全封閉型活塞式壓縮機降低能耗和噪聲的改進

全封閉型活塞式壓縮機降低能耗和噪聲的改進

1引言

　　壓縮機是冰箱的心臟，隨著人們對冰箱要求的提高，壓縮機的節(jié)能，低噪，環(huán)保必然成為各冰箱廠家關(guān)注的焦點。本文介紹的是冰箱用全封閉型活塞式壓縮機在降低能耗和噪聲方面所進行有益的改進。加西貝拉公司自1996年起開始就壓縮機的能耗，噪聲，環(huán)保問題進行了研究。通過近年來的探索和實踐，在此方面已積累了一些經(jīng)驗，希望與有關(guān)專家及同行共同切磋。

2對制冷工質(zhì)的選擇

　　隨著國際上CFC替代技術(shù)的發(fā)展，我公司從1996年起開始R12的替代工作。由于R134a的ODP值為0，GWP值為1000-2900，R134a與礦物油不相溶，需選用聚酯油，它的吸濕性較強，熱穩(wěn)定性較差，在200℃時易分解，形成水，酸和二氧化碳，腐蝕金屬，對系統(tǒng)的干燥性提出了更高的要求。R600a（異丁烷）的ODP值為0，GWP值接近為0，與礦物油相溶，物理性質(zhì)與R12稍不同，制冷性能比R12要好，由熱力循環(huán)計算壓縮機COP值理論上R600a高于R12，所以，我公司廣泛吸收和借鑒國際上的先進經(jīng)驗，根據(jù)自身優(yōu)勢和實際情況，首選R600a（異丁烷）為制冷工質(zhì)。

3設(shè)計上的改進

     提高壓縮機的輸氣效率，即輸氣系數(shù)，降低能耗對壓縮機的設(shè)計，總是不斷提高壓縮機的輸氣系數(shù)，這樣可以減小壓縮機的尺寸，重量，同時，也可降低壓縮機功率的消耗，從而達到節(jié)能的目的。在排氣結(jié)束，活塞開始反移動時，氣缸頭頂端不可避免地留有一定的余隙，循環(huán)中頂端余隙的膨脹，部分活塞行程失去吸氣作用，所以，實際循環(huán)中存在一個容積系數(shù)λv；同時，吸排氣時壓力的波動，吸氣過程中溫度的升高，氣體泄漏等因素，也存在壓力系數(shù)λp，泄漏系數(shù)λl，溫度系數(shù)λT對輸氣系數(shù)的影響。

　　實際的輸氣系數(shù)λ可表示為λ=λvλpλlλT式中，λ―――輸氣系數(shù)；λv―――容積系數(shù)；λp―――壓力系數(shù)；λl―――泄漏系數(shù)；λT―――溫度系數(shù)對于電冰箱用小型制冷壓縮機，影響最大的是容積系數(shù)，其次還有溫度系數(shù)。所以對壓縮機的改進重點放在提高容積系數(shù)。減少余隙容積，改進吸，排氣閥片的型式，例如采用無限位的吸氣閥門，凹閥板等等，都會提高壓縮機的效率，不過，這些性能的提高，都在于有完善的工藝保證才能得以實現(xiàn)。另外降低排氣壓力損失，增強對氣缸壁面的冷卻，也對壓縮機效率的提高有益。

　　氣閥的優(yōu)化氣閥控制著壓縮機的吸氣，壓縮，排氣和膨脹全過程，閥片啟閉中出現(xiàn)"顫抖"及"延遲關(guān)閉"會影響壓縮機的輸氣量，增大壓縮機的噪聲和振動，損害閥片，影響壓縮機的壽命，所以氣閥的設(shè)計尤為重要。在設(shè)計中，氣閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)及閥片的運動規(guī)律都必須合理地解決，以盡量減小阻力損失。由于閥隙馬赫數(shù)，氣體對氣閥的作用力都隨著制冷劑的改變而變化，所以，對采用R600a為制冷工質(zhì)的壓縮機，必須重新調(diào)整氣閥的結(jié)構(gòu)尺寸，以便合理地解決氣閥運動中出現(xiàn)的問題。一般地，制冷工質(zhì)的吸氣壓力總小于排氣壓力，而且，R600a的吸氣壓力又遠遠低于R12的吸氣壓力，所以可增大閥片的升程。通過增大閥片的升程，來增大氣閥的時間截面，以降低氣流的速度，減小功率損失。

　　降低噪聲提高壓縮機效率的同時，噪聲的增加是必然的，這是一個不容忽視的問題。這些噪聲有連續(xù)噪聲和不連續(xù)噪聲，周期性和非周期性噪聲，可歸結(jié)為流體噪聲，機械噪聲和電磁噪聲。其中最重要的是對吸氣消音器流道的優(yōu)化調(diào)整。