半封闭活塞式制冷压缩机输气系数的比较-行业资讯

一、前言
　　在各种类型制冷压缩机中，活塞式压缩机是问世最早、至今还广为应用的一种机型，这无疑是因为它具有一系列其它类型压缩机所不及的优点：
1、能适应较广阔的压力范围和制冷量要求：
2、热效率较高，单位耗电量较少，特别是气阀的存在使偏离设计工况运行时更为明显；
3、对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工比较容易，造价也较低廉；
4、技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验：
5、装置系统比较简单：活塞式压缩机的上述优点使它在各种制冷空调装置，特别在中、小冷量范围内，成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。
　　而半封闭式压缩机既保持了开启式压缩机易于拆卸、修理的优点，同时又取消了轴封装置，改善了密封情况，机组更加结构紧凑，噪声低，当用吸入的低温工质冷却电动机时，有利于机器的小型轻量化。
　　目前采用R22用于中、低温的半封闭活塞式制冷压缩机广泛应用于冷库、冷藏运输、冷冻加工、陈列柜和厨房冰箱等场合。但有关半封闭活塞式制冷压缩机的研究还比较少，尤其容机效率(输气系数)方面的研究和分析就更少，本文在这方面进行了一些工作。
　　二、压缩机特点
　　SANYO半封闭活塞式制冷压缩机所用工质为R22，蒸发温度范围-40℃～-5℃，冷凝温度30℃～54.4℃，排气温度130℃以下，吸气温度18℃以下，采用空气冷却电机壳外壁。SANYO半封闭活塞式制冷压缩机体积效率高，冷却性能优异，无需喷液冷却仅靠风冷，噪音低，振动少，加工技术高，可靠性好。 BITZER半封闭活塞式制冷压缩机采用R22、R134a、R404a、和R507为工质，可用于空调、中稳和低温冷却，蒸发温度范围-50℃～15℃，采用风机附加冷却(低温时喷液冷却)。BITZER半封闭活塞式制冷压缩机采用高质量材料和零件，结构可靠耐用，加大铁芯电机，制冷量大，制冷系数高，运行范围广。
　　三、输气系数对比
　　压缩机的输气系数λ是压缩机实际输气量ｑmt与理论输气量ｑma之比值，
即：
考虑到：
　　　　　　　　　
式中：qva—压缩机理论容积输气量，M3/h
　　　qvt—压缩机实际容积输气量，M3/h
　　　Vso—压缩机吸气比容，，M3/kg
则：
　　输气系数实际上表示压缩机气缸工作容积的有效利用率，这个系数越大说明其气缸容积损失越少。
　　本文根据已有的压缩机制冷量、结构参数和测试工况，经过计算求出SANYO和BITZER半封闭活塞式制冷压缩机在不同温度和不同冷量时输气系数，并对二者进行对比。图中t0为蒸发温度，tk为冷凝温度，对比的压缩机，SANYO有三种，型号分别为：C-L15M8H，C-L28M8G和C-L55M8E；而BITZER也有三种，型号分别为2HC-1.2，2EL-2.2和2N-5.2，二者对应压缩机冷量比较接近。
　　如图1至图4为SANYO和BITZER半封闭压缩机在不同冷量时，同一厂家，输气系数随蒸发温度的变化关系。由图可知，同一生产厂家，同一压缩机在不同冷凝温度时，输气系数随蒸发温度变化相似，但随冷凝温度下降，输气系数上升；而同一生产厂家，在相同冷凝温度下，不同冷量压缩机，输气系数随蒸发温度变化相差较大。从图1至图4可知，压缩机在t0≥-20℃以后，输气系数随蒸发温度变化较小；而在t0＜-20℃时，随蒸发温度下降，输气系数下降较快。

　　图5至图8为SANYO和BITZER半封闭压缩机在不同冷量时输气系数随压力比变化关系。由图可知，有些曲线相差较大；基本上随压力比减小，输气系数增加；但不少压缩机，当压比小于8时，随压比减小，输气系数变化很小。
　　图9至图14为SANYO和BITZER半封闭压缩机在不同冷量时，不同厂家，输气系数随蒸发温度变化时的对比。由图可知，在蒸发温度较大时，SANYO和BITZER压缩机输气系数相近，一些SANYO输气系数大于BITZER的，但蒸发温度较低时，BITZER的输气系数大于SANYO的。从整体看，SANYO压缩机输气系数曲线较陡，而BITZER压缩机输气系数曲线较平坦。
　　为了考核输气系数λ随压力比变化线性关系，本文还取1gλ值，看取对数后的压力比与1gλ之间的相关系数(相关系数r是判断被测函数是否线性相关的参数，其中
　　　
　　　
　　　
　　（0≤r≤1，r为0表示ｘ、ｙ无线性相关的关系，r越接近1则ｘ、ｙ之间的线性关系越好)，从计算可知各拟合直线的线性相关系数(见图15和图16)，显然，采用直线最小乘拟合时BITZER压缩机误差较小，SANYO压缩机误差较大。
　　四、结论
　　目前中、低温下使用R22的半封闭压缩机容量范围已很广，应用范围已十分广泛，使用也越来越多。本文对目前比较常用的SANYO和BITZER半封闭活塞式制冷压缩机在不同温度和不同冷量下的特点和输气系数进行了分析和对比，为采用R22用于中、低温的半封闭活塞式制冷压缩机的设计、较核和计算提供了依据。由对比可知，不同压缩机的输气系数相差不大，BITZER压缩机的输气系数变化较平坦，而SANYO压缩机输气系数变化较陡。输气系数随压比变化的线性相关系数相差较大。

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