限責任公司、煙台蘭星壓縮機有限公司、無錫力源壓縮機有限公司、常德通用壓縮機有限公司、開封市空氣壓縮機廠、佛山市珊瑚壓縮機有限公司、柳州市金象機器製造有限公司、重慶小型壓縮機廠等企業,都有著生產往復活塞式微小型空壓機的悠久歷史和相當的生產能力,較好地滿足了社會需求。
以位於浙江省溫嶺市澤國鎮的浙江鑫磊機電股份有限公司、浙江鴻友壓縮機製造有限公司,和福建省泉州市力達機械有限公司為代表的一批浙、閩地區民營往復活塞式微小型空壓機製造企業,作為異軍突起的後起之秀,擁有多國質量認證證書,還實現了極大規模生產,成本低、效率高、產品外觀好、質量穩定,絕大部分產品遠銷歐美澳新,年出口量合計達數百萬台以上,成為全球家用往復活塞式微小型空壓機的主要供貨者。
8、礦用空氣壓縮機
安全生產,是礦產業尤其是煤炭工業永恆的主題。
礦難,令人痛心疾首、肝膽俱裂。究其原委,無疑是多由違法、違規和疏於管理所引發。但是,絕不可因此而忽視了煤炭工業裝備自身運行的安全性。
空氣壓縮機作為煤炭工業的重要採掘裝備,向直接採掘機具提供了不可或缺的動力用壓縮空氣。那麼,壓縮空氣和空氣壓縮機運行的安全性又如何呢?
眾所周知,常溫下作為氣態混合物質的空氣,約三分之一的組分是氧氣。而氧氣的化學活潑性自不待言。空氣中的氧氣和壓縮機氣缸用潤滑油,以及可能的過高排氣溫度,共同構成了空壓機運行的安全隱患。至於過高的壓縮空氣流速、氣流中夾有的微粒鐵銹靜電荷,則是壓縮空氣管道燃爆事幫的誘因。
初期的礦用往復活塞式空壓機,其氣缸注油潤滑,且系單級壓縮。嗣後,演化為兩級壓縮,各級排氣溫度明顯降低,利於安全運行和節能,但仍為氣缸注油者。也就是說,空壓機所提供的壓縮空氣中,仍含有油霧。儲氣罐及壓縮空氣管道中凝聚的潤滑油和水份,是潛在的巨大安全隱患。若這些油、水未得到及時排污,不僅增大了管道中壓縮空氣的流速,加大了氣流中難免的固體微粒的靜電效應,還可能產生冰堵,很可能導致嚴重後果。
為克服壓縮空氣中油份和水份對空壓機安全運行的威脅,早在廿世紀五十年代初,前蘇聯的有關安全規范中,已明確規定設置空壓機後冷卻器。其後的20年-30年間,我國的有關技術規范,才經歷了從「宜設置後冷卻器」到「應設置後冷卻器」的進程。顯然,後冷卻器的設置,不僅減輕了管道銹蝕,減少了固體微粒的產生,也拉大了空壓機排氣溫度和潤滑油閃點的距離,還大大削弱了油霧和水份對安全生產的不良影響。
為從根本上確保礦用往復活塞式空壓機運行的安全,壓縮機行業中有遠見卓識的企業現已毅然決然地大力實施氣缸無油潤滑,並把井下用空壓機和地面壓縮空氣站用空壓機納入同一新系列中。毫無疑問,這是治本的良方。在切斷了油霧之根源的同時,空壓機各級排氣溫度值已和潤滑油閃點徹底脫鉤,亦即:排氣溫度再高,也不可能造成壓縮空氣管道燃爆。更何況其排氣溫度完全可以控制。當然,礦用往復活塞式空壓機固有的節能優越性和廉價,只有在採用十字頭結構時方得以成立。
回轉式空壓機,由於實施了壓縮過程噴油內冷卻,和壓縮後的排氣油氣分離及油過濾,完全能夠提供溫度不高且含油率甚低、符合安全標准要求的壓縮空氣,也不失為礦用空壓機的理想機型。
在役礦用空壓機的絕大多數,都是往復活塞式且氣缸注油(或飛濺)潤滑者。為其安全運行計,操作人員必須嚴格遵守使用說明書的有關規定。在此基礎上,確有必要再大力實施安全技術改造——以很小的經濟投入,增、改少許零件,實現氣缸無油潤滑。
我國豐富的煤層氣資源之開發、利用,也已初步開展,這種新能源的應用也需要壓縮機的支撐。足見在煤炭資源綜合利用和節能方面,壓縮機行業同樣也是可以大有作為的!
礦用的地面壓縮空氣站向井下供氣,必然存在著壓縮空氣管道過長、阻力損失大、漏氣點多、管材消耗量大,空壓機運行時的實際排氣壓力要求高等缺陷。因此,採用適當的若干檔容積流量的空壓機運行於井下巷道,具有非常明顯的節能、節材效果。當然,由井下空氣具有一定瓦斯含量這一客觀實際所決定,確保礦用空壓機安全運行責無旁貸!
廿世紀六十年代初,陳克明先生在當時的沈陽氣體壓縮機廠開拓了容積流量為10m³/min的礦用井下對稱平衡型空壓機。八十年代初,當時的江西氣體壓縮機廠成功地將容積流量為20m³/min的礦用井下L型空壓機運行於若干煤礦。眼下,諸多壓縮機製造企業將若干型號的往復活塞式及回轉式空壓機服務於井下,已產生了巨大的社會/經濟效益。
9、壓縮機行業「十一五」規劃的著重點
a.開發1000kN-1250kN超大活塞力工藝流程用往復活塞式壓縮機的現實需求和緊迫性;
b.揚往復活塞式壓縮機在中高壓領域之長,避在低壓、大流量范圍之短,控制低端產品的重復生產,研發天然氣高壓回注用壓縮機及鑽井增壓空壓機、高速分體式壓縮機及新型無油潤滑壓縮機;
c.充分發揮螺桿式、單螺桿式等容積式回轉壓縮機的技術——經濟優勢;
d.國產工藝流程用螺桿壓縮機技術內涵的提升及用戶求實擇用的重要性;
e.研發中小流量的緊湊型離心式空氣壓縮機組的客觀需求;
f.天然氣汽車加氣站用國產CNG壓縮機中的先進機型,其運行實績已證明不亞於舶來品,也已走出國門,具有優良的性能——價格比和競爭潛力,需與國際標准接好軌;
g.進一步搞好迷宮壓縮機的研發,挑起其他結構壓縮機難以勝任的流程崗位;
h.市場需求旺盛的隔膜式壓縮機拓展性能參數覆蓋面之緊要;
i.確保國防保障所需之高性能、高參數、低雜訊、低振動的極緊湊壓縮機的研製和生產;
j.小型往復活塞式空壓機在繼續大批量出口的同時,需調整定位,改善實際經濟收益;
k.獨立研發、擁有完整自主知識產權的極端重要性和用好計算機網路技術;
l.空氣及其它氣體凈化裝置、壓縮機關鍵零部件,均需注重深層次的研發。
我國壓縮機製造業的志士仁人,決意繼續奮力打造壓縮機製造業科技/經貿日趨興盛的嶄新局面,以性能價格比優異的適用產品服務於長城內外、大江南北,躍動於全球經濟圈,從而屹立於世界壓縮機強林!
讓我們攜手共勉!

『柒』 汽車空調畢業論文

汽車空調維修畢業論文
摘要:隨著汽車工業的迅猛發展和人民生活水平的日益提高,汽車開始走進千家萬戶。人們在一貫追求汽車的安全性、可靠性的同時,如今也更加註重對舒適性的要求。因而,空調系統作為現代轎車基本配備,也就成為了必然。

近年來,環保和能源問題成為世界關注的焦點,也成為影響汽車業發展的關鍵因素,各種替代能源動力車的出現,為汽車空調業提出了新的課題與挑戰。

自本世紀20年代汽車空調誕生以來,伴隨汽車空調系統的普及與發展,汽車空調的發展大體上經歷了五個階段:單一取暖階段、單一冷氣階段、冷暖一體化階段、自動控制階段、計算機控制階段。空調的控制方法也經歷了由簡單到復雜,再由復雜到簡單的過程。作為汽車空調系統的電路控制方面也再不段的更新改進,同時,我國汽車空調的安裝隨著汽車業的發展以達到100%的普及性,空調已成為現代汽車的一向基本配備。給汽車空調的使用與維修問題帶來新的挑戰。論文最後以汽車空調故障檢修的方法,對汽車空調系統的再深入探討,以達到對汽車空調系統的了解,並運用在實際工作中。

關鍵詞:汽車空調 壓縮機 檢修

(一)汽車空調的過去與未來

汽車空調是指對汽車座廂內的空氣質量進行調節的裝置。不管車外天氣狀況如何變化,它都能把車內的濕度、溫度、流速、潔度保持在駕駛人員感覺舒適的范圍內。

最原始的汽車空調僅是開窗換氣式。最早的汽車空調裝置始於1927年,它僅由加熱器、通風裝置和空氣過濾器三者組成,且只能對車室供暖。准確地講,汽車空調的歷史,應該從製冷技術應用在車上開始。20世紀30年代末期美國的幾部公共汽車上裝上了應用製冷技術的冷氣裝置。直到20世紀60年代,應用製冷技術的汽車空調才開始逐步地普及起來。以後,人們對汽車空調的興趣逐年增加,汽車空調技術日趨完善,功能也越來越全面。它的發展大體上可以分為如下幾個階段:

單一供暖空調裝置階段 始於1927年,目前在寒冷的北歐,亞洲北部地區,汽車空調仍使用單一供暖系統。

單一供冷空調裝置階段 始於1939年,美國帕克汽車公司率先在轎車裝上機械製冷降溫空調器。目前單一降溫的汽車空調仍在熱帶、亞熱帶部分地區使用。

冷暖型汽車空調階段 始於1954年,原美國汽車公司,首先在轎車安裝於冷暖一體化空調器,這樣汽車空調才具備了降溫、除濕、通風、過濾、除霜等空氣的調節功能。該方式目前仍然大量的使用在低檔車上,是目前使用量最大的一種方式。

自控汽車空調裝置階段 由於前述的冷暖型汽車空調需依靠人工調節,這既增加上司機的工作量,還使控制不理想。通用汽車公司1964年率先在轎車上應用自控汽車空調。自控空調只需預先設定溫度裝置,便能自動地在設定的溫度范圍內運行。裝置根據感測器隨時檢測車外溫度,自動地調制裝置各部件工作,達到控制車外溫度和行駛其他功能的目的。目前,大部分的中高級轎車,高級大客車都裝備自控空調

電腦控制汽車空調階段 自1977年美國通用汽車公司、日本五十鈴汽車公司,同時將自行研製的電腦控制汽車空調系統裝上各自的轎車上後,即預示著汽車空調技術已發展到一個新階段。電腦控制的汽車空調功能增加,顯示數字化,冷、暖、通風調控三位一體化。電腦按照車內外的環境所需,實現了調節的精細化。通過電腦控制實現了空調運行與汽車運行的協調,極大地提高了製冷效果,節約了燃料,從而提高了汽車的整體性能和舒適程度。目前電腦控制的空調都裝上豪華型轎車上。

(二)汽車空調的特點

眾所周知汽車空調是以採用發動機的動力為代價來完成調節車廂內空氣環境的。了解汽車空調的特點,有利於進行汽車空調的使用和維修。與室內空調相比,汽車空調主要有如下特點:

1. 汽車空調安裝在行駛的車輛上,承受著劇烈頻繁的振動和沖擊,因此,各部件應有足夠的強度和抗振能力,接頭應牢固並防漏。不然將會造成汽車空調製冷系統的泄露,結果破壞了整個空調系統的工作條件,嚴重的會損壞製冷系統的壓縮機等部件。使用中要經常檢查系統內製冷劑的多少,據統計,由於製冷劑的泄露而引起的空調故障約佔全部故障的80%。

2. 汽車空調所需的動力均來自發動機。其中轎車、輕型汽車、中小型客車及工程機械,空調所需的動力和驅動汽車的動力均來自一台發動機。這空調稱非獨立空調系統。大型客車和豪華型大、中客車,由於所需製冷量和暖氣量大,一般採用專用發動機驅動製冷壓縮機和設立獨立的取暖設備,故稱之為獨立式空調系統。雖然非獨立空調系統會影響汽車的動了性,但它相對於獨立空調,在設備成本、運行成本上都較經濟。據測試,汽車安裝了非獨立式空調後,耗油量會增加10%到20%(與車速有關)。發動機輸出功率減少10%到12%。

3. 汽車空調的特定工作環境要求汽車空調的製冷、制熱能力盡可能的大。其原因如下:

(1)夏天車內的乘客密度大,產熱量大,熱負荷高;冬天採暖人體所需的熱量亦大。

(2)為了減輕自重,汽車隔熱層一般很薄,加上汽車門窗多,面積大,所以汽車隔熱性差,熱損大。

(3)汽車的工作環境因在野外,直接受陽光、霜雪、風雨等的影響,環境變化劇烈。要使汽車空調在最短的時間里在車廂內達到舒適的環境,就要求其製冷量特別大。對非獨立的空調系統來說,由於發動機工況頻繁變化,所以製冷系統的製冷機變化大。比如發動機在高速和怠速運行時,轉速相差10倍。這必然導致壓縮機輸送的製冷劑量變化極大。製冷劑流量變化大,輕者引起製冷效果不佳,重者引起壓力過高,壓縮機出現敲擊現象,發生事故。因此,汽車空調製冷系統較室內復雜得多。

(4)由於汽車本身的特點,要求汽車空調結構緊湊,質輕、量小,能在所有限的空間進行安裝。目前空調的總比重比60年代下降了50%,而製冷能力卻提高了50%。

(5)汽車空調的供暖方式與室內空調完全不同。對於非獨立式汽車空調,一般利用發動機的冷卻水或廢氣余熱,而室內空調則是利用一個電磁閥,改變製冷劑量,機組很快起動並轉入穩定狀況。

(三)汽車空調的性能評價指標

1.溫度指標

溫度指標是指最重要的一個環節。人感到最舒服的溫度是200C到280C,超過280C,人就會覺得燥熱。超過400C,即為有害溫度,會對人體健康造成損害。低於140C人就會覺得冷。當溫度下降到00C時,會造成凍傷。因此,空調應用控制車內溫度夏天在250C,冬天在180C,以保證駕駛員正常操作,防止發生事故,保證乘員在舒適的狀況下旅行。

2.濕度指標

濕度的指標用相對濕度來表示。因為人覺得最舒適的相對濕度在50%--70%,所以汽車空調的濕度參數要控制在此范圍內。

3.空氣的清新度

由於空間小,乘員密度大,在密閉的空間內極易產生缺氧和二氧化碳濃度過高。汽車發動機廢氣中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易進入車廂內,造成車內空氣渾濁,影響駕駛人員身體健康。這樣汽車空調必須具有對車內空氣過濾的功能,以保證車內空氣清新度。

4.除霜功能

由於有時汽車內外溫度相差很大,會在玻璃上出現霧式霜,影響司機的視線,所以汽車空調必須有除霜功能。

5.操作簡單、容易、穩定。

汽車空調必須作到不增加駕駛員的勞動強度,不影響駕駛員的視線的正常駕駛。

第二章汽車空調的組成與原理

(一)汽車空調的工作原理

壓縮機運轉時,將蒸發器內產生的低溫低壓製冷劑蒸氣吸入並壓縮後,在高溫高壓(約700C,1471KPa)的狀況下排出。這些氣態蒸氣流入冷凝器,並在此受到散熱和冷卻風扇的作用強製冷卻到500C 左右。這時,製冷劑由氣態變為液態。被液化了的製冷劑,進入乾燥器,除去了水和雜質後,流入膨脹閥。高壓的液態製冷劑從膨脹閥的小空流出,變為低壓霧狀後流入蒸發器。霧狀製冷劑在蒸發器內吸熱汽化變為氣態製冷劑,從而使蒸發器表面溫度下降。從送風機出來的空氣,不斷流過蒸發器表面,被冷卻後送進車廂內降溫。氣態製冷劑通過蒸發器後又重新被壓縮機吸入,這樣反復循環即可達到製冷目的。

(二)汽車空調主要功能包括以下4大部分: 製冷、制熱、通風、除濕

製冷系統原理:汽車空調的壓縮機依靠汽車發動機的動力提供,汽車在怠速狀態下打開空調製冷怠速會明顯增大,油耗也會相應的增加,油耗增加的大小與環境溫度有最直接的關系,環境溫度高製冷劑膨脹的壓力大,發動機驅動空調的消耗也相應加大,環境溫度低油耗相應減少。

制熱系統原理:汽車空調制熱與壓縮機沒有絲毫關系,制熱的熱源不是空調本身獲取的,是由汽車的散熱水箱(中控台下面的暖風機總成內的副水箱)提供,早晨在熱車前空調吹出來的是冷風,待熱車後空調熱風源源不斷的送出來,制熱本身基本沒有能量消耗,是利用汽車的余熱完成的.但在冬季,為了提升水溫,加大噴油量,也使耗油量增加。但是只是在啟動初期,等發動機運轉正常,就是利用發動機的散熱來供暖了。(而有的柴油車由於水溫上升慢,為了一發動車就能享受到暖風,所以在暖風機裡面加有電熱絲)。

通風:通風分為內循環和外循環, 使用內循環時車內空氣基本不與外界交流,使用外循環時位於擋風玻璃下的新風口會將外界的空氣源源不斷的送進來,以保持車內空氣的清新.

除濕:空調製冷的過程就是除濕的過程,從製冷時產生的大量冷凝水就可以看出來了,在濕度較大的陰雨天氣或是溫差太大的時候車內的玻璃上容易起霧,打開空調驅霧就是一個除濕的過程。

(三)汽車空調的組成

汽車空調一般主要由壓縮機、電控離合器、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、貯液乾燥器、管道、冷凝風扇等組成。汽車空調分高壓管路和低壓管路。

1.電磁離合器

在非獨立式汽車空調製冷系統中,壓縮機是由汽車主發動機驅動的。在需要時接通或切斷發動機與壓縮機之間的動力傳遞。另外,當壓縮機過載時,它還能起到一定的保護作用。因此,通過控制電磁離合器的結合與分離,就可接通與斷開壓縮機。

當空調開關接通時,電流通過電磁離合器的電磁線圈,電磁線圈產生電磁吸力,使壓縮機的壓力板與皮帶輪結合,將發動機的扭矩傳遞給壓縮機主軸,使壓縮機主軸旋轉。當斷開空調開關時,電磁線圈的吸力消失。在彈簧作用下,壓力板和皮帶輪脫離,壓縮機便停止工作。

2.壓縮機

作用是使製冷劑完成從氣態到液態的轉變過程,達到製冷劑散熱凝露的目的。同時在整個空調系統,壓縮機還是管路內介質運轉的壓力源,沒有它,系統不僅不製冷而且還失去了運行的動力。

(1)用於汽車製冷系統的壓縮機按運動型式可分為:

往復活塞式

曲軸連桿式

徑向活塞式

軸向活塞式

翹板式

斜板式

旋轉式

旋葉式

圓形汽缸

橢圓形汽缸

轉子式

滾動活塞式

三角轉子式

螺桿式

渦旋式

1)曲軸連桿式壓縮機

圖(1)曲軸連桿式壓縮機

曲軸連桿式壓縮機如圖(1)它是一種應用較為廣泛的製冷壓縮機。壓縮機的活塞在汽缸內不斷地運動,改變了汽缸的容積,從而在製冷系統中起到了壓縮和輸送製冷劑的作用。壓縮機的工作,可分為壓縮、排氣、膨脹、吸氣等四個過程

2) 斜板式壓縮機

圖(2)斜板式壓縮機

斜板式壓縮機如圖(2)它的潤滑方式有兩種,一種是採用強制潤滑,用由主軸驅動的油泵供油到各潤滑部位及軸封處。主要用於豪華型轎車或小型客車較大製冷量的壓縮機。另一種是採用飛濺潤滑,我國上海內燃機油泵廠生產的斜板式壓縮機即是採用飛濺潤滑。

斜板式壓縮機結構緊湊,效率高,性能可靠,因而適用於汽車空調。

3)旋葉式壓縮機

圖(3)旋葉式壓縮機

旋轉葉片式壓縮機如圖(3)由於旋轉葉片式壓縮機的體積和重量可以做到很小 ,易於在狹小的發動機艙內進行布置 ,加之雜訊和振動小以及容積效率高等優點 ,在汽車空調系統中也得到了一定的應用 。但是旋轉葉片式壓縮機對加工精度要求很高 ,製造成本較高 。

4)滾動活塞式壓縮機

滾動活塞式壓縮機具有質量小、體積小、零部件少、效率高、可靠性好以及適宜於大批量生產等優點。

3.冷凝器

汽車空調製冷系統中的冷凝器是一種由管子與散熱片組合起來的熱交換器。其作用是:將壓縮機排出的高溫、高壓製冷劑蒸氣進行冷卻,使其凝結為高壓製冷劑液體。

汽車空調系統冷凝器均採用風冷式結構,其冷凝原理是:讓外界空氣強制通過冷凝器的散熱片,將高溫的製冷劑蒸氣的熱量帶走,使之成為液態製冷劑。製冷劑蒸氣所放出的熱量,被周圍空氣帶走,排到大氣中。

汽車空調系統冷凝器的結構形式主要有管片式、管帶式和鱔片式三種。

(1) 管帶式它是由多孔扁管與S形散熱帶焊接而成,如圖 12所示。管帶式冷凝器的散熱效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工藝復雜,焊接難度大,且材料要求高。一般用在小型汽車的製冷裝置上。

(2) 鱔片式它是在扁平的多通管道表面直接銳出鱔片狀散熱片,然後裝配成冷凝器,如圖 13所示。由於散熱鱔片與管子為一個整體,因而不存在接觸熱阻,故散熱性能好;另外,管、片之間無需復雜的焊接工藝,加工性好,節省材料,而且抗振性也特別好。所以,是目前較先進的汽車空調冷凝器。

4.蒸發器

也是一種熱交換器,也稱冷卻器,是製冷循環中獲得冷氣的直接器件。其作用是將來自熱力膨脹閥的低溫、低壓液態製冷劑在其管道中蒸發,使蒸發器和周圍空氣的溫度降低。同時對空氣起減濕作用。

5.膨脹閥

膨脹閥也稱節流閥,是組成汽車空調製冷系統的主要部件,安裝在蒸發器入口處,是汽車空調製冷系統的高壓與低壓的分界點。其功用是:把來自貯液乾燥器的高壓液態製冷劑節流減壓,調節和控制進入蒸發器中的液態製冷劑量,使之適應製冷負荷的變化,同時可防止壓縮機發生液擊現象(即未蒸發的液態製冷劑進入壓縮機後被壓縮,極易引起壓縮機閥片的損壞)和蒸發器出口蒸氣異常過熱。

6.貯液乾燥器

貯液乾燥器簡稱貯液器。安裝在冷凝器和膨脹閥之間,如圖 20所示,其作用是臨時貯存從冷凝器流出的液態製冷劑,以便製冷負荷變動和系統中有微漏時,能及時補充和調整供給熱力膨脹閥的液態製冷劑量,以保證製冷劑流動的連續和穩定性。同時,可防止過多的液態製冷劑貯存在冷凝器里,使冷凝器的傳熱面積減少而使散熱效率降低。而且,還可濾除製冷劑中的雜質,吸收製冷劑中的水分,以防止製冷系統管路臟堵和冰塞,保護設備部件不受侵蝕,從而保證製冷系統的正常工作。

貯液器出口端旁邊裝有一隻安全熔塞,也稱易熔螺塞,它是製冷系統的一種安全保護裝置。其中心有一軸向通孔,孔內裝填有焊錫之類的易熔材料,這些易熔材料的熔點一般為85℃-95℃。

7.孔管

孔管是固定孔口節流裝置。兩端都裝有濾網,以防止系統堵塞。和膨脹閥一樣,孔管也裝在系統高壓側,但是取消了貯液乾燥器,因為孔管直接連通冷凝器出口和蒸發器進口。孔管不能改變製冷劑流量,液態製冷劑有可能流出蒸發器出口。因此,裝有孔管的系統,必須同時在蒸發器出口和壓縮機進口之間,安裝一個積累器,實行氣液分離,以防液擊壓縮機。

孔管是一根細鋼管,它裝在一根塑料套管內。在塑料套管外環形槽內,裝有密封圈。有的還有兩個外環形槽,每槽各裝一個密封圈。把塑料套管連同孔管都插入蒸發器進口管中,密封圈就是密封塑料套管外徑和蒸發器進口管內徑間的配合間隙用的。安裝使用後,系統內的污染物集聚在密封圈後面,使堵塞情況更加惡化。就是這種系統內的污染物,堵塞了孔管及其濾網。這種孔管不能修,如需維護,只能清理濾網。壞了只有更換,孔管內孔的積垢,也不能清理。

8.積累器

用孔管代替膨脹閥時,汽車空調製冷系統要在低壓側安裝積累器。積累器是一種特殊形式的貯液乾燥器,用於回氣管路中的氣液分離,濾網設計有特殊要求,只許潤滑油從中通過,而不允許液態製冷劑從中通過。使用孔管的汽車空調製冷系統,總是存在一種可能性:製冷劑離開蒸發器時,還是液體。為了防止液態製冷劑損壞壓縮機,必須在蒸發器出口和壓縮機進口之間設置積累器,以防止液態製冷劑通過。液態製冷劑在積累器中蒸發,然後以氣態形式進入壓縮機。

9.風機

汽車空調製冷系統採用的風機,大部分是靠電機帶動的氣體輸送機械,它對空氣進行較小的增壓,以便將冷空氣送到所需要的車室內,或將冷凝器四周的熱空氣吹到車外,因而風機在空調製冷系統中是十分重要的設備。

風機按其氣體流向與風機主軸的相互關系,可分為離心式風機和軸流式風機兩種。

10.電磁旁通閥

電磁旁通閥多用於大、中型客車的獨立式空調製冷系統,其作用是控制蒸發器的蒸發壓力和蒸發溫度,防止蒸發器因溫度過低而結霜。電磁旁通閥一般安裝在貯液乾燥器與壓縮機吸入閥之間。

11.主軸油封

主軸油封損壞,會引起雪種和潤滑油泄漏。一般可以從有關的油跡來確定泄漏的地方。也可將壓縮機拆下,浸入水中,以進出、口不沒入水中為度。將排氣口堵住,再從進氣口加氣壓。從有關冒氣泡的地方很容易確診是不是主軸油封泄漏。

(四)汽車空調系統分類(按動力源分)

1.獨立式空調:有專門的動力源(如第二台內燃機)驅動整個空調系統的運行。一般用於長途貨運、高地板大中巴等車上。獨立式空調由於需要兩台發動機,燃油消耗高,同時造成較高的成本,並且其維修及維護十分困難,需要十分熟練的發動機維修人員,而且發動機配件不易獲得,尤其是進口發動機;另外設計和安裝更容易導致系統質量問題的發生,而額外的驅動發動機更增加了發生故障的概率。

2.非獨立式空調:直接利用汽車的行駛動力(發動機)來運轉的空調系統。非獨立式空調由主發動機帶動壓縮機運轉,並由電磁離合器進行控制。接通電源時,離合器斷開,壓縮機停機,從而調節冷氣的供給,達到控制車廂內溫度的目的。其優點是結構簡單、便於安裝布置、噪音小。由於需要消耗主發動機10%-15%的動力,直接影響汽車的加速性能和爬坡能力。同時其製冷量受汽車行駛速度影響,如果汽車停止運行,其空調系統也停止運行。盡管如此,非獨立式空調由於其較低的成本(相對獨立式空調),已逐漸成為市場的主導產品。目前,絕大部分轎車、麵包車、小巴都使用這種空調。

(五)汽車自動空調系統

汽車自動空調系統指的是根據設置在車內外的各種溫度感測器的輸出信號,由ECU中的微機進行平衡溫度的演算,對進氣轉換風扇、送氣轉換風門、混合風門、水閥、加熱繼電器、壓縮機和鼓風機等進行自動控制,按照乘客的要求,使車廂內的溫度和溫度等小氣候保持在使人體感覺最舒適的狀態。

自動空調控制系統的感測器一般有車廂內溫度感測器、車廂外溫度感測器、蒸發器溫度感測器、太陽能感測器、水溫感測器等。其中水溫感測器位於發動機出水口,它將冷卻水溫度反饋至ECU,當水溫過高時ECU能夠斷開壓縮機離合器而保護發動機,同時也使ECU依據水溫控製冷卻水通往加熱芯的閥門。各個感測器將溫度信息反饋到ECU,ECU通過「混合風檔」的冷暖風比例而控制空氣流的溫度,例如當溫度過低時ECU指令冷氣流經加熱芯升溫,當溫度過高時則增大冷氣,當車廂內溫度達到預定值時,ECU會發出指令停止「混合風檔」伺服電動機運轉。同時,ECU還通過「方式風檔」伺服電動機控制氣流流向,確定出風口的吹風角度。

第三章汽車空調的檢修

一、汽車空調檢修的基本工具

1.修理空調器的常用工具

(1)活板手(2)開口扳手(3)套筒扳手(4)內六角扳手(5)鋼絲鉗(6)尖嘴鉗(7)十字螺絲刀(8)一字螺絲刀(9)銼刀:圓(10)手弓鋼鋸(11)手槍鑽(12)鑽頭(13)沖擊鑽(14)刀子(15)剪刀(16)錘子:鐵錘、木錘、橡皮錘各1把 (17)卡鉗(18)小鏡子(19)鋼捲尺(20)酒精燈(21)溫度計(22)電烙鐵(23)萬用表(24)低壓測電筆

2.維修用大設備

(1)真空泵:一般選用排氣量為2L/s,真空度達到5×10-4mmHg的真空泵;

(2)氣焊設備:氧氣瓶、乙炔瓶、減壓閥、乙炔單向閥及配套輸氣管及焊具共1套;

(3)電焊設備:電焊機、輸入和輸出電纜線、焊把及2.5mm、3.5mm焊條共1套;

(4)製冷器鋼瓶:用來存放製冷劑,一般選用3kg~40kg不等,按實定;

(5)定量加液器:可以准確地比空調器充注製冷劑 1套;

(6)台秤:以確保小鋼瓶的充灌製冷劑不超過額定量,避免意外發生 1台;

(7)氮氣瓶:存放氮氣,可對空調器進行試壓、檢漏,以及對製冷系統進行沖洗 1套及配套;

(8)鹵素檢漏燈或電子鹵素檢漏儀:對製冷系統進行檢漏 1套;

(9)兆歐表:測導線絕緣程度 500V直流的1套;

(10)數字溫度表:1套 測量空調器的進、出風溫度;

(11)功率表:測量空調器的輸入功率1套;

(12)可移動配電盤:供維修接臨時電源用;

3.維修專用工具

(1)脹管器和擴口器:1套

(2)割管刀:切割銅管 1套

(3)彎管器:滾輪式彎管器和彈簧管式彎管器各1套

(4)修理閥:三通修理閥或復式修理閥1套(常用)

(5)封口鉗:將壓縮機充氣管封死,然後才可以焊封充氣管 1套

(6)力矩扳手:空調配管之間的連接螺母一定要用相應的力矩扳手來堅固

(7)電動空心鑽:用以打牆孔(小孔徑可用沖擊鑽)、鑽頭選用70mm、80mm兩種規格

二、汽車空調製冷系統檢修的基本操作

1.製冷系統工作壓力的檢測

(1)將歧管壓力計正確連接到製冷系統相應的檢修閥上,如果手動閥,應使閥處於中位。

(2)關閉歧管壓力計上的兩個手動閥。

(3)用手擰緊歧管壓力計上的高低壓注入軟管的聯接螺母,讓系統內側的製冷劑將高低壓注入軟管內的空氣排出,然後再將聯接螺母擰緊。

(4)起動發動機並使發動機轉速保持在1000~1500r/min,然後打開空調A/C開關和鼓風機開關,設置到空調最大製冷狀態,鼓風機高速運轉,溫度調節在最冷。

(5)關閉車門、車窗和艙蓋,發動機預熱。

(6)把溫度計插進中間出風口並觀察空氣溫度,在外界溫度為270C時,運行5min後出風口溫度應接近70C.

(7)觀察高低壓側壓力,壓縮機的吸氣壓力應為207pa~24kpa,排氣壓力應為1103~1633kpa 。應注意,外界高溫高濕將造成高溫高壓的條件。如果離合器工作,在離合器分離之前記錄下數值。

2.從製冷系統內放出製冷劑具體方法如下

(1)關閉歧管壓力計上的手動高低壓閥,並將其高低壓軟管分別接在壓縮機高低壓檢修閥上,將中間軟管的自由端放在干凈的軟布上。

(2)慢慢打開手動高壓閥,讓製冷劑從中間軟布上排出,閥門不能開的太大,否則壓縮機內的冷凍油會隨製冷劑流出。

(3)當壓力表讀數降到0.35Mpa以下時,再慢慢打開手動低壓閥,使製冷劑從高低兩側流出。

(4)觀察壓力表讀數,隨著壓力的下降,逐漸打開手動高低壓閥,直至低壓表讀數到零為止。

3.製冷劑充注程序
抽真空作業

從高壓側充注200g液態製冷劑

第四章 總結

隨著我國汽車工業的高速發展,作為汽車技術現代化標志之一的汽車空調技術在我國蓬勃發展。汽車空調大大改善了乘坐環境,提高了成員的舒適性。近年來,各種完善的多功能型空調裝置的應用,受到用戶的普遍歡迎。但對於汽車空調維修人員來說將面臨新的挑戰!

本論文對汽車空調的原理、結構以及必備的工具等知識做了一般性的介紹。重點對修理、維護做了詳盡的介紹。這樣做的原因,主要是考慮本論文所面對是汽車空調維修人員,並由此希望能幫助學習動手解決一般汽車空調故障的技能。

第五章 參考文獻

【1】馮玉琪《實用空調製冷設備維修大全》電子工業出版社1994

【2】張蕾 《汽車空調》機械工業出版社2007

【3】夏雲鏵 齊紅《汽車空調應用與維修—從入門到精通》機械工業出版社

『捌』 空氣壓縮機論文

一、概述
編程控制器(PLC)是一種新型的通用控制裝置,他將傳統的繼電器控制技術、計算機控制技術和通信技術融為一體,專為工業控制而設計,具有功能強、通用靈活、可靠性強、環境適應性好、編成簡單、使用方便、體積小、重量輕、功耗低等一系列優點。近年來,隨著可編程式控制制器的日漸成熟,越來越多設備的控制都採用PLC控制器來代替傳統的繼電器控制,並取得了很好的經濟效益。
空氣壓縮機使礦山生產重要的四大固定設備之一,它生產壓縮空氣,用以帶動鑿岩機、風動裝岩機等設備及其他風動工具。其能否安全運行直接影響著煤礦生產的產量和效益問題。影響其安全生產的要素主要有空壓機的超溫、超壓、斷水、斷油等因素。
隨著煤礦現代化的發展,礦山對礦山設備的要求越來越高,建設本質安全性礦山已成為煤礦生產建設的核心。礦山設備不斷更新,不斷進步,可靠性、易操作性、可監視性、易維護性等已是最基本的要求了。用繼電器搭成的控制電路具有可靠性差、不易維護、不易監視,已不能適應當前的要求。現在迫切需要可靠性高、易維護、易操作、可監視並且價格不高這樣的控制器來代替繼電器搭成的電路。隨著電子技術、軟體技術、控制技術飛速發展,可編程式控制制器(PLC)發展迅猛,性能很高,價格較為合理,與繼電器搭的控制電路比具有非常大的優勢。許多礦山設備已選用了PLC來代替比較重要的設備控制。傳統的保護主要採用分離儀表,其可靠性差、集程度低、費用高,不能有效的滿足礦山設備投入的經濟性和安全性的要求。
本文筆者採用可編程式控制制器(PLC)作為核心控制器,通過檢測儀器為PLC提供控制中所需要的信號參數對空壓機進行自動巡迴檢測控制。進行監控的主要參數有空壓機高低壓缸溫度、潤滑油溫度、電動機溫度、風包溫度、出水溫度;高低壓缸壓力、風包壓力、潤滑油壓力;高/低壓、中/後冷卻水斷水檢測等參數。
二、控制功能和控制原理
1. 保護控制功能
⑴、 電機電流和電壓的檢測。
⑵、 一二級缸、油壓、風包壓力檢測。
⑶、 一二級排氣溫度、油溫、電機溫度檢測。
⑷、 電動機的延時啟動。
⑸、 電機的無水運轉。
2. 保護控制原理
在啟動主機之前先將水源電磁閥和放空電磁閥都打開,在冷卻水壓和流量達到規定值條件下,可以進行空壓機的空載起動,然後延時自動關閉放空電磁閥,空壓機進行正常運行。啟動時允許低油壓啟動,設置一定時間後對油壓進行監控。在停機時,按復位按鈕放空電磁閥打開,經30秒延時後切斷主電源。實現空壓機的停機,同時關閉水源電磁閥和放空電磁閥。在保戶狀態時,以上監控參數有一個在設定范圍內發生故障,產生報警信號,同時打開放空電磁閥,壓縮機減載運行,延時30秒故障不消除自動機停機。
⑴. 控制分布圖

1-1壓縮機控制分布圖
⑵. 控制通訊原理
現場匯流排PROFIBUS可以實現數字和模擬輸入/輸出、智能信號裝置和過程調節裝置與可編程式控制制器PLC和PC之間的數據傳輸,把I/O通道分散到實際需要的現場設備附近。PROFIBUS一方面覆蓋了感測器/執行器領域的通信要求,另一方面又具有單元級領域的所有通信網路通信功能。他支持高速的循環數據通信,以滿足了實時監控的要求。
1-2系統控制通訊圖
三、信號採集S7-200為每個本機數字量輸入提供脈沖捕捉功能。脈沖捕捉功能允許PLC捕捉到持續時間很短的脈沖。而在掃描周期的開始,這些脈沖不是總能被CPU讀到。當一個輸入設置了脈沖捕捉功能時,輸入端的狀態變化被鎖存並一直保持到下一個掃描循環刷新。這就確保了一個持續時間很短的脈沖被捕捉到並保持到S7-200讀取輸入點。
本設計需對下列參數進行採集:
(1)、壓力信號分別為1級缸、2級缸及儲風缸壓力、潤滑油壓力4點;
(2)、溫度信號為1級缸排氣溫度、2級缸進氣溫度、風包溫度、油溫、電機溫度以及冷卻水出口溫度共6點;
(3)、電量信號為主電機電流1點,電源電壓1點,共2個點。
(4)、流量檢測有高低/壓端2點,中/後冷2點共4點。
採集參數總計為4+6+2+4=16個。
對上述參數採集後,首先判斷有關參數是否異常,然後形成動態數據表格進行實時巡迴顯示,並存儲起來而供以後進行隨機查詢。
四、系統軟體設計
本系統主要是以保護為主,根據《煤礦安全規程》的要求和空壓機的保護原理,其控制的軟體設計流如下。
五、結束語
該系統主要是以S7-200 為核心控制器,PROFIBUS作為通訊橋梁,通過檢測元件為控制其提供檢測信號,以此達到保護控制的目的。在本文的編寫過程中,得到了張集礦機電科多位領導的大力支持,在此致以誠摯的謝意!同時感謝西門子(中國)有限公司自動化驅動集團提供的大量資料。

『玖』 跪求液壓與氣動技術的論文,要求看補充

從工程的角度講:氣體是可壓縮流體,液體是不可壓縮流體 當然氣壓傳動的壓強小於液壓,也是一個主要原因 氣體容易泄露不易密封;氣體可以被壓縮而產生高溫;氣體可被壓縮導致其很難用於產生伺服動作;氣體的高壓縮比是同樣的壓力下提供同樣的動作量需要的氣體很多;平時不易儲存…… 氣壓傳動更適宜與遠距離傳動,因為氣壓傳動可以直接從空氣中獲得氣體進行加壓,而液壓傳動要靠液體,而一般機械他自身攜帶的液體數量是相當有限的如千斤頂,只適合短距離的傳動,但是穩定性更好,傳受較大的力效果更好1829年出現了多級空氣壓縮機,為氣壓傳動的發展創造了條件。1871年風鎬開始用於采礦。1868年美國人G.威斯汀豪斯發明氣動制動裝置,並在1872年用於鐵路車輛的制動。後來,隨著兵器、機械、化工等工業的發展,氣動機具和控制系統得到廣泛的應用。1930年出現了低壓氣動調節器。50年代研製成功用於導彈尾翼控制的高壓氣動伺服機構。液壓傳動有許多突出的優點,因此它的應用非常廣泛,如一般工。業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等;行走機械中的工程機械、建築機械、農業機械、汽車等;鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等;發電廠渦輪機調速裝置、核發電廠等等;船舶用的甲板起重機械(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等;特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞台等;軍事工業用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器模擬、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。

『拾』 壓縮機的發展歷史、現狀和趨勢

1、壓縮機的發展歷史:

中國的壓縮機行業從建國以來實現了從無到有,製冷和空調行業中採用的壓縮機有5大類型:往復式、螺桿式、回轉式、渦旋式和離心式,其中往復式是小型和中型商用製冷系統中應用最多的一種壓縮機。

螺桿式壓縮機主要用於大型商用和工業系統。回轉式壓縮機、渦旋式壓縮機主要用於家用和小容量商用空調裝置,離心式壓縮機則廣泛用於大型樓宇的空調系統。

各種往復式壓縮機一般根據壓縮機殼體形式以及驅動機構設置方式分類。根據殼體形式來分有開啟式和封閉式半封閉式壓縮機。封閉式是指整個壓縮機均設置在一個殼體內。

2、現狀:

在國內壓縮機供應不足的情況下,中國每年還需適量進口。主要貿易國家是德國、美國、義大利、日本、丹麥、巴西、韓國等。設備改造,國產壓縮機的質量、產量都大幅度提高。

3、趨勢:

未來十年是中國由製造大國向製造強國轉變,實現由中國製造向中國創造、中國製造轉變的關鍵時期。直線壓縮機技術就取代傳統壓縮機,在於其效率高、0噪音、0污染和結構簡單,是真正的綠色工業技術。

中國製造業未來十年的發展的六個體現,製造業已發展成為中國國民經濟的支柱。製造業工業增加值約佔全國GDP的三分之一,佔全部工業的80%;上交稅金約佔全部工業的90%。

工業製成品出口佔全國外貿出口總額的90%;從業人員佔全部工業的90%。「從發展趨勢來看,未來十年會有一些變化,但是製造業在國民經濟當中還會佔比較重要的位置。」

(10)壓縮機發展的論文擴展閱讀:

壓縮機的分類:

壓縮機按其原理可分為容積型壓縮機與速度型壓縮機。容積型又分為:往復式壓縮機、回轉式壓縮機;速度型壓縮機又分為:軸流式壓縮機、離心式壓縮機和混流式壓縮機。

如今家用冰箱和空調器壓縮機都是容積式,其中又可分為往復式和旋轉式。往復式壓縮機使用的是活塞、曲柄、連桿機構或活塞、曲柄、滑管機構,旋轉式使用的多是滾動轉子壓縮機。在商用空調上,又多是離心式、渦旋式、螺桿式。

按應用范圍又可分為低背壓式、中背壓式、高背壓式。

低背壓式 ( 蒸發溫度 -35 ~ -15 ℃ ) ,一般用於家用電冰箱、食品冷凍箱等。中背壓式 ( 蒸發溫度 -20 ~ 0 ℃ ) ,一般用於冷飲櫃、牛奶冷藏箱等。高背壓式 ( 蒸發溫度 -5 ~ 15 ℃ ) ,一般用於房間空氣調節器、除濕機、熱泵等。

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