学号
年级
制冷压缩机课程文
制冷压缩机低温启动性研究
专 业 源动力工程
姓 名
指导教师
评 阅
2020年5月
目 录
第1章 制冷压缩机 1
11制冷压缩机简介 1
12 制冷剂简介 1
13 制冷压缩机启动工况 1
第2章 低温工况压缩机启动问题 3
21制冷压缩机低温工况启动 3
22 制冷剂迁移 3
23 回液液击 5
24 润滑足缺油 5
25 低压低压 5
第3章 解决措施 6
31 压缩机电加热带油温热度控制 6
32 吸气热度控制 7
参考文献 8
第1章 制冷压缩机
11制冷压缩机简介
制冷系统中制冷压缩机重组成部分重程度堪心脏某种角度说制冷系统意义放镜样制冷压缩机性放系统化说制冷压缩机坏制冷系统性体现制冷系统工作效果基压缩机体现源动力工程方制冷行业尤重视压缩机研究许新观点层出穷制冷压缩机技术已非昔拥更广阔前景制冷压缩机根工作时排量否变化分定排量压缩机变排量压缩机
制冷压缩机工作程中制冷剂升压制冷剂循环工作中吸收相低温环境中热量部分热量排放相高温环境中实现热量转移程制冷系统工作程制冷压缩机制冷意义毋庸置疑制冷系统通压缩机电制冷剂工作时热量转移压缩机工作环境温度断变化导致压缩机负荷常变化需加入控制系统减少必量损失
12 制冷剂简介
制冷剂制冷机中热力循环工质制冷剂低温吸收冷象热量相高温热量转移象冷水者空气蒸气压缩式制冷机中制冷剂选择常温者较低温度迅速液化工质氟利昂沸混合工质碳氢化合物氨等气体压缩式制冷机中制冷剂选择常见气体空气氢气氦气等气体制冷循环中直气态吸收式制冷机中工质选择二元溶液两组元分吸收剂制冷剂氨水溴化锂水等蒸汽喷射式制冷机中常水作制冷剂1960年非沸混合工质做量研究实验天然气液化分离等方面量该工质非沸混合工质采单级压缩较低蒸发温度相应增加制冷量减少应功耗 该工质性质直接影响制冷装置制冷效果性
13 制冷压缩机启动工况
蒸汽压缩式制冷系统中压缩机核心部件制冷程动力源实际运行程中压缩机受高压高温油气二元混合等变素影响环境中想研究变工况运行时运行状况热力性尤复杂压缩机运行状况热力性仅受结构部件制造工艺影响受运行工况影响种素间更加复杂关系种种原导致热力性参数难现数学模型表示
究竟应该表示压缩机热力性参数呢？利热力程方程式计算压缩机指示功率时参文献[1]中公式确保计算精度令计算结果更加接实际工作程满足工程计算需必简便选择采等功法[1]实际示功图作定简化图11示
图11 实际循环等功简图
压缩机实际工作中吸排气程分均吸气压力损失△pa线4＇1＇均排气压力损失△pa线2＇3＇似代分1＇3＇两点作1＇2＇3＇4＇等功变指数程线似代原先变指数程样简化循环指示功W
（1）
假设式变成
(2)
似认
(3)
式中——压缩
——分容积系数压力系数
——吸气程排气程中均相压力损失
——1＇2＇点压缩子
（3）知压缩机工艺结构定前提进排气压力确定时循环指示功仅仅m等参数关压缩机运行工况参数关
第2章 低温工况压缩机启动问题
21制冷压缩机低温工况启动
启动直稳定运转制冷压缩机需升频设定值程该程中压缩机电流转矩会变时压缩机处相低温工况情况压缩机机组启动程会变更加复杂恶劣结果原相低温工况情况压缩机制冷剂停机时出现迁移现象
毋庸置疑种启动程中问题会降低机组生产效率尤低温积液情况甚会机组部件产生逆损失解决问题会提高机组工作效果效率会令国制冷领域迈出长足步
22 制冷剂迁移
压缩机长时间处启动状态果特殊情况长时间处机状态时某原制冷剂会机组部进行迁移导致机组工作状态佳
原制冷剂会进行机组相温度高区域相温度低区域迁移然例种种实验证明怕仅仅存极压差程会缓慢发生果长时间处机状态积液难免低温工况机组两侧温度差异较明显制冷剂会温度更低侧迁移[2]
原二制冷剂物理性质决定润滑油够互溶成二元溶液制冷剂逐渐溶该二元溶液导致更制冷剂压差等原侧迁移仅制冷剂越越少润滑油起相应作
原三制冷剂物理性质温度越低溶解度越高果机组出现长时间机温度快会降低环境温度水第二条中原制冷剂断润滑油混合溶解度越越高导致制冷剂断润滑油处积累形成新二元溶液
够针述情况做出改进必须液位情况进行观察实验采连通器原理机组两腔体外部安装枚式液位计观察腔体部液位情况
见图21示
图21 压缩机焊接液视镜示意图
研究阀门液位影响图22示机组机程中果开启两阀门液位变化更加剧烈说明两阀门开启时存量制冷剂机组室侧迁移机组室外侧情况
图22 压缩机停机高压腔液位变化情况
制冷剂迁移现象温度降低时尤明显机时间长话制冷剂会断润滑油迁移更形成两者二元溶液[34]机组长时间机启动话温度会迅速升高制冷剂物理性质温度越低溶解度越高说时制冷剂会蒸发离开二元溶液会形成类似水沸腾时沸腾状沸腾程度没剧烈具体程度应实验结果出发进行假定验算里做定性分析时启动状态称带液启动
23 回液液击
压缩机运行时制冷剂温度升高变液态压差低压侧回流压缩机部现象称回液液击回液液击现象中制冷剂流吸气吸气阀进入泵体继续运转工作程中继续压缩
回液现象仅会导致液击现象出现会导致制冷剂润滑油形成二元混合溶液润滑油失原效果摩擦增加会机体出现划伤等现象危害机体工作状态工作寿命种特殊情况冷凝剂会液态形式存留回流产生回液现象某原导致系统设计蒸发量难满足求话法蒸发冷凝剂会述情况回压缩机部外种情况文献中[56]记载赘述
24 润滑足缺油
润滑油足原部部件疏通等原造成设计量部分提供润滑油导致工作面长时间润滑足情况工作造成机体部件损伤[7]
原二文述制冷剂量积液润滑油形成二元混合溶液造成润滑油纯度降工作力会定程度降造成工作面足够润滑导致机体部件量摩擦
原三般工作条件机时间较长机组制冷剂润滑油溶解度没高说会形成分层制冷剂通常较高密度泵体抽取液体时处底部制冷剂里抽取导致制冷剂代润滑油起润滑油作造成机体部件高强度恶劣工作条件[79]
原四极端条件工作温度极高时会造成种良工作状态润滑油高温条件分解工作环境更加恶劣摩擦更甚温度次升高润滑油旦流指定位置会分解时润滑油已法起作[9]
缺油情况较简单润滑油足时时续油控制方法简单机体设计液标标示润滑油量
25 低压低压
机组长时间机启动制冷剂设计流量积液原导致流量差较导致制冷剂物理性质迅速变化制冷剂高压侧积攒导致机体高压参数升高低压侧制冷剂时供低压参数相应降低低压低压长时间机启动情况会更恶劣机体负荷幅度增加机器寿命带压力
见图23示图15℃低温工况低压参数机体长时间机启动变化情况图见述结正确段时间参数逐渐回升某水保持稳
图23 低温（15℃）启动低压变化图
第3章 解决措施
31 压缩机电加热带油温热度控制
压缩机体添加电加热带控制润滑油温度保持高饱温度水保证会出现文述带液启动现象方面控制二元混合溶液生成降低润滑油效率
见图24示图15℃低温工况机组长时间机启动情况采电加热带话机组润滑油油温始终高饱温度没采电加热带时明显出现物性参数达求会出现量制冷剂溶润滑油情况
图24 低温积液启动油温热度较
32 吸气热度控制
实述实验思想已出控制制冷机组种低温启动问题解决办法控制启动时润滑油热度参数设计时候加入电加热带等控制热度部件应该注意味增加热度控制适度热度会增加机组工作效率延长机组寿命
参考文献
[1]王晓燕焦卫东朱利民等变工况运行制冷压缩机功率消耗定量关系式研究压缩机技术[J]2019(1) 610
[2]袁秀玲黄东杨晓光等制冷剂迁移汽液分离器热泵性影响[J]流体机械2000(5) 4749
[3]谢旭明石文星制冷系统中制冷剂分布特性研究现状[J]制冷空调2004(12) 14
[4]程德威邵丽萍沈婵等低温条件压缩机油位控制实验研究[J]低温工程2011(1) 4045
[5]殷光文美国艾默生公司压缩机应技术讲座第三讲制冷空调系统中液体制冷剂控制[J] 制冷技术2001(2)4245
[6]韩磊陶乐仁郑志皋等回气带液滚动转子压缩制冷系统性影响实验研究[J]制冷学报2010(8) 2225
[7]李格升压缩机常见障分析[J] 湘潭师范学院学报2008 (2) 117119
[8]韩润虎美国艾默生公司压缩机应技术讲座第15讲压缩机常见障分析缺油润滑足[J] 制冷技术2004 (4)4749
[9]张立毅胡浩李勇键等美国艾默生公司压缩机应技术讲座第二十二讲谷轮低温强热涡旋热泵式空调器中应[J]制冷技术2007 (2)3033
[10]陆雪军孙文丁国良风冷热泵涡旋压缩机防护分析[J] 制冷技术2008(2)2527
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制冷压缩机课程文
制冷压缩机低温启动性研究
专 业 源动力工程
姓 名
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评 阅
2020年5月
目 录
第1章 制冷压缩机 1
11制冷压缩机简介 1
12 制冷剂简介 1
13 制冷压缩机启动工况 1
第2章 低温工况压缩机启动问题 3
21制冷压缩机低温工况启动 3
22 制冷剂迁移 3
23 回液液击 5
24 润滑足缺油 5
25 低压低压 5
第3章 解决措施 6
31 压缩机电加热带油温热度控制 6
32 吸气热度控制 7
参考文献 8
第1章 制冷压缩机
11制冷压缩机简介
制冷系统中制冷压缩机重组成部分重程度堪心脏某种角度说制冷系统意义放镜样制冷压缩机性放系统化说制冷压缩机坏制冷系统性体现制冷系统工作效果基压缩机体现源动力工程方制冷行业尤重视压缩机研究许新观点层出穷制冷压缩机技术已非昔拥更广阔前景制冷压缩机根工作时排量否变化分定排量压缩机变排量压缩机
制冷压缩机工作程中制冷剂升压制冷剂循环工作中吸收相低温环境中热量部分热量排放相高温环境中实现热量转移程制冷系统工作程制冷压缩机制冷意义毋庸置疑制冷系统通压缩机电制冷剂工作时热量转移压缩机工作环境温度断变化导致压缩机负荷常变化需加入控制系统减少必量损失
12 制冷剂简介
制冷剂制冷机中热力循环工质制冷剂低温吸收冷象热量相高温热量转移象冷水者空气蒸气压缩式制冷机中制冷剂选择常温者较低温度迅速液化工质氟利昂沸混合工质碳氢化合物氨等气体压缩式制冷机中制冷剂选择常见气体空气氢气氦气等气体制冷循环中直气态吸收式制冷机中工质选择二元溶液两组元分吸收剂制冷剂氨水溴化锂水等蒸汽喷射式制冷机中常水作制冷剂1960年非沸混合工质做量研究实验天然气液化分离等方面量该工质非沸混合工质采单级压缩较低蒸发温度相应增加制冷量减少应功耗 该工质性质直接影响制冷装置制冷效果性
13 制冷压缩机启动工况
蒸汽压缩式制冷系统中压缩机核心部件制冷程动力源实际运行程中压缩机受高压高温油气二元混合等变素影响环境中想研究变工况运行时运行状况热力性尤复杂压缩机运行状况热力性仅受结构部件制造工艺影响受运行工况影响种素间更加复杂关系种种原导致热力性参数难现数学模型表示
究竟应该表示压缩机热力性参数呢？利热力程方程式计算压缩机指示功率时参文献[1]中公式确保计算精度令计算结果更加接实际工作程满足工程计算需必简便选择采等功法[1]实际示功图作定简化图11示
图11 实际循环等功简图
压缩机实际工作中吸排气程分均吸气压力损失△pa线4＇1＇均排气压力损失△pa线2＇3＇似代分1＇3＇两点作1＇2＇3＇4＇等功变指数程线似代原先变指数程样简化循环指示功W
（1）
假设式变成
(2)
似认
(3)
式中——压缩
——分容积系数压力系数
——吸气程排气程中均相压力损失
——1＇2＇点压缩子
（3）知压缩机工艺结构定前提进排气压力确定时循环指示功仅仅m等参数关压缩机运行工况参数关
第2章 低温工况压缩机启动问题
21制冷压缩机低温工况启动
启动直稳定运转制冷压缩机需升频设定值程该程中压缩机电流转矩会变时压缩机处相低温工况情况压缩机机组启动程会变更加复杂恶劣结果原相低温工况情况压缩机制冷剂停机时出现迁移现象
毋庸置疑种启动程中问题会降低机组生产效率尤低温积液情况甚会机组部件产生逆损失解决问题会提高机组工作效果效率会令国制冷领域迈出长足步
22 制冷剂迁移
压缩机长时间处启动状态果特殊情况长时间处机状态时某原制冷剂会机组部进行迁移导致机组工作状态佳
原制冷剂会进行机组相温度高区域相温度低区域迁移然例种种实验证明怕仅仅存极压差程会缓慢发生果长时间处机状态积液难免低温工况机组两侧温度差异较明显制冷剂会温度更低侧迁移[2]
原二制冷剂物理性质决定润滑油够互溶成二元溶液制冷剂逐渐溶该二元溶液导致更制冷剂压差等原侧迁移仅制冷剂越越少润滑油起相应作
原三制冷剂物理性质温度越低溶解度越高果机组出现长时间机温度快会降低环境温度水第二条中原制冷剂断润滑油混合溶解度越越高导致制冷剂断润滑油处积累形成新二元溶液
够针述情况做出改进必须液位情况进行观察实验采连通器原理机组两腔体外部安装枚式液位计观察腔体部液位情况
见图21示
图21 压缩机焊接液视镜示意图
研究阀门液位影响图22示机组机程中果开启两阀门液位变化更加剧烈说明两阀门开启时存量制冷剂机组室侧迁移机组室外侧情况
图22 压缩机停机高压腔液位变化情况
制冷剂迁移现象温度降低时尤明显机时间长话制冷剂会断润滑油迁移更形成两者二元溶液[34]机组长时间机启动话温度会迅速升高制冷剂物理性质温度越低溶解度越高说时制冷剂会蒸发离开二元溶液会形成类似水沸腾时沸腾状沸腾程度没剧烈具体程度应实验结果出发进行假定验算里做定性分析时启动状态称带液启动
23 回液液击
压缩机运行时制冷剂温度升高变液态压差低压侧回流压缩机部现象称回液液击回液液击现象中制冷剂流吸气吸气阀进入泵体继续运转工作程中继续压缩
回液现象仅会导致液击现象出现会导致制冷剂润滑油形成二元混合溶液润滑油失原效果摩擦增加会机体出现划伤等现象危害机体工作状态工作寿命种特殊情况冷凝剂会液态形式存留回流产生回液现象某原导致系统设计蒸发量难满足求话法蒸发冷凝剂会述情况回压缩机部外种情况文献中[56]记载赘述
24 润滑足缺油
润滑油足原部部件疏通等原造成设计量部分提供润滑油导致工作面长时间润滑足情况工作造成机体部件损伤[7]
原二文述制冷剂量积液润滑油形成二元混合溶液造成润滑油纯度降工作力会定程度降造成工作面足够润滑导致机体部件量摩擦
原三般工作条件机时间较长机组制冷剂润滑油溶解度没高说会形成分层制冷剂通常较高密度泵体抽取液体时处底部制冷剂里抽取导致制冷剂代润滑油起润滑油作造成机体部件高强度恶劣工作条件[79]
原四极端条件工作温度极高时会造成种良工作状态润滑油高温条件分解工作环境更加恶劣摩擦更甚温度次升高润滑油旦流指定位置会分解时润滑油已法起作[9]
缺油情况较简单润滑油足时时续油控制方法简单机体设计液标标示润滑油量
25 低压低压
机组长时间机启动制冷剂设计流量积液原导致流量差较导致制冷剂物理性质迅速变化制冷剂高压侧积攒导致机体高压参数升高低压侧制冷剂时供低压参数相应降低低压低压长时间机启动情况会更恶劣机体负荷幅度增加机器寿命带压力
见图23示图15℃低温工况低压参数机体长时间机启动变化情况图见述结正确段时间参数逐渐回升某水保持稳
图23 低温（15℃）启动低压变化图
第3章 解决措施
31 压缩机电加热带油温热度控制
压缩机体添加电加热带控制润滑油温度保持高饱温度水保证会出现文述带液启动现象方面控制二元混合溶液生成降低润滑油效率
见图24示图15℃低温工况机组长时间机启动情况采电加热带话机组润滑油油温始终高饱温度没采电加热带时明显出现物性参数达求会出现量制冷剂溶润滑油情况
图24 低温积液启动油温热度较
32 吸气热度控制
实述实验思想已出控制制冷机组种低温启动问题解决办法控制启动时润滑油热度参数设计时候加入电加热带等控制热度部件应该注意味增加热度控制适度热度会增加机组工作效率延长机组寿命
参考文献
[1]王晓燕焦卫东朱利民等变工况运行制冷压缩机功率消耗定量关系式研究压缩机技术[J]2019(1) 610
[2]袁秀玲黄东杨晓光等制冷剂迁移汽液分离器热泵性影响[J]流体机械2000(5) 4749
[3]谢旭明石文星制冷系统中制冷剂分布特性研究现状[J]制冷空调2004(12) 14
[4]程德威邵丽萍沈婵等低温条件压缩机油位控制实验研究[J]低温工程2011(1) 4045
[5]殷光文美国艾默生公司压缩机应技术讲座第三讲制冷空调系统中液体制冷剂控制[J] 制冷技术2001(2)4245
[6]韩磊陶乐仁郑志皋等回气带液滚动转子压缩制冷系统性影响实验研究[J]制冷学报2010(8) 2225
[7]李格升压缩机常见障分析[J] 湘潭师范学院学报2008 (2) 117119
[8]韩润虎美国艾默生公司压缩机应技术讲座第15讲压缩机常见障分析缺油润滑足[J] 制冷技术2004 (4)4749
[9]张立毅胡浩李勇键等美国艾默生公司压缩机应技术讲座第二十二讲谷轮低温强热涡旋热泵式空调器中应[J]制冷技术2007 (2)3033
[10]陆雪军孙文丁国良风冷热泵涡旋压缩机防护分析[J] 制冷技术2008(2)2527
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