‘壹’ 求一篇压缩机方面的英文论文(最好是隔膜压缩机的)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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* 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.
‘贰’ 浅析R407C在客车空调中的应用技术论文
浅析R407C在客车空调中的应用技术论文
随着城乡一体化进程的加快,带动了客车行业的持续发展,同时也带动了客车空调产业的迅速发展。但是,近年来全球气候变暖问题日益严重,引起了各国的高度重视。普遍认为,客车空调系统在提供舒适性小环境的同时也破坏了人类生存的大环境。
R407C 是一种安全、无毒、不破坏臭氧层的新型环保制冷剂,具有单位质量/ 单位容积制冷量大、能效比高、换热效率好等优点。西方发达国家有部分客车空调产品使用了R407C,其中冷王的R407C 制冷系统应用于客车已经量产商业化。在我国R407C 客车空调系统已从研究日渐走向应用,某些公司在客车空调系统中作过一些R407C 尝试应用,并有一定的成效[1- 2]。目前由于人们对这种非共沸工质的温度滑移、制冷剂成分变化后对系统的换热性能的影响不够了解,影响了R407C 在客车空调上的应用和推广。本文将客观地探讨客车空调系统应用国际社会倡导的环保工质R407C 的优越性,为R407C 客车空调器的研发设计提供参考。
1 R407C 与R134a 对比
1.1 制冷运行工况的确定
汽车空调系统与一般的空调系统的结构和使用条件均不同。客车空调90% 以上为非独立式空调系统银御如。由于发动机转速变化很大,一般在700 ~2 300 r/min 之间,空调压缩机转速随汽车发动机转速的变化而相应变化;特别是城市客车运行于城市红绿灯区和停靠站之间,平均行驶车速约30 km/h,并且频繁停起和开关门,加之乘员变化很大,所以客车空调配置要求冷量大、制冷快。
根据客车空调系统随环境和车速而变工况的特点和实际情况,客车空调标准设计工况参数确定如下:冷凝温度50℃~60℃,蒸发温度0℃~5℃,过冷度5℃,过热度10℃,室外温度35℃,室内温度27℃,室内相对湿度50%,压缩机正常转速1 800 r/min。
1.2 综合性能分析
R134a 和R407C 都属于中温制冷剂,其中R134a 属于纯质制冷剂,R407C 属于多组分非共沸制冷剂。汽车空调中常用的制冷剂有R134a,但是R134a 有很多的缺点。它不但具有较高的、非常令人担忧的温室效应指数,而且R134a 亲油性差,还对铜有腐蚀性,但和铁、铝共存稳定性较好。另外,根据新的报道,R134a 在大气中分解会产生一种吸湿力较强的具有腐蚀性的液体,可在不同地方聚集,对人体的健康有一定的危害。而R407C 为非共沸混合工质,它是R32/R125/R134a 三种冷媒以混合质量比为23∶25∶52 而成的非共沸混合物。R407C 作为新型制冷剂正逐步被世人所认知,它具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好、节能、环保等特点,已经大量用于空调行业。R407C单位容积制冷量大,热力性质优异,与酯类润滑油相溶;与铁、铜、铝共存,稳定性较好;但是具有较高的冷凝压力,在车载空调上使用有待进一步研究。
1.3 理论热力循环计算
1)纯工质R134a 热力性能计算。对于纯工质R134a,饱和温度和饱和压力是一一对应的。蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 可根据蒸发温度te 和冷凝温度tc 确定。
2)混合工质R407C 热力性能计算。由于R407C 为非共沸制冷剂,在相同压力条件下,相变时存在温度滑移现象,气相饱和温度(露点温度)和液相饱和温度(泡点温度)是不同的。本文选择露点温度和泡点温度的算术平均值作为确定工况点的等效平均温度。用线性插值方法计算出给定的蒸发(气相临界点)温度te和冷凝(液相临界点)温度tc相对应的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc。
3)热力拆拆性能计算方法和计算程序。根据上述R407C在给定蒸发温度te 和冷凝温度tc 下的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 的确定方法,Pe 和Pc 及锋启其te 和tc 成为了一一对应的关系。在确定了制冷循环的各状态点的温度后,根据过程特性,可以用NIST 制冷剂和混合制冷剂热力性质计算程序计算出h1、h2、h5、h0、v1 等。利用状态方程,根据各点状态参数,就可以计算出两种制冷剂在不同工况下的制冷循环的各项性能指标,包括单位质量制冷量、单位理论功、单位容积制冷量和制冷系数等。有关状态方程如下:单位制冷量q0= h1- h5;单位容积制冷量qv=q0/v1;理论比功w0=h2- h1;制冷系数COP=q0/w0;压力比π=Pc/Pe。
a. 实例计算。冷凝温度56.5℃,蒸发温度2℃,过冷度5℃,过热度10℃。特殊工况如表3 所示。冷凝温度60℃,蒸发温度0℃,过冷度5℃,过热度10℃。
实际工作中,上述方法比较繁琐,常利用R407C 制冷剂应用程序进行模拟计算,和上述方法相比,其计算误差<5%,在工程上是可以接受的。
b. 混合工质R407C 热力性能分析。由以上理论计算可知,在客车空调相同的.工况下,R407C 的单位理论功比R134a 约高16%,单位容积制冷量比R134a 高43%~50%;R407C 单位制冷量比R134a 高8%~10%,理论制冷系数比R134a 低5%~6%。在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;R407C 的压力比比R134a 低3.5%~4.5%。
2 在客车空调应用中的技术探讨
2.1 R407C 系统的性能分析
R407C 单位容积制冷量比R134a 高43%~50%,可采用小排量压缩机达到相同制冷量;能减小客车空调压缩机和两器的体积和重量;能减少客车空调系统的安装空间,增加汽车的机动性和降低油耗。
市场上大客车空调主要使用的BOCK、Thermo King压缩机都有使用R407C 的产品[7- 8],制冷剂软管的爆破压力均高于12 500 kPa,已满足爆破压力是运行压力的5 倍以上的标准要求。因此,现有的汽车空调制冷系统的耐压性能够适应R407C 的要求。
空调压缩机作为空调系统的心脏,其安全保护一直是控制的重点。为防止损坏,需要有高压控制及防液击的措施。另外,由于汽车大多时间在外面行驶,受天气的影响,其压力变化较大。为防止系统高压过高,最好有安全泄压阀。
采用R407C 作为制冷剂时,在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;系统的高、低、中压压力开关的动作压力值需要调整。同时为保证制冷系统的回油,设计管路时要考虑气体制冷剂的流速,水平管内为不小于3.8 m/s,竖直管内为不小于7.6 m/s。
2.2 R407C 系统的有关要求
1)R407C 系统对两器的要求。利用R407C 温度滑移的优势,城市客车空调换热器设计时可将两器设计成都是按逆流状态换热,以改善换热性能,并采取相应的强化换热措施,弥补采用R407C热传导性能较差的不足。
由于系统运行时压力比R134a 高,故对两器的要求也高。不光要考虑压力的因素,还要考虑汽车行驶过程中振动所带来的强度影响,最好有减振措施。
R407C 与空气的混合气体不得用于压力和检漏试验,因为可能会引起爆炸。推荐系统检漏压力为3.2~3.5 MPa,在满足换热要求的情况下,管壁的厚度最好大一些。例如,客车空调顶置蒸发器是铜管铝片式,建议铜管为φ9.525×0.41,翅片厚0.15,翅片距2.2 mm,翅片为亲水铝箔;流路按性能设计,但R407C 制冷剂在蒸发器内的流路长建议6~10 m,同时在冷凝器内的流路长建议14~18 m。
2)R407C 系统对膨胀阀和其它零部件的要求。
①膨胀阀。要选择R407C 专用膨胀阀;膨胀阀并不直接控制系统制冷量。针对城市客车在不同行驶速度下空调的变化性,膨胀阀在满足最大制冷量的同时,要求可调节范围大,性能良好。以丹佛斯公司的膨胀阀产品为例,制冷剂采用R407C,当制冷量为28 kW,选择型号为TDEZ8 热力膨胀阀;制冷量为21 kW,选择型号为TDEZ6 膨胀阀。
②管路。作为系统中的连接管路,泄漏一直是汽车空调最头痛的问题。R407C 系统排气压力很高,需要增加系统管路壁厚。又因其是非共沸混合物,如果系统泄漏,对性能的影响是很明显的,这就要求管路系统中尽量少接头,除干燥器需要经常更换、用可拆卸接头外,不推荐用可拆卸接头,尽量采用焊接,减少泄漏点,保证系统的密封。
③干燥过滤器。一般选用分子筛作干燥剂。分子筛是硅酸盐晶体,其晶体结构中有许多孔径均匀的孔道和内表面很大的孔穴,能吸附分子直径比孔径小的分子。
干燥剂:确认两种适合R407C 冷媒用的干燥剂为XH- 10C 和XH- 11。泄漏要求:在R407C 最高工作压力3.4 MPa 下,干燥过滤器的年泄漏量不大于2.8 g/a。结构要求:为防止分子筛磨损,在干燥过滤器的内部加装弹簧固定分子筛,使得冷媒在干燥过滤器内部得到缓冲。安装位置:POE 油具有水解性,选择干燥过滤器安装在系统液管管路上的蒸发器入口处。推荐适用于客车空调干燥过滤器端面密封接口便于更换和维修。
④储液器。空调结构设计时,避免含有R407C 制冷剂的储液器过热。R407C 热分解将会产生具有强烈毒性和强腐蚀性的蒸汽。如果过热,储液器将会爆炸。
⑤ 兼容性。R407C 与R134a 的材料兼容性基本一致;R134a 在汽车空调系统中已经普遍使用,R407C 在工商制冷系统中已广泛使用;目前的材料技术已能满足R407C 的要求。因此,空调系统选用的密封件、软管、冷冻油等材料与R134a 系统相同。但是在高温高压下,一些金属在催化剂作用下可能发生化学反应,从而使制冷剂变质。当镁铝合金材料中镁的含量多于2%时,不能用于R407C 的空调系统。R407C 制冷剂还可能会与焊接零件的焊接剂发生反应。
⑥其它。R407C 空调系统中的截止阀和四通阀(电动客车热泵系统用)与其他制冷剂空调系统不同,必须使用专门R407C 的截止阀和四通阀。
⑦ 低温条件时,蒸发器入口处结霜明显,化霜感温器位置一般要避免选择此位置,以防止感温器频繁动作进入化霜程序,影响到制热效果。
3 结论
1)在客车空调标准工况下,R407C 系统能大大减小汽车空调压缩机和两器的体积和重量,对提高汽车的动力性能,降低能耗,节约制造成本具有很大的意义。
2)客车空调R407C 系统有较高的排气压力。在相同的工况下,有较大的压缩机扭矩、单位理论功比R134a 约高16%;制冷剂泄露会改变组分和热物性等。
3)通过提升汽车空调制冷系统的工艺焊接、加工生产工艺水平,升级气密性试压压力和爆破试验标准;通过调整管路和换热器的壁厚,提高对系统密封件、尤其是冷凝侧的气密性、强度和抗震性的要求;加大压缩机离合器的扭矩;应该可以弥补客车空调R407C 系统有较高排气压力的缺陷。
4)将R407C 用于客车空调制冷系统与R134a 相比,可以降低压缩机的排量和降低成本。考虑到重量因素和理论循环的制冷系数等,R407C 系统运行经济指标和安全可靠性方面,与R134a 基本相同。
5)采用R407C 空调制冷系统,体现了安全和环保新理念,是轻量化、舒适化及节能化的发展方向。
;‘叁’ 制冷压缩机工作原理及发展前景
导语:说起制冷压缩机大家可能会觉得陌生,脑海里没有制冷压缩机的样子,但其实日常生活中却很多地方都得用它,像冰箱、冰柜等制冷装置中一定会有它的身影。平常我们对制冷压缩机的了解肯定少之又少,那么今天就让小编和你一起来研究研究它吧!
制冷压缩机工作原理
制冷压缩机是工作在一种蒸汽压缩式制冷系统中。它是将其内的制冷剂从原本的低压状态下提升为高压状态,并且让制冷剂在工作中不断地在内部循环流动,以此来使系统内部产生的热量排放到外部环境中。制冷压缩机是制冷系统的核心部分,制冷系统以压缩机为中介输入电能,从而将热量从低温处排放到高温处。
螺杆式压缩机机器结构精致、体积较小、重量轻而且如果少量液体不慎进入机内时,不会有液击危险。它没有活塞式压缩机上配备的气缸、活塞、活塞环等部件。它可以利用活阀进行能量调节,适用范围十分广泛而且运行的时候平稳可靠。但是螺杆式制冷压缩机的加工制作和装配设置的要求精度很高,工作时会有较大的噪音,一般情况下都需要安装隔除噪音的装置。而且在使用的时候还需要加上润滑油。
压缩机是一种对跨临界二氧化碳空调系统效率及可靠性影响最大的部件,它应当结合重新结合二氧化碳超临界循环的具体特点进行设计。由于二氧化碳对压缩机的气压要求较小,所以在设计生产过程中不需要对压缩机进行冷却。正是由于绝热好、压比小,可减少压缩机工作过程中的一些空余缝隙的再膨胀损失,从而使压缩机的容积效率增高。根据实验和研究发现,往复式压缩机具有很好的油膜滑动密封特点,以此成为二氧化碳系统的第一个选择。
制冷压缩机发展前景
近年来,各个国家的制冷压缩机行业都在不断迅猛发展,全球的压缩机市场集中度也不断加强。领橘派先的压缩机生产企业在不断进行行业整合,以此提高自身的竞争力。至今日,德国比泽尔和美国英格索兰为代表逐渐占据优势市场地位。
与此同时,近几年来我国的制冷压缩机行业也有着快速发展。十一五期间,我国的制冷压缩机国产化率有很大提高;一些领域对制冷压缩机的需求也迅猛提升。如今伴随着我国十二五计划的提出及进行,国内市场对于制冷压缩机行业有了很大的发展空间,同时也给了这个行业很大的机遇和挑战。预计,十二五期间,我国制冷压缩机市场规模将快速增长,这个增长速度将保持在高于10%。
随着中国的繁盛发展,全球的压缩机制造重心也逐渐向我国转移。中国也已经成为了比泽尔的在全球中的一个重要市场。国际的压缩机生产企业进入我国,在带动我国经济发展的同时也加剧了我国此行业的市场竞争力。
相信通过小编的圆拍贺介绍,大家对制冷压缩机有了整体的概念与了解。制冷压缩机对日常生活不可或缺,让我们多多关注此行业的发展吧。
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‘肆’ 高级制冷技师职称论文写作
制冷随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。下面是我为大家精心推荐的高级技师职称论文写作,希望能够对您有所帮助。
高级技师职称论文写作篇一家用空调制冷技术及制冷系统浅析
摘要: 随着经济发展速度的日益加快,人们的消费能力和生活质量也在不断提升中,空调作为一种家用电器,已经越来越受到人们的欢迎。但是对能源危机和环境问题的关注,节能环保成为新技术开发应用的前提.本文对空调制冷技术及制冷系统进行了阐述,并分析了影响空调制冷的因素及优化 方法 ,最后对家用空调技术未来的发展趋势做了简要概述。
关键词: 家用空调;制冷技术;制冷系统
中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章 编号:
前言
当代社会科技突飞猛进,家用空调早已走进人们的生活领域,不断地提高和改善着人们的生活水平,让人们享受着科技带来的便利。在家庭生活中,家用空调主要用于人们的夏日降温及冬日的取暖。在市场经济的今天,家用空调市场也在逐年扩大,空调的制冷技术影响着家用空调受人们的认可度及能否在激烈的市场竞争中占据先机。同时空调制冷系统对制冷效果也有着关键性的作用,优化制冷系统势在必行。
1、家用空调制冷技术
1.1家用空调制冷剂
早前被广泛应用于家用空调领域的制冷剂R22,因其化学性质十分稳定,并且破坏臭氧层,不符合环境保护的标准,已经被人们逐渐淘汰。新型的替代品R407C及R410A已经在国内外被广泛的作为家用空调制冷剂使用。两种空调制冷机虽然制冷性能优良而且对臭氧层没有任何的破坏,但也是存在弊端的,两种制冷剂均能加剧温室效应,因此也不是理想的家用空调制冷剂。现在国内外的大批科研人员正在不断的进行科学实验,以找出最佳优良的家用空调制冷剂,既不对环境产生危害又有良好的制冷性能。但是,这项工作长远而且艰巨,因为人工合成的家用空调制冷剂总是会对环境在产生都方面的不良影响。因此,天然类的制冷剂又成了研究人员关注的重点,这些制冷剂不断获得起来比较方便,同时又不会有违环境保护的原则,因此是一种最为优良的选择。
1.2空调制冷原理
家用空调的制冷原理为:空调在正常启动后,压缩机开始工作,将存在于制冷剂中的低压蒸汽洗出,并将低压蒸汽转换成高压蒸汽,而后送入到冷凝器中。同时,轴流风扇从外界将空气吸入,也向冷凝器输送。同时将制冷剂所放出的热量排放出,制冷剂中的高压蒸汽随之泠凝为液体状态。冷凝后的高压液体从过滤器及节流机构流出,再喷向蒸发器,利用蒸发过程吸热的原理,将热量吸入,与室内空气进行热交换,并将冷空气送入室内环境中。家用空调通过这样的不断反复工,使室内温度降到设定温度,从而完成工作流程。热声制冷是现在制冷技术的一项突破。与上述的制冷原理相比较,热声热机的优势是极为显着的。首先是不用使用任何对环境产生危害的空调制冷剂,而是采用了惰性气体及一些相似的气体混合物,既不会破坏臭氧层也不会导致温室效应,将会成为空调制冷技术研究的又一新方向。但热声制冷技术也是存在一些不足的,例如其制冷的效率稍低,使工作效率受到了影响,能否提高这种制冷技术的共走效率将成为研究人员的工作重点。
1.3空调制冷技术的发展
随着人们的生活越来越现代化,家用空调已经渐渐走进了各家各户,成为了日常生活的一项必需品,空调制冷技术的发展也受到了人们广泛的关注。同时,家用空调的能耗问题也越发显着,家用空调的耗电量不断上升。因此,在电力供应十分紧张、能源消耗日益增多的今天,家用空调的销售及行业的发展受到了一定的限制。如何降低空调制冷过程的能熬,空调制冷技术的发展至关重要。因此,冰蓄冷技术在这样的条件下应运而生,并很快成为了科研工作者工作的中心。采用冰蓄冷技术的原理在于采用融冰冷量释放来实现工作过程,储存冰的容器即蓄冷设备。冰蓄冷制冷技术在家用空调制冷技术中的应用,是空调系统运行的稳定性得到了大幅度的提升,不但带来了极大的经济效益,并且是能耗问题得到了解决。总之,虽然我国家用空调的兴起晚于发达国家,但不论在家用空调制冷技术的发展上,还是在普及率上都有了较大的进步,空调制冷技术也朝着更环保更科学的目标不断前进着。
2、家用空调制冷系统
2.1家用空调制冷系统各原件作用
空调制冷系统的组成包括四大原件:压缩机, 膨胀阀, 冷凝器以及蒸发器。压缩机的作用在于能够持续的将蒸发器中产生的大量蒸气,转换成高压的蒸汽,然后送往冷凝器,在冷凝器中高压蒸汽被冷凝,而制冷剂在整个过程中冷凝时放出的热被冷却介质所吸收。除此之外,我们从空调的热力学图谱上可以看出,普通空调的按电量较大,不能合理的使用电能进行工作。空调只有在最佳的系统设计及工作环境下才能发挥最优良的效果,既能使制冷量达到最大值,又可以减少能熬。
2.2影响制冷系统的因素
影响制冷系统的因素较多,大致包含一下几个方面。首先是温度的影响,制冷剂在蒸发过程中的 ,温度应不高于空气的温度 ,这样制冷剂才能正常将机房的热量带出 ,制冷剂吸收热量蒸发成低压蒸汽,再由压缩机吸走在完成制冷过程。只有存在温差才能使空调的制冷系统正常运行,同时温差的确定还要考虑到空调自身的性能及能熬问题。其次是蒸发器中的管路结油的问题,在空调正常的运作过程中,润滑油和制冷剂是可以互溶,这时油膜热阻可以忽略不计,但如果在管路中再次添加润滑油,就要注意到油膜的问题了,这时要是新添加的润滑油和之前使用的润滑油是同一类型,从而避免油膜的产生。再次,家用空调在使用过程中也要注意到要定期的清理空调的外机,保持空调外机一定的清洁度,这样才能保证其散热效果优良,是空调的制冷效率提高并能减少用电量。
2.3制冷系统的优化设计
当家用空调在正常的运行时,制冷系统在工作中,若希望能将室内、室外风机的转速调整到最适合的数值,就要考虑到在制冷系统的设计过程中对噪声的要求范围。家用空调在使用过程中最适合的调节方式就是把内、外机组的噪声量调节在规定的噪声范围内。
3、家用空调制冷技术展望
从当前形势来看,空调制冷技术未来的发展方向是朝着更加智能化及更注重环保的方向发展的。能否为消费者提供最大的舒适度也是未来家用空调制冷技术发展的另一关注要点。此外,在 网络技术 快速发展的今天,使得家用空调朝着能够实现远程管理的方向又迈进了一步,当夏天来临时,人们可以在下班前利用远程管理系统将家中的空调打开,在回家后就能享受到阵阵凉意。随着我国电力供应的日益紧张,家用空调的耗能问题也受到了国家相关部门的重视,我国对于空调制冷技术中有关能控的技术也加以了关注。目前,我国空调的制冷技术在某些方面也处于世界上较为领先的状态,例如高效换热器及压缩机等部件。此外,人们对于生活健康程度的关注,使得人们也越发关注空气质量对生活质量的影响,因此家用空调便承担起了营造健康高质量生活环境的责任。现已出现的空调制冷技术中例如健康除湿、立体环绕自然风等是因此而应运而生的。
4、结语
家用空调的出现,大大的提高了人们的生活质量,使人们的生活更加舒适。在我们不断享受家用空调带来的便利的同时,我们也要考虑到环保及节能的问题,是家用空调制冷技术发展的方向朝着更健康更环保的目标迈进。不断进行改革创新,在实践中积累 经验 来对以后的空调制冷技术的研究作指导,不断优化家用空调制冷系统,实现家用空调的多元化,使其能持久的为人类造福。
参考文献:
[1] 杜丽,刘卫华.制冷空调技术的新发展[C].江苏省暖通空调制冷2005年学术年会, 2005: 379-383.
[2] 罗清海,汤广发,李涛.半导体制冷空调的应用与发展前景[J].制冷与调,2005(6): 5-9
[3] 彭景亮.有效改善空调制冷系统制冷的具体 措施 [J].科技资讯,2010(21):25- 25.
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‘伍’ 高级制冷技师职称论文
制冷是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。下面是我为大家精心推荐的高级制冷技师职称论文,希望能够对您有所帮助。
高级制冷技师职称论文篇一制冷技术分析
摘要 制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷技术是使某一空间或物体的温度降到低于周围环境温度,并保持在规定低温状态的一门科学技术,它随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。制冷的 方法 很多,常见的有以下四种:液体气化制冷,气体膨胀制冷,涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最为广泛,它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。蒸汽压缩式,吸收式,蒸汽喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。本文重点介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理及几种形式。
关键词蒸汽压缩式制冷压-焓图理想制冷循环制冷系数ε 绝热膨胀
双级蒸汽压缩制冷循环
中图分类号: TB6文献标识码: A
一、蒸汽压缩式制冷的工作原理 蒸汽压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。
工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出。压缩过程需要消耗能量。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器被常温冷却介质(水或空气)冷却,凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀时节流,变成低压,低温湿蒸汽,进入蒸发器,其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷,如此周而复始。
液体转变为气体,固体转变为液体,固体转变为气体都要吸收潜热。任何液体在沸腾过程中将要吸收热量,液体的沸腾温度(即饱和温度)和吸热量随液体所处的压力而变化,压力越低,沸腾温度也越低。而且不同液体的饱和压力、沸腾温度和吸热量也各不相同。如下表一
例:在1 个大气压下
制冷工质 沸点 (℃) 气化潜热 r (kJ / kg)
水 100 2256
R717(氨) -33.4 1368
R22 -40.8 375
据所用制冷液体(称制冷剂)的热力性质,创造一定的压力销改条件,就可以在一定范围内获得所要求的低温。 要实现制冷循环必须要有一定的设备,而且要以消耗能量作为补偿。 蒸汽压缩式制冷循环就是用压缩机等设备,以消耗机械功作为补偿,对制冷剂的状态进行循环变化,从而使用冷场合获得连续和稳定的冷量及低温。在制冷循环中,制冷剂经历了汽化、压缩、冷亏旁判凝、节流膨胀等状态变化过程。为了分析,比较和计算制冷循环的性能,必须知道制冷剂的状态参数变化规律。对目前常用的制冷剂,这些状态参数间的关系已经制成各种图和表来表示。
制冷剂的热力性质图,常用的热力性质图有温熵(T-S)图和压焓(㏒p-h)图,形式如下图,图中x=0为饱和液体线,x=1为饱和蒸汽线,两线之间为湿蒸汽区,其中等干度线(x=0.1,x=0.2……)。
由于定压过程的吸热量,放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可再㏒p-h图上表示,利用过程初、终状态的比焓差计算,因此㏒p-h图在制冷循环的热力计算上得到了广泛的应用。由于制冷剂的热力参数h、s等都是相对值,因此,在使用上述热力性质表及图时,必须注意他们之间的h、s的基准点是否一致,对于基准点取值不同或单位制不一致的图或表,最好不要混用,否则必须进行换算和修正。
二、 理想制冷循环—逆卡诺循环
卡诺循环分正卡诺循环和逆卡诺循环,均是由两个定温和两个绝热过程组成,他们是一个理想循环。研究蒸汽压缩式制冷循环的主要目的,是为了分析影响制冷循环的各种因素,寻求节省制冷能耗的途径。 逆卡诺循环是使启唤工质(制冷剂)在吸收低温热源的热量后通过制冷装置,并以外功作补偿,然后流向高温热源。逆向循环是一种消耗功的循环,制冷循环就是按逆向循环进行的, 在温—熵或压—焓图上,循环的各个过程都是依次按逆时针方向变化的。
逆卡诺循环设备示意图
2.实现逆卡诺循环必须具备的条件:
(1)高、低温热源温度恒定;
(2)工质在冷凝器和蒸发器中与外界热源之间无传热温差;
(3)工质流经各个设备时无内部不可逆损失;
(4)作为实现逆卡诺循环的必要设备是压缩机、冷凝器、膨胀机和蒸发器。
逆卡诺循环是可逆的理想制冷循环,它不考虑工质在流动和状态变化过程中的内部和外部不可逆损失。虽然逆卡诺循环无法实现,但是通过该循环的分析所得出的结论对实际制冷 循环具有重要的指导意义。
3.制冷系数ε
制冷循环常用制冷系数 ε 表示它的循环经济性能,制冷系数等于单位耗功量所制得的冷量。
ε=q/∑W
q: 1kg 制冷剂在T0温度下从被冷却物体吸收热量q (kJ/kg)
W:循环1 kg的工质消耗功
对于逆卡诺循环而言:
εc=T0/(Tk- T0)
T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度
从公式可知,逆卡诺循环的制冷系数仅与高、低温热源温度有关,而与制冷剂的热物理性能无关。由于逆卡诺循环不考虑各种损失,而且压缩机利用了膨胀机对外输出的功,因此,在恒定的高、低温热源区间,逆卡诺循环的制冷系数最大,在该温度区间进行的 其它 各种制冷循 环的制冷系数均小于逆卡诺循环制冷系数。
所以,逆卡诺循环制冷系数可用来评价其它制冷循环的热力完善度。
三、蒸汽压缩式制冷理论循环及热力计算
1.理论制冷循环不同于逆卡诺循环之处是:
(1)制冷剂在冷凝器和蒸发器中按等压过程循环,而且具有传热温差;
(2)制冷剂用膨胀阀绝热节流,而不是用膨胀机绝热膨胀;
(3)压缩机吸入饱和蒸汽而不是湿蒸汽。
用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失:不但增加了制冷循环的耗功量,还损失了制冷量。这两部分损失必然使制冷系数和热力完善度有所下降。
2.用干压缩代替湿压缩后的过热损失包括:
(1)用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失导致后果:膨胀阀的节流是不可逆过程,节流前、后焓值不变;制冷剂干度增加,液体含量减少,制冷量减少,消耗功上升,制冷系数下降,其降低的程度称为节流损失。节流损失的大小与下列因素有关:与冷凝温度和蒸发温度差有关,节流损失随其增加而增大;与制冷剂的物性有关,一般节流损失大的制冷剂,过热损失就小;与冷凝压力有关,冷凝压力Pk越接近临界压力Pkr节流损失越大。
(2)用干压缩代替湿压缩后的饱和损失
原因:在制冷压缩机的实际运行中,若吸入湿蒸汽,会引起液击,并占有气缸容积,使吸气量减少,制冷量下降。过多的液体进入压缩机气缸后,很难全部汽化,这时,既破坏了压缩机的润滑,又会造成液击,使压缩机遭到破坏。因此,蒸汽压缩式制冷装置在实际运行中严禁发生湿压缩,要求进入压缩机的制冷剂为干饱和蒸汽或过热蒸汽,干压缩式制冷机正常工作的一个重要标注。如何实现干压缩,如下图,可在蒸发器出口增设一个液体分离器。分离器上部的干饱和蒸汽被压缩机吸走,保证干压缩,进入压缩机的制冷剂状态点位于饱和蒸汽线上。制冷剂的绝热压缩过程在过热蒸汽区进行。因此,制冷剂在冷凝器中并非定温过程,而是定压过程。
热力计算制冷剂在蒸发器中的单位质量制冷量:
q0 = h1-h4[kJ/kg]
压缩机的单位质量绝热压缩耗功量:
W= h2- h1 [kJ/kg]
制冷剂单位容积制冷量:
Qv= q0/V[kJ/m3]
理论制冷系数:ε= q0/ W
3.蒸汽压缩式制冷循环改善
为了使膨胀阀前液态制冷剂得到再冷却,可以采用再冷却器或回热循环。
(1)设置再冷却器对于同一种制冷剂,节流损失主要与节流前后的温差(Tk- T0)有关,温差越小,节流损失越小。一般可再冷凝器后增加一个再冷却器,使冷却水通过再冷却器,然后进入冷凝器。再冷却后可使液体制冷剂在冷凝压力下被再冷至状态点3′,图中3-3′是高压液体制冷剂在再冷却器中的再冷过程,再冷却所能达到的温度Tr,称为再冷温度,冷凝温度与再冷温度之差△Tr称为再冷度,这种带有再冷的循环称为再冷循环。
增加过冷可以使制冷系数提高:制冷剂R717每过冷1℃,制冷系数可提高0.46%;冷制冷剂R22每过冷1℃,制冷系数可提高0.85%。
(2)回热循环为了使膨胀阀前液体的再冷度增加,进一步减少节流损失,同时又保证压缩机吸气有一定过热度,可再在制冷系统中增设一个回热器。回热器的作用是使膨胀阀前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂蒸汽进行热交换,使压缩机吸入的蒸汽有一定的过热度,由于过热(过热量△q)增加了压缩机的耗功量(△w)。因此,回热循环的制冷系数是否提高,视△q/△w的比值定。
下表示几种常用制冷剂采用回热循环后,制冷系数及排气温度的变化情况。
制冷剂 R717 R22 R502
制冷系数增减率% -4.18 -1.88 +3.02
排气温度变化 ℃ 140.3→102 84.7→53.5 66.5→37.3
由上表可看出采用,采用回热循环后制冷系数不一定增加,制冷剂R22采用回热循环后制冷系数降低不多但保证了干压缩金额热力膨胀阀的稳定工作,所以实际中采用回热循环。R502和R12适合采用回热循环。R11和R717因为制冷系数降低很多不适合采用回热循环。
四、双级蒸汽压缩制冷循环
对于活塞式制冷压缩机单级制冷循环,在通常的环境下,一般只能制取
-25℃~-35℃以上的蒸发温度。如果采用单级制冷循环制取较低的蒸发温度,将会产生很多有害因素,如:
(1)压缩机排气温度很高,不但加大了过热损失,使制冷系数下降,而且会恶化润滑油效果,影响压缩机的使用寿命和正常运行。
(2)压缩比(Pk/P0)增大,在正常环境温度下,当蒸发温度T0下降时,Pk/P0增加,压缩机容积效率降低,实际吸气量减少,制冷量下降,当压缩比达到一定值时,活塞式制冷机此时已不能进行制冷。
(3)节流损失增加,制冷剂单位制冷量减少,消耗功加大,制冷系数下降。
(4)过低的蒸发温度可能会使制冷系统的运行工况超过压缩机标准规定的设计和使用条件,造成不允许的危险情况发生。如活塞式压缩机(制冷剂R22)的压缩比,大能大于6(高温机)和16(低温机)压力差(Pk- P0)不能大于1.6MPa;螺杆式压缩机(制冷剂R22)排气温度不能高于105℃,制冷剂R22当压缩比≤10时,采用单级压缩, 压缩比>10时采用双级压缩;制冷剂R717当压缩比≤8时,采用单级压缩, 压缩比>8时采用双级压缩。因此对于活塞式压缩机,当T0低于-25~-35℃时,采用双极制冷循环能使上述不利影响得到改善。对于螺杆式压缩机,由于其具有良好的油冷却装置,排气温度比活塞式压缩机低,允许的压缩比和压力差均较大。因此,一般螺杆式压缩机单级制冷循环可制取-40℃左右的低温(Tk 在40℃~45℃时)。空气源热泵机组,其压缩机至少要能在蒸发温度为-15℃~+15℃(双级压缩可达-35℃)冷凝温度≤65℃的条件下正常工作。
下图是双级压缩制冷循环示意图:
双级压缩制冷循环通常采用闪发蒸汽分离器(节能器)和中间冷却器两种形式。下面介绍带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。该循环式把来自蒸发器的制冷剂蒸汽,以串联的两台压缩机(有中间冷却器)或者同一台压缩机的两组气缸“接力”式压缩。每一级的压缩比、排气温度等都符合压缩机的使用条件,又可获得较低的蒸发温度T0,制冷系数比相同制冷能力的单级制冷循环大,因而比较经济。下面介绍常用的双级压缩制冷循环。
一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环,所谓完全中间冷却时指来自低压级压缩级的过热蒸汽在中间冷却器内完全冷却至饱和状态如下图:
由于氨制冷系统排气温度高,吸气过热不能大,因此这种循环形式广泛应用于氨双级制冷系统。这种系统的特点是由于采用完全中间冷却,可以减少过热损失,因此,耗功量较单级少,制冷系数较单级大。中间压力Pm=( Pk.P0)0.5
氨双级压缩的最佳中间温度t佳=0.4 Tk+0.6T0+3 ℃
T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度
压缩比=Pk/P0 Pk:冷凝压力 P0:蒸发压力
当已知制冷量Q0,通过蒸发器的制冷剂质量流量Mr,则Mr= Q0/(h1-h8)
制冷循环压缩机的理论总耗功率为Pth, Pth= Pth1+ Pth2
Pth1为低压级压缩机的理论耗功率(KW)
Pth2为高压级压缩机的理论耗功率(KW)
则理论制冷系数εth= Q0/ Pth
五、结论
随着技术现代化的发展以及人民生活水平的不断提高,制冷在工业、农业、国防、建筑、科学等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。特别是人们对生活水平的要求提高,不同食品储藏温度不同,双级压缩可以满足更低温度要求,人们在任何季节都可以品尝到新鲜的食物。农牧业中,制冷用于对农作物种子进行低温处理;建造人工气候育秧室。制冷在医疗卫生方面和工业生产中发挥着日益重要的作用。总之通过本文的学习,对制冷系统原理有了全面认识,对如何提高制冷系数的 措施 有所了解。
参考文献
吴业正制冷原理及设备 西安交通大学出版社
尉迟斌实用制冷与空调工程手册机械工业出版社
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‘陆’ 压缩机 压缩机的发展现状,需求量,主要生产企业,发展趋势以及存在问题! 回答的详细些!
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透平式压缩机和容积式压缩机各展所长
随着单系列工艺流程的兴盛及其经济生产规模的陆续扩大,以及透平式压缩机高排气压力技术的突破和完善、不间断长时间连续运行可靠性有保障,国外合成氨、空气分离、化工与石油化工用超大型压缩机,业已由透平式一统天下。国内业主的压缩机选型趋向,也是如此。
毫无疑问,透平式压缩机具有最适于大流量、特大容量的特性,当排气压力在中压以下时则更为方便。
不拥有透平式压缩机上述优势的容积式压缩机(以往复活塞式压缩机和容积式回转压缩机为主流),则在超高压、甚高压领域独占鳌头,还在高压、中压以及中小流量场合具有高的性能价格比和运行节能之特色。
尽管透平式压缩机和容积式压缩机所能达及的性能参数(流量、压力)范围稍有重叠,但从总体来看它们在各展所长、相辅相成。
工艺流程用往复活塞式压缩机的走向
1、而今,无论国外还是国内,工艺流程用往复活塞式压缩机的制造、销售和技术开发热点有三:
a.炼油及石油化工(下游)企业多种装置、流程所需多品种、大中功率、中高压力氢气等多种介质压缩机。
b.石油、天然气(上游)企业天然气集输及天然气回注采油(或注气入地下气库)用多品种、大中功率、中高压力天然气压缩机。
c.天然气汽车加气站用CNG(Compressed Natural Gas)压缩机。
2、迷宫压缩机
迷宫压缩机在工艺流程用往复活塞式压缩机中独树一帜,通过精心设计和精细制造,以不接触方式实现气缸、填料处气体的密封。因此,她不只是气缸无油润滑压缩机的一种门类,在超高温或超低温工况,或压缩绝对干燥气体时,则很可能是唯一的选择。酿造及食饮品工厂在向生产车间输送直接接触食饮品的压缩气体时,采用迷宫压缩机比接触环式气缸无油润滑压缩机更卫生、合理。在制药流程及氧气装置中的安全性,相对而言,迷宫压缩机更胜一筹。
由此断言,迷宫压缩机必将获得更广泛而又深层次的采纳。
我国压缩机制造业的主要服务领域
1、为国民经济重大技术装备配套,如为各种大型炼油装置、煤化工装置提供大型、超大型加氢压缩机,为天然气工业提供多规格的集输用、注气用大中型天然气压缩机,为化肥、炸药工业提供大中型氮氢气压缩机、二氧化碳压缩机,为煤炭、冶金、电力、轻纺、医药、食饮品工业提供动力用空气压缩机/纯净、无油、无菌压缩空气,为核潜艇、火箭发射配套的特种高压高参数高性能压缩机。
2、为环保型清洁燃料汽车加气站改良环境和改善能源结构配套服务,提供多品种的CNG压缩机、LPG压缩机,为天然气汽车或液化石油气汽车加气站提供关键装备。
3、为极其广泛的压缩空气应用场所服务,从大型矿山开采、黑色金属/有色金属/稀有金属冶炼、中小型空气分离装置、中小型变压吸附产气装置、道路与建筑施工直至各种居家耗气用途。
中华压缩机制造业之跃升
1、工艺流程用大型往复活塞式压缩机
全球范围内,工艺流程用大型往复活塞式压缩机的热卖点是石油化工行业炼油厂所需加氢压缩机,而我国又是最热点之一,需求与竞争两旺。
我国正在实施的能源安全战略的一个重要方面,就是推广大型煤液化工程。超大型氢气压缩机更是其中不可或缺的核心装备。
沈阳气体压缩机股份有限公司、无锡压缩机股份有限公司、上海压缩机有限公司、上海大隆机器厂、四川大川压缩机有限公司、潍坊生建压缩机厂、杭州杭氧压缩机有限公司等强力企业,共用拥有高的国内市场份额,向石油化工、化工、石油天然气、工业气体等行业提供了众多的关键装备——多品种规格的工艺流程用大型往复活塞式压缩机。
其中,沈阳气体压缩机股份有限公司将自主研发与技术合作成功地有机结合,拥有了世界级水准的大型往复活塞式压缩机专有技术(活塞力100kN~1250kN),制造全系列大型对称平衡型压缩机,已面世机型最大功率5000kW、最大活塞力800kN、列数最多6列。其最主要结构特色有三:
a.活塞杆与十字头的机械——液压联接方式,借助于三次施加并释放达150MPa的超高油压,使弹性受力零件产生了预应力,有效地降低了纯机械联结方式无可避免的使活塞杆承受之高应力幅,传统结构大直径活塞杆螺纹根部的严重应力集中也自不存在,保障活塞杆可靠工作。
b.力学处理优化的强刚性、多列组合式机身设计,机身因无垂直于受力方向的壁面,从而获得大的承载能力。
c.压缩机传动机构“反向润滑”,曲轴无需油孔,遂免受传统曲轴多个油孔处应力集中之困扰,强度高、刚性好、加工易,并一改十字头销/十字头滑履处比压高、油压最低为比压低、油压最高。故而传动机构磨损小、温升低、热膨胀值小,易保活塞杆运动的精确直线性。
显而易见,其压缩机工作的安全性、可靠性有保障。
沈阳气体压缩机股份有限公司生产的大型往复活塞式压缩机,就单机功率、活塞力而言,均已跻身于世界最大型压缩机行列。如成功地运行于广东茂名石油化工股份有限公司等特大型石化企业的4M80—30/22—200—BX型新氢压缩机,系200万吨/年渣油脱硫加氢装置用,为对称平衡型、4列,活塞力800kN,排气压力20MPa,轴功率3250kW,质量68.6t,冷却器等辅机质量16.2t,电动机质量47t,外形9690mm×4680mm×1950mm。迄今为止,仅广东茂名石化一家企业,即有沈气产多达20台4M80级大型压缩机在役运行,为我国石油化工行业的发展作出了贡献。
总体说来,由于我国压缩机制造业产学研各单位的齐心合力,国产工艺流程用大型往复活塞式压缩机不仅成功地替代了进口机,实际运行状况还优于某些进口机。由于其综合性能——价格比的优势,业已拥有随石化成套装备走向海外的良好条件。而这,也已如是实施。
2、分体式和整体式燃气摩托天然气压缩机组
在管道式燃气轮机——离心式天然气压缩机组的冲击下,大功率(最高曾达10067kW[13500HP])整体式燃气摩托压缩机逐渐退出了历史舞台。现今之整体式燃气摩托压缩机皆为对称平衡结构,其动力缸、压缩缸水平对称卧置,动力缸活塞、压缩缸活塞相向或反向运动,惯性力平衡优良,低速、重载,经久耐用,无需值守人员,运行费用低,功率为630kW及以下。
该类燃气摩托压缩机组是由燃用天然气的动力缸和压缩天然气的压缩缸构成的橇装有机整体,不需外接主电源和水源,机组的冷却、润滑、点火、自控等系统亦无需外界提供动力。显而易见,它是无动力电或接电困难的分散油气田、边缘油气田和后期油气田理想的集输气装备。
中国石油天然气集团公司四川石油管理局成都天然气压缩机厂和四川大川压缩机有限公司,是我国广大油气田整体式燃气摩托压缩机组的最主要供应者。其中,仅成都天然气压缩机厂制造的ZTY系列产品已近300台,运行实绩良好。
“分体式”大型天然气压缩机组,是油气田集输气用主力机种,多由大功率、高转速天然气发动机直联驱动(或由电动机直联驱动)并和大型风冷式冷却器共同构成为独立橇装机组,为油气田所不或或缺。
中国石油化工集团公司江汉石油管理局第三机械厂(武汉市吴家山)生产的RDS系列大中功率(达3000kW)压缩机组,即属此类,系技术合作与独立创新相结合的结晶。
3、天然气汽车加气站用CNG压缩机
世界面对着原油仅可开采40余年,而天然气却能再采70年以上的现实。我国正面临着:着力于能源多元化、强化西气东输工程,大力保护环境,积极开采/使用蕴藏量丰富的陆/海天然气,进口液化天然气,不远的将来还能实现天然气(进口)管路国际联网,以及蕴藏量甚丰的煤层气(油气田天然气的后续天然气)开发力度加大,这样的大好形势。
天然气汽车具有技术成熟、清洁、安全和经济性好等显着的环保/技术/经济综合优势。
自1931年意大利北部建成世界近代首座天然气汽车加气站和1988年在四川省荣县建成首座国产装备天然气汽车加气站以来,国内外CNG压缩机品种、销量和技术进展渐趋活跃。时至今日,CNG压缩机已跃升为全球压缩机市场的最热卖点之一,尤以我国、东南亚和南美洲为最。
CNG压缩机单机功率并不很大,然而在近年却高度富集了当代往复活塞式工艺流程用压缩机多项先进技术。客观上,CNG压缩机几乎成为全球工艺流程用往复活塞式压缩机中唯一能够形成批量生产的门类。随着石油的更加短缺,治理城市汽车尾气污染的紧迫,以及我国西气东输和后续工程分期实施,居民社区燃气能源的逐步普及,CNG压缩机在国内外必将有更大的发展。
虽然起步甚晚却直逼世界先进水准的国产CNG压缩机,在新世纪之初奇葩争艳、异彩纷呈,自不同的角度逐步地将其综合技术水准升华至不亚于舶来品的程度。从而不但为国内天然气汽车加气站的建设作出了新贡献,而且拥有了在我国加入WTO之后与国外着名品牌抗衡的不凡实力,同时踏入了国际市场。由于拥有高的性能价格比和低价位,销往海外的国产CNG压缩机台数逐渐增多,乐于接受中华CNG压缩机的国家和地区也在扩大。四川省某民企八成产值竟为外销CNG压缩机!
中石化江汉三机厂的全风冷机组,最适合在干旱、高寒地域运行,其配置隔声罩机组用于闹市区,已开发成功低吸气压力0.3MPa~0.5MPa和高吸气压力2.0MPa多种流量机型;无锡压缩机股份有限公司的气缸无油润滑机组,适应较宽的低吸气压力范围(0.2MPa~0.5MPa),供气品质优良,冷却方式为水冷及中空活塞杆通油内冷却以保障填料、活塞环工作正常,且无需隔声罩即可于市区运行;南京压缩机股份有限公司的机组高度紧凑,吸气压力范围0.5MPa~1.0MPa,供气量又大,适合城区高中压天然气管网建大型常规站/加气母站用。
开创了国产全风冷CNG压缩机组先河并获国家专利证书的三机厂2D4型机,于2001年始运行于中原油田。继在成都地区配置了3座加气站之后,2003年、2004年西安市天然气总公司北二环路加气站两度选择了2D4型机。多座加气站中的该型机组在无备机、重负荷(每天开20小时以上)工况下,经历了酷暑、严寒自然条件的考验,至今运行状况优良。其优秀设计和传动件承载面的甚低比压值确保了运行安全、可靠和长寿命。
研发了国产首台CNG压缩机的重庆气体压缩机厂有限责任公司,不仅大力拓展了多结构型式、多品种、多类站用的水冷机组,还出口到东南亚,而且继三机厂之后开发了风冷机组,扩大了服务地域。
安瑞科(蚌端口)压缩机有限公司不仅借用引进德、奥压缩机技术的相关部分和国内技术,较早、多品种供应常规站用CNG压缩机,还积极开拓了子站用机、母站用机。特别是其母公司——新奥集团公司实施的城市天然气工程,更拓宽了其CNG压缩机的应用地域、增大了订货量。
北京京城环保产业发展有限责任公司在小型风冷机空气试车、鉴定的基础上,开发了胜利油田所需功率160kW的风冷CNG压缩机。
四川大川压缩机有限公司、四川金星压缩机制造有限公司、自贡通达机器制造有限公司、自贡山川气体压缩机有限责任公司、四川南方气体压缩机有限公司等川渝地区CNG压缩机制造者,皆有积极建树。
上海大隆机器厂着力研发的大型常规天然气汽车加气站用CNG压缩机,为4列、对称平衡型,活塞力60kN,冷却方式为风、水混合冷却,已成为中英合资企业——上海康普艾大隆高压设备有限公司的主导机型之一。
4、特种高压压缩机
作为压缩机中的特殊群体的特种高压压缩机,都具有高参数、高性能的技术特征,如:排气压力高达若干,环境温度低至××、高至××,环境相对湿度××,盐雾××,纵倾××,横倾××,外形尺寸小于××,重量小于××,露点低于××,振动烈度低于××,噪声声功率级小于××,平均无故障运行时间大于××,单位时间内启动次数大于××,等等。
功率和外形尺寸并不很大的特种高压压缩机,以其甚高科技含量而屹立于压缩机设计/制造技术为数不多的几个巅峰之一。
国产特种高压、高参数、高性能压缩机集群的总体水准已不亚于外机。毫无疑问,她们已是我国载人宇宙飞行等高科技领域,以及保卫国土、捍卫海疆和领空的优秀保障装备,功不可没。我国压缩机制造业中的佼佼者,已为此默默地奋斗了半个世纪,功勋卓着!
5、隔膜式压缩机
历经40余年的发展,我国隔膜式压缩机制造企业的生产能力和产品所达到的技术水准,已不容诸强小视。目前,国产隔膜压缩机不仅完全可以替代进口产品,还拥有了在WTO规则中竞争的可观实力。
北京京城环保产业发展有限责任公司研发的隔膜式压缩机,成批量的成功运行于核电站及国防工程。
国家机械装备集团中国通用机械工程总公司与上海大隆机器厂合作研制的超高压200MPa隔膜式氢气压缩机组,具有高技术水准和运行可靠性。
北京汇知机电设备有限责任公司研发成功了具有完整自主知识产权、新颖的对称平衡型金属隔膜压缩机。
北京市科学技术委员会组织专家通过了对汇知公司“GD134-30/160型对称平衡型隔膜压缩机”科技成果的鉴定,确认其创新点和填补了我国大型隔膜压缩机品种的空白,认定其技术性能指标为国内领先、接近国际先进水平。汇知公司的此项技术,已获国家知识产权局实用新型专利证书。
由金属隔膜压缩机的极高气密性和高工作压力两大优势所决定,它适宜在军民核能技术、纳米技术、防化、国防、化工、石油化工、气体工业、医疗、医药工业、超临界二氧化碳萃取领域压缩、输送气体,尤其适于压缩剧毒、强腐蚀、放射性、珍稀、极纯净、极干燥、可燃易爆气体,此种特殊功能是其他结构类型的容积式或动力式压缩机所不具备的。膜腔型线优化,膜片寿命过关,多层膜片在一片破裂报警的同时还能确保安全,远传膜头与气动膜头技术,膜腔气压与液压缸油压差值保持技术等,也都促进了国产隔膜压缩机近年需求量的飙升。
毫无疑问,国产隔膜式压缩机在国际市场上拥有优异的性能——价格比及低价位优势。实际上,其出口业绩也看好。
6、容积式回转压缩机
国内压缩机业主的选型观念,已由非常看重压缩机运行电耗转向更客观、更综合性地通盘考虑。操作人员日常劳务费,维修所需劳务、配件与耗材费,事故停机的直接、间接经济损失等多方面的因素,促进了业主选用螺杆式压缩机。典型的移动式、固定式螺杆空压机。
继先进工业国家之后,国内喷油螺杆空压机的设计、制造技术日趋成熟,而干式(无油)螺杆空压机则尚显逊色。
工艺流程用螺杆压缩机,特别适于压缩中低压力的强腐蚀、剧毒、含液滴、易液化气体,其国内外市场占有率仍将有所上升。
国产工艺流程用螺杆压缩机,依然由上海压缩机有限公司独占鳌头,不仅产销两旺并且出口。
螺杆空压机的技术进展,除了型线(齿形)这一重要方面,油、气、冷却、自控系统的改进和机组各单元配置优化,以及降、隔噪声措施所起的作用不容小看。而今,全面改进螺杆压缩机的中华企业更多了。
我国压缩机、制冷机、工业泵、减变速机4个行业的制造企业,都拥有螺杆转子专用铣床、磨床,且皆为国际顶尖级品牌,其数量总和惊人之多。笔者估计,通用机械4个行业的转子专用机床总台数,雄踞世界首位(按国家计),可谓制造潜能巨大。
海峡两岸的中华螺杆式空压机制造企业,共同拥有了强的制造能力,且产销两旺,如:无锡压缩机股份有限公司、南京压缩机股份有限公司、江西气体压缩机有限公司、江苏超力机械有限公司、无锡市五洋赛德压缩机有限公司、沈阳空气压缩机制造厂、烟台兰星压缩机有限公司、上海博莱特压缩机有限公司、宁波欣达螺杆压缩机有限公司,以及台湾复盛机械有限公司与其分布在上海市、北京市、中山市的三处制造与研发基地。
和国外将单螺杆压缩机基本都用于压缩制冷介质迥然不同,独具中华特色的单螺杆压缩机技术,业已造就成了目前以喷油单螺杆空压机为主体的强力生产基地——上海佳力士机械有限公司、广东正力精密机械有限公司、阜新金昊空压机有限公司、上海飞和实业集团有限公司等。尤其难能可贵的是这些企业的志士仁人拼搏进取,荣获多项单螺杆压缩机和相关技术的国家专利证书,并已转化为生产力。不但单螺杆空压机实测技术经济指标雄踞世界前列,而且品种规格繁多能满足各方需求,同时实现了产销两旺和出口。
7、往复活塞式动力用空压机与微小型空压机
在我国,容积流量3m³/min以上的动力用空压机领域(固定式及移动式),螺杆式和往复活塞式空压机是主流。
空压机的先进性、经济性取决于设计、制造成本(原材料费、设备折旧费、劳务费等)、运行成本(电耗、水耗、劳务费、零件更换费等)的综合结果。我国电费单价高而劳务费低,这样的特定国情与国外差异很大。由此,决定了:
a.宜倡导发展螺杆式空压机,并形成适当数量的具有经济生产规模的制造企业,其主要服务领域是对空压机的综合性能要求较高的使用部门。
b.应提高往复活塞式空压机运行的可靠性,向社会提供廉价、好用的产品。
显然,某一具体结构类型的空压机,只有当其处于最佳参数范围时,方可获得良好的技术和经济效益。
有必要说明,“最佳参数范围”是在发展、变化的,而且即使在同一历史时期,业内人士对其具体范围的界定也会有所差异。
我国往复活塞式动力用空气压缩机具有自主研发的优秀技术基础和强大的制造实力,且其派生产品所覆盖的服务领域广阔。南京压缩机股份有限公司、柳州柳二空机械股份有限公司、柳州环宇压缩机有限公司、重庆气体压缩机厂有限责任公司、潍坊生建压缩机厂、北京京城环保产业发展有限责任公司、江西气体压缩机有限公司、余姚捷华压缩机有限公司、长春空气压缩机制造有限公司、太原气体压缩机厂、中国铁道建筑总公司徐州机械总厂、济南压缩机有限公司、河北省吴桥空压机有限责任公司、湘潭压缩机有限公司等企业皆如此。
不可忽视的选型要素是:往复活塞式动力用空压机不但价廉,而且运行节能。
容积流量3m³/min以下的往复活塞式微小型空压机用途极其广泛,绝对需求量很大。而在现代产销模式下,其单机售价有限,所以只有生产规模很大并有一定技术含量的制造企业才能立足和将产品外销。
长春空气压缩机制造有限公司、江苏超力机械有限公司、上海东方压缩机制造有限公司、沈阳东陵空压机有限公司、鞍山无油空压机有限公司、北京金环压缩机有限责任公司、天津市气体压缩机厂、天津市压缩机厂、石家庄市三原压缩机厂、太原第二气体压缩机厂、南京华冠压缩机股份有限公司、中国人民解放军第四八一二工厂、马鞍山正棱压缩机有限责任公司、烟台兰星压缩机有限公司、无锡力源压缩机有限公司、常德通用压缩机有限公司、开封市空气压缩机厂、佛山市珊瑚压缩机有限公司、柳州市金象机器制造有限公司、重庆小型压缩机厂等企业,都有着生产往复活塞式微小型空压机的悠久历史和相当的生产能力,较好地满足了社会需求。
以位于浙江省温岭市泽国镇的浙江鑫磊机电股份有限公司、浙江鸿友压缩机制造有限公司,和福建省泉州市力达机械有限公司为代表的一批浙、闽地区民营往复活塞式微小型空压机制造企业,作为异军突起的后起之秀,拥有多国质量认证证书,还实现了极大规模生产,成本低、效率高、产品外观好、质量稳定,绝大部分产品远销欧美澳新,年出口量合计达数百万台以上,成为全球家用往复活塞式微小型空压机的主要供货者。
8、矿用空气压缩机
安全生产,是矿产业尤其是煤炭工业永恒的主题。
矿难,令人痛心疾首、肝胆俱裂。究其原委,无疑是多由违法、违规和疏于管理所引发。但是,绝不可因此而忽视了煤炭工业装备自身运行的安全性。
空气压缩机作为煤炭工业的重要采掘装备,向直接采掘机具提供了不可或缺的动力用压缩空气。那么,压缩空气和空气压缩机运行的安全性又如何呢?
众所周知,常温下作为气态混合物质的空气,约三分之一的组分是氧气。而氧气的化学活泼性自不待言。空气中的氧气和压缩机气缸用润滑油,以及可能的过高排气温度,共同构成了空压机运行的安全隐患。至于过高的压缩空气流速、气流中夹有的微粒铁锈静电荷,则是压缩空气管道燃爆事帮的诱因。
初期的矿用往复活塞式空压机,其气缸注油润滑,且系单级压缩。嗣后,演化为两级压缩,各级排气温度明显降低,利于安全运行和节能,但仍为气缸注油者。也就是说,空压机所提供的压缩空气中,仍含有油雾。储气罐及压缩空气管道中凝聚的润滑油和水份,是潜在的巨大安全隐患。若这些油、水未得到及时排污,不仅增大了管道中压缩空气的流速,加大了气流中难免的固体微粒的静电效应,还可能产生冰堵,很可能导致严重后果。
为克服压缩空气中油份和水份对空压机安全运行的威胁,早在廿世纪五十年代初,前苏联的有关安全规范中,已明确规定设置空压机后冷却器。其后的20年-30年间,我国的有关技术规范,才经历了从“宜设置后冷却器”到“应设置后冷却器”的进程。显然,后冷却器的设置,不仅减轻了管道锈蚀,减少了固体微粒的产生,也拉大了空压机排气温度和润滑油闪点的距离,还大大削弱了油雾和水份对安全生产的不良影响。
为从根本上确保矿用往复活塞式空压机运行的安全,压缩机行业中有远见卓识的企业现已毅然决然地大力实施气缸无油润滑,并把井下用空压机和地面压缩空气站用空压机纳入同一新系列中。毫无疑问,这是治本的良方。在切断了油雾之根源的同时,空压机各级排气温度值已和润滑油闪点彻底脱钩,亦即:排气温度再高,也不可能造成压缩空气管道燃爆。更何况其排气温度完全可以控制。当然,矿用往复活塞式空压机固有的节能优越性和廉价,只有在采用十字头结构时方得以成立。
回转式空压机,由于实施了压缩过程喷油内冷却,和压缩后的排气油气分离及油过滤,完全能够提供温度不高且含油率甚低、符合安全标准要求的压缩空气,也不失为矿用空压机的理想机型。
在役矿用空压机的绝大多数,都是往复活塞式且气缸注油(或飞溅)润滑者。为其安全运行计,操作人员必须严格遵守使用说明书的有关规定。在此基础上,确有必要再大力实施安全技术改造——以很小的经济投入,增、改少许零件,实现气缸无油润滑。
我国丰富的煤层气资源之开发、利用,也已初步开展,这种新能源的应用也需要压缩机的支撑。足见在煤炭资源综合利用和节能方面,压缩机行业同样也是可以大有作为的!
矿用的地面压缩空气站向井下供气,必然存在着压缩空气管道过长、阻力损失大、漏气点多、管材消耗量大,空压机运行时的实际排气压力要求高等缺陷。因此,采用适当的若干档容积流量的空压机运行于井下巷道,具有非常明显的节能、节材效果。当然,由井下空气具有一定瓦斯含量这一客观实际所决定,确保矿用空压机安全运行责无旁贷!
廿世纪六十年代初,陈克明先生在当时的沈阳气体压缩机厂开拓了容积流量为10m³/min的矿用井下对称平衡型空压机。八十年代初,当时的江西气体压缩机厂成功地将容积流量为20m³/min的矿用井下L型空压机运行于若干煤矿。眼下,诸多压缩机制造企业将若干型号的往复活塞式及回转式空压机服务于井下,已产生了巨大的社会/经济效益。
9、压缩机行业“十一五”规划的着重点
a.开发1000kN-1250kN超大活塞力工艺流程用往复活塞式压缩机的现实需求和紧迫性;
b.扬往复活塞式压缩机在中高压领域之长,避在低压、大流量范围之短,控制低端产品的重复生产,研发天然气高压回注用压缩机及钻井增压空压机、高速分体式压缩机及新型无油润滑压缩机;
c.充分发挥螺杆式、单螺杆式等容积式回转压缩机的技术——经济优势;
d.国产工艺流程用螺杆压缩机技术内涵的提升及用户求实择用的重要性;
e.研发中小流量的紧凑型离心式空气压缩机组的客观需求;
f.天然气汽车加气站用国产CNG压缩机中的先进机型,其运行实绩已证明不亚于舶来品,也已走出国门,具有优良的性能——价格比和竞争潜力,需与国际标准接好轨;
g.进一步搞好迷宫压缩机的研发,挑起其他结构压缩机难以胜任的流程岗位;
h.市场需求旺盛的隔膜式压缩机拓展性能参数覆盖面之紧要;
i.确保国防保障所需之高性能、高参数、低噪声、低振动的极紧凑压缩机的研制和生产;
j.小型往复活塞式空压机在继续大批量出口的同时,需调整定位,改善实际经济收益;
k.独立研发、拥有完整自主知识产权的极端重要性和用好计算机网络技术;
l.空气及其它气体净化装置、压缩机关键零部件,均需注重深层次的研发。
我国压缩机制造业的志士仁人,决意继续奋力打造压缩机制造业科技/经贸日趋兴盛的崭新局面,以性能价格比优异的适用产品服务于长城内外、大江南北,跃动于全球经济圈,从而屹立于世界压缩机强林!
让我们携手共勉!
‘柒’ 汽车空调毕业论文
汽车空调维修毕业论文
摘要:随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。
近年来,环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现,为汽车空调业提出了新的课题与挑战。
自本世纪20年代汽车空调诞生以来,伴随汽车空调系统的普及与发展,汽车空调的发展大体上经历了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也经历了由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进,同时,我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性,空调已成为现代汽车的一向基本配备。给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。论文最后以汽车空调故障检修的方法,对汽车空调系统的再深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。
关键词:汽车空调 压缩机 检修
(一)汽车空调的过去与未来
汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。
最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成,且只能对车室供暖。准确地讲,汽车空调的历史,应该从制冷技术应用在车上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代,应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段:
单一供暖空调装置阶段 始于1927年,目前在寒冷的北欧,亚洲北部地区,汽车空调仍使用单一供暖系统。
单一供冷空调装置阶段 始于1939年,美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。
冷暖型汽车空调阶段 始于1954年,原美国汽车公司,首先在轿车安装于冷暖一体化空调器,这样汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上,是目前使用量最大的一种方式。
自控汽车空调装置阶段 由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工调节,这既增加上司机的工作量,还使控制不理想。通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置,便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度,自动地调制装置各部件工作,达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前,大部分的中高级轿车,高级大客车都装备自控空调
电脑控制汽车空调阶段 自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司,同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车上后,即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加,显示数字化,冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需,实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调,极大地提高了制冷效果,节约了燃料,从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。
(二)汽车空调的特点
众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:
1. 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。使用中要经常检查系统内制冷剂的多少,据统计,由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。
2. 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性,但它相对于独立空调,在设备成本、运行成本上都较经济。据测试,汽车安装了非独立式空调后,耗油量会增加10%到20%(与车速有关)。发动机输出功率减少10%到12%。
3. 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:
(1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。
(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。
(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说,由于发动机工况频繁变化,所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时,转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂流量变化大,轻者引起制冷效果不佳,重者引起压力过高,压缩机出现敲击现象,发生事故。因此,汽车空调制冷系统较室内复杂得多。
(4)由于汽车本身的特点,要求汽车空调结构紧凑,质轻、量小,能在所有限的空间进行安装。目前空调的总比重比60年代下降了50%,而制冷能力却提高了50%。
(5)汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。
(三)汽车空调的性能评价指标
1.温度指标
温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是200C到280C,超过280C,人就会觉得燥热。超过400C,即为有害温度,会对人体健康造成损害。低于140C人就会觉得冷。当温度下降到00C时,会造成冻伤。因此,空调应用控制车内温度夏天在250C,冬天在180C,以保证驾驶员正常操作,防止发生事故,保证乘员在舒适的状况下旅行。
2.湿度指标
湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。
3.空气的清新度
由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易进入车厢内,造成车内空气浑浊,影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能,以保证车内空气清新度。
4.除霜功能
由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。
5.操作简单、容易、稳定。
汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。
第二章汽车空调的组成与原理
(一)汽车空调的工作原理
压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。
(二)汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿
制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大,油耗也会相应的增加,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系,环境温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油耗相应减少。
制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是空调本身获取的,是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成内的副水箱)提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风,待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。
通风:通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以保持车内空气的清新.
除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾,打开空调驱雾就是一个除湿的过程。
(三)汽车空调的组成
汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。
1.电磁离合器
在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。
当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下,压力板和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。
2.压缩机
作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。
(1)用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为:
往复活塞式
曲轴连杆式
径向活塞式
轴向活塞式
翘板式
斜板式
旋转式
旋叶式
圆形汽缸
椭圆形汽缸
转子式
滚动活塞式
三角转子式
螺杆式
涡旋式
1)曲轴连杆式压缩机
图(1)曲轴连杆式压缩机
曲轴连杆式压缩机如图(1)它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在汽缸内不断地运动,改变了汽缸的容积,从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作,可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程
2) 斜板式压缩机
图(2)斜板式压缩机
斜板式压缩机如图(2)它的润滑方式有两种,一种是采用强制润滑,用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。另一种是采用飞溅润滑,我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。
斜板式压缩机结构紧凑,效率高,性能可靠,因而适用于汽车空调。
3)旋叶式压缩机
图(3)旋叶式压缩机
旋转叶片式压缩机如图(3)由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小 ,易于在狭小的发动机舱内进行布置 ,加之噪声和振动小以及容积效率高等优点 ,在汽车空调系统中也得到了一定的应用 。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高 ,制造成本较高 。
4)滚动活塞式压缩机
滚动活塞式压缩机具有质量小、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。
3.冷凝器
汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。
汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构,其冷凝原理是:让外界空气强制通过冷凝器的散热片,将高温的制冷剂蒸气的热量带走,使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量,被周围空气带走,排到大气中。
汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。
(1) 管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成,如图 12所示。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。
(2) 鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片,然后装配成冷凝器,如图 13所示。由于散热鳝片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。
4.蒸发器
也是一种热交换器,也称冷却器,是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发,使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。
5.膨胀阀
膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处,是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是:把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。
6.贮液干燥器
贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间,如图 20所示,其作用是临时贮存从冷凝器流出的液态制冷剂,以便制冷负荷变动和系统中有微漏时,能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时,可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且,还可滤除制冷剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,以防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备部件不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。
贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是制冷系统的一种安全保护装置。其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。
7.孔管
孔管是固定孔口节流装置。两端都装有滤网,以防止系统堵塞。和膨胀阀一样,孔管也装在系统高压侧,但是取消了贮液干燥器,因为孔管直接连通冷凝器出口和蒸发器进口。孔管不能改变制冷剂流量,液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此,装有孔管的系统,必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间,安装一个积累器,实行气液分离,以防液击压缩机。
孔管是一根细钢管,它装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内,装有密封圈。有的还有两个外环形槽,每槽各装一个密封圈。把塑料套管连同孔管都插入蒸发器进口管中,密封圈就是密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙用的。安装使用后,系统内的污染物集聚在密封圈后面,使堵塞情况更加恶化。就是这种系统内的污染物,堵塞了孔管及其滤网。这种孔管不能修,如需维护,只能清理滤网。坏了只有更换,孔管内孔的积垢,也不能清理。
8.积累器
用孔管代替膨胀阀时,汽车空调制冷系统要在低压侧安装积累器。积累器是一种特殊形式的贮液干燥器,用于回气管路中的气液分离,滤网设计有特殊要求,只许润滑油从中通过,而不允许液态制冷剂从中通过。使用孔管的汽车空调制冷系统,总是存在一种可能性:制冷剂离开蒸发器时,还是液体。为了防止液态制冷剂损坏压缩机,必须在蒸发器出口和压缩机进口之间设置积累器,以防止液态制冷剂通过。液态制冷剂在积累器中蒸发,然后以气态形式进入压缩机。
9.风机
汽车空调制冷系统采用的风机,大部分是靠电机带动的气体输送机械,它对空气进行较小的增压,以便将冷空气送到所需要的车室内,或将冷凝器四周的热空气吹到车外,因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。
风机按其气体流向与风机主轴的相互关系,可分为离心式风机和轴流式风机两种。
10.电磁旁通阀
电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统,其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度,防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。
11.主轴油封
主轴油封损坏,会引起雪种和润滑油泄漏。一般可以从有关的油迹来确定泄漏的地方。也可将压缩机拆下,浸入水中,以进出、口不没入水中为度。将排气口堵住,再从进气口加气压。从有关冒气泡的地方很容易确诊是不是主轴油封泄漏。
(四)汽车空调系统分类(按动力源分)
1.独立式空调:有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机;另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。
2.非独立式空调:直接利用汽车的行驶动力(发动机)来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制。接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行。尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本(相对独立式空调),已逐渐成为市场的主导产品。目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。
(五)汽车自动空调系统
汽车自动空调系统指的是根据设置在车内外的各种温度传感器的输出信号,由ECU中的微机进行平衡温度的演算,对进气转换风扇、送气转换风门、混合风门、水阀、加热继电器、压缩机和鼓风机等进行自动控制,按照乘客的要求,使车厢内的温度和温度等小气候保持在使人体感觉最舒适的状态。
自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。其中水温传感器位于发动机出水口,它将冷却水温度反馈至ECU,当水温过高时ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机,同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。各个传感器将温度信息反馈到ECU,ECU通过“混合风档”的冷暖风比例而控制空气流的温度,例如当温度过低时ECU指令冷气流经加热芯升温,当温度过高时则增大冷气,当车厢内温度达到预定值时,ECU会发出指令停止“混合风档”伺服电动机运转。同时,ECU还通过“方式风档”伺服电动机控制气流流向,确定出风口的吹风角度。
第三章汽车空调的检修
一、汽车空调检修的基本工具
1.修理空调器的常用工具
(1)活板手(2)开口扳手(3)套筒扳手(4)内六角扳手(5)钢丝钳(6)尖嘴钳(7)十字螺丝刀(8)一字螺丝刀(9)锉刀:圆(10)手弓钢锯(11)手枪钻(12)钻头(13)冲击钻(14)刀子(15)剪刀(16)锤子:铁锤、木锤、橡皮锤各1把 (17)卡钳(18)小镜子(19)钢卷尺(20)酒精灯(21)温度计(22)电烙铁(23)万用表(24)低压测电笔
2.维修用大设备
(1)真空泵:一般选用排气量为2L/s,真空度达到5×10-4mmHg的真空泵;
(2)气焊设备:氧气瓶、乙炔瓶、减压阀、乙炔单向阀及配套输气管及焊具共1套;
(3)电焊设备:电焊机、输入和输出电缆线、焊把及2.5mm、3.5mm焊条共1套;
(4)制冷器钢瓶:用来存放制冷剂,一般选用3kg~40kg不等,按实定;
(5)定量加液器:可以准确地比空调器充注制冷剂 1套;
(6)台秤:以确保小钢瓶的充灌制冷剂不超过额定量,避免意外发生 1台;
(7)氮气瓶:存放氮气,可对空调器进行试压、检漏,以及对制冷系统进行冲洗 1套及配套;
(8)卤素检漏灯或电子卤素检漏仪:对制冷系统进行检漏 1套;
(9)兆欧表:测导线绝缘程度 500V直流的1套;
(10)数字温度表:1套 测量空调器的进、出风温度;
(11)功率表:测量空调器的输入功率1套;
(12)可移动配电盘:供维修接临时电源用;
3.维修专用工具
(1)胀管器和扩口器:1套
(2)割管刀:切割铜管 1套
(3)弯管器:滚轮式弯管器和弹簧管式弯管器各1套
(4)修理阀:三通修理阀或复式修理阀1套(常用)
(5)封口钳:将压缩机充气管封死,然后才可以焊封充气管 1套
(6)力矩扳手:空调配管之间的连接螺母一定要用相应的力矩扳手来坚固
(7)电动空心钻:用以打墙孔(小孔径可用冲击钻)、钻头选用70mm、80mm两种规格
二、汽车空调制冷系统检修的基本操作
1.制冷系统工作压力的检测
(1)将歧管压力计正确连接到制冷系统相应的检修阀上,如果手动阀,应使阀处于中位。
(2)关闭歧管压力计上的两个手动阀。
(3)用手拧紧歧管压力计上的高低压注入软管的联接螺母,让系统内侧的制冷剂将高低压注入软管内的空气排出,然后再将联接螺母拧紧。
(4)起动发动机并使发动机转速保持在1000~1500r/min,然后打开空调A/C开关和鼓风机开关,设置到空调最大制冷状态,鼓风机高速运转,温度调节在最冷。
(5)关闭车门、车窗和舱盖,发动机预热。
(6)把温度计插进中间出风口并观察空气温度,在外界温度为270C时,运行5min后出风口温度应接近70C.
(7)观察高低压侧压力,压缩机的吸气压力应为207pa~24kpa,排气压力应为1103~1633kpa 。应注意,外界高温高湿将造成高温高压的条件。如果离合器工作,在离合器分离之前记录下数值。
2.从制冷系统内放出制冷剂具体方法如下
(1)关闭歧管压力计上的手动高低压阀,并将其高低压软管分别接在压缩机高低压检修阀上,将中间软管的自由端放在干净的软布上。
(2)慢慢打开手动高压阀,让制冷剂从中间软布上排出,阀门不能开的太大,否则压缩机内的冷冻油会随制冷剂流出。
(3)当压力表读数降到0.35Mpa以下时,再慢慢打开手动低压阀,使制冷剂从高低两侧流出。
(4)观察压力表读数,随着压力的下降,逐渐打开手动高低压阀,直至低压表读数到零为止。
3.制冷剂充注程序
抽真空作业
从高压侧充注200g液态制冷剂
第四章 总结
随着我国汽车工业的高速发展,作为汽车技术现代化标志之一的汽车空调技术在我国蓬勃发展。汽车空调大大改善了乘坐环境,提高了成员的舒适性。近年来,各种完善的多功能型空调装置的应用,受到用户的普遍欢迎。但对于汽车空调维修人员来说将面临新的挑战!
本论文对汽车空调的原理、结构以及必备的工具等知识做了一般性的介绍。重点对修理、维护做了详尽的介绍。这样做的原因,主要是考虑本论文所面对是汽车空调维修人员,并由此希望能帮助学习动手解决一般汽车空调故障的技能。
第五章 参考文献
【1】冯玉琪《实用空调制冷设备维修大全》电子工业出版社1994
【2】张蕾 《汽车空调》机械工业出版社2007
【3】夏云铧 齐红《汽车空调应用与维修—从入门到精通》机械工业出版社
‘捌’ 空气压缩机论文
一、概述
可编程控制器(PLC)是一种新型的通用控制装置,他将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体,专为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性强、环境适应性好、编成简单、使用方便、体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。近年来,随着可编程控制器的日渐成熟,越来越多设备的控制都采用PLC控制器来代替传统的继电器控制,并取得了很好的经济效益。
空气压缩机使矿山生产重要的四大固定设备之一,它生产压缩空气,用以带动凿岩机、风动装岩机等设备及其他风动工具。其能否安全运行直接影响着煤矿生产的产量和效益问题。影响其安全生产的要素主要有空压机的超温、超压、断水、断油等因素。
随着煤矿现代化的发展,矿山对矿山设备的要求越来越高,建设本质安全性矿山已成为煤矿生产建设的核心。矿山设备不断更新,不断进步,可靠性、易操作性、可监视性、易维护性等已是最基本的要求了。用继电器搭成的控制电路具有可靠性差、不易维护、不易监视,已不能适应当前的要求。现在迫切需要可靠性高、易维护、易操作、可监视并且价格不高这样的控制器来代替继电器搭成的电路。随着电子技术、软件技术、控制技术飞速发展,可编程控制器(PLC)发展迅猛,性能很高,价格较为合理,与继电器搭的控制电路比具有非常大的优势。许多矿山设备已选用了PLC来代替比较重要的设备控制。传统的保护主要采用分离仪表,其可靠性差、集程度低、费用高,不能有效的满足矿山设备投入的经济性和安全性的要求。
本文笔者采用可编程控制器(PLC)作为核心控制器,通过检测仪器为PLC提供控制中所需要的信号参数对空压机进行自动巡回检测控制。进行监控的主要参数有空压机高低压缸温度、润滑油温度、电动机温度、风包温度、出水温度;高低压缸压力、风包压力、润滑油压力;高/低压、中/后冷却水断水检测等参数。
二、控制功能和控制原理
1. 保护控制功能
⑴、 电机电流和电压的检测。
⑵、 一二级缸、油压、风包压力检测。
⑶、 一二级排气温度、油温、电机温度检测。
⑷、 电动机的延时启动。
⑸、 电机的无水运转。
2. 保护控制原理
在启动主机之前先将水源电磁阀和放空电磁阀都打开,在冷却水压和流量达到规定值条件下,可以进行空压机的空载起动,然后延时自动关闭放空电磁阀,空压机进行正常运行。启动时允许低油压启动,设置一定时间后对油压进行监控。在停机时,按复位按钮放空电磁阀打开,经30秒延时后切断主电源。实现空压机的停机,同时关闭水源电磁阀和放空电磁阀。在保户状态时,以上监控参数有一个在设定范围内发生故障,产生报警信号,同时打开放空电磁阀,压缩机减载运行,延时30秒故障不消除自动机停机。
⑴. 控制分布图
1-1压缩机控制分布图
⑵. 控制通讯原理
现场总线PROFIBUS可以实现数字和模拟输入/输出、智能信号装置和过程调节装置与可编程控制器PLC和PC之间的数据传输,把I/O通道分散到实际需要的现场设备附近。PROFIBUS一方面覆盖了传感器/执行器领域的通信要求,另一方面又具有单元级领域的所有通信网络通信功能。他支持高速的循环数据通信,以满足了实时监控的要求。
1-2系统控制通讯图
三、信号采集S7-200为每个本机数字量输入提供脉冲捕捉功能。脉冲捕捉功能允许PLC捕捉到持续时间很短的脉冲。而在扫描周期的开始,这些脉冲不是总能被CPU读到。当一个输入设置了脉冲捕捉功能时,输入端的状态变化被锁存并一直保持到下一个扫描循环刷新。这就确保了一个持续时间很短的脉冲被捕捉到并保持到S7-200读取输入点。
本设计需对下列参数进行采集:
(1)、压力信号分别为1级缸、2级缸及储风缸压力、润滑油压力4点;
(2)、温度信号为1级缸排气温度、2级缸进气温度、风包温度、油温、电机温度以及冷却水出口温度共6点;
(3)、电量信号为主电机电流1点,电源电压1点,共2个点。
(4)、流量检测有高低/压端2点,中/后冷2点共4点。
采集参数总计为4+6+2+4=16个。
对上述参数采集后,首先判断有关参数是否异常,然后形成动态数据表格进行实时巡回显示,并存储起来而供以后进行随机查询。
四、系统软件设计
本系统主要是以保护为主,根据《煤矿安全规程》的要求和空压机的保护原理,其控制的软件设计流如下。
五、结束语
该系统主要是以S7-200 为核心控制器,PROFIBUS作为通讯桥梁,通过检测元件为控制其提供检测信号,以此达到保护控制的目的。在本文的编写过程中,得到了张集矿机电科多位领导的大力支持,在此致以诚挚的谢意!同时感谢西门子(中国)有限公司自动化驱动集团提供的大量资料。
‘玖’ 跪求液压与气动技术的论文,要求看补充
从工程的角度讲:气体是可压缩流体,液体是不可压缩流体 当然气压传动的压强小于液压,也是一个主要原因 气体容易泄露不易密封;气体可以被压缩而产生高温;气体可被压缩导致其很难用于产生伺服动作;气体的高压缩比是同样的压力下提供同样的动作量需要的气体很多;平时不易储存…… 气压传动更适宜与远距离传动,因为气压传动可以直接从空气中获得气体进行加压,而液压传动要靠液体,而一般机械他自身携带的液体数量是相当有限的如千斤顶,只适合短距离的传动,但是稳定性更好,传受较大的力效果更好1829年出现了多级空气压缩机,为气压传动的发展创造了条件。1871年风镐开始用于采矿。1868年美国人G.威斯汀豪斯发明气动制动装置,并在1872年用于铁路车辆的制动。后来,随着兵器、机械、化工等工业的发展,气动机具和控制系统得到广泛的应用。1930年出现了低压气动调节器。50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
‘拾’ 压缩机的发展历史、现状和趋势
1、压缩机的发展历史:
中国的压缩机行业从建国以来实现了从无到有,制冷和空调行业中采用的压缩机有5大类型:往复式、螺杆式、回转式、涡旋式和离心式,其中往复式是小型和中型商用制冷系统中应用最多的一种压缩机。
螺杆式压缩机主要用于大型商用和工业系统。回转式压缩机、涡旋式压缩机主要用于家用和小容量商用空调装置,离心式压缩机则广泛用于大型楼宇的空调系统。
各种往复式压缩机一般根据压缩机壳体形式以及驱动机构设置方式分类。根据壳体形式来分有开启式和封闭式半封闭式压缩机。封闭式是指整个压缩机均设置在一个壳体内。
2、现状:
在国内压缩机供应不足的情况下,中国每年还需适量进口。主要贸易国家是德国、美国、意大利、日本、丹麦、巴西、韩国等。设备改造,国产压缩机的质量、产量都大幅度提高。
3、趋势:
未来十年是中国由制造大国向制造强国转变,实现由中国制造向中国创造、中国制造转变的关键时期。直线压缩机技术就取代传统压缩机,在于其效率高、0噪音、0污染和结构简单,是真正的绿色工业技术。
中国制造业未来十年的发展的六个体现,制造业已发展成为中国国民经济的支柱。制造业工业增加值约占全国GDP的三分之一,占全部工业的80%;上交税金约占全部工业的90%。
工业制成品出口占全国外贸出口总额的90%;从业人员占全部工业的90%。“从发展趋势来看,未来十年会有一些变化,但是制造业在国民经济当中还会占比较重要的位置。”
(10)压缩机发展的论文扩展阅读:
压缩机的分类:
压缩机按其原理可分为容积型压缩机与速度型压缩机。容积型又分为:往复式压缩机、回转式压缩机;速度型压缩机又分为:轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。
如今家用冰箱和空调器压缩机都是容积式,其中又可分为往复式和旋转式。往复式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构,旋转式使用的多是滚动转子压缩机。在商用空调上,又多是离心式、涡旋式、螺杆式。
按应用范围又可分为低背压式、中背压式、高背压式。
低背压式 ( 蒸发温度 -35 ~ -15 ℃ ) ,一般用于家用电冰箱、食品冷冻箱等。中背压式 ( 蒸发温度 -20 ~ 0 ℃ ) ,一般用于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。高背压式 ( 蒸发温度 -5 ~ 15 ℃ ) ,一般用于房间空气调节器、除湿机、热泵等。