涡旋膨胀机研究进展及展望

随着“双碳”目标的提出,涡旋膨胀机作为回收低品位能量的机械装置备受关注。首先,对近年来涡旋膨胀机的理论研究成果进行了综述,主要包括型线理论、热动力学和计算流体力学(CFD)仿真。然后,对涡旋膨胀机在有机朗肯循环(ORC)中的应用进行了总结,梳理了涡旋膨胀机在跨临界CO_(2)制冷循环中的应用研究成果。最后,对涡旋膨胀机未来的研究方向进行了展望。结果表明:变壁厚涡旋膨胀机因其可以在不增加泄漏线长度的情况下增加内容积比,因此将成为未来型线优化的主要方向;CFD仿真已成为重要的研究工具;润滑油是影响涡旋膨胀机性能的关键因素,提高润滑油的黏度有利于提升效率,而过量的润滑油则会使其性能下降;工作压力是影响涡旋膨胀机性能的最主要的因素,过膨胀、欠膨胀以及泄漏现象都会使其性能下降。此外,涡旋膨胀压缩一体机集成了膨胀机和压缩机两个功能单元于一个机壳中,显著简化了系统结构并提高了能量回收效率,是提升新能源车用CO_(2)热泵空调系统性能的有效途径。基于当前的研究成果和行业需求,提出涡旋膨胀机未来应继续深入研究和优化型线设计、减少泄漏、优化工作压力等,以满足日益增长的能量回收和环境保护需求。

曲轴箱加热带对风冷热泵模块机组载荷性停机制冷剂迁移的影响

以笔者所在公司开发的定频涡旋压缩机和曲轴箱加热带为测试分析样本,研究了曲轴箱加热带对风冷热泵模块机组载荷性停机制冷剂迁移的影响,设计了压缩机安装曲轴箱加热带和不安装曲轴箱加热带在风冷模块机组载荷性停机时制冷剂迁移量和涡旋润滑情况的对比试验,验证了安装曲轴箱加热带的系统在载荷性停机24 h内压缩机内部涡旋部件表面仍然有大量的润滑油,与不安装曲轴箱加热带的系统对比制冷剂迁移量减少了53%。为因系统部件之间的温度差异导致的制冷剂迁移降至最低限度提供了参考方案,并为探测风冷热泵模块机组制冷剂迁移提供了具体的试验方法参考。

数码多联中央空调节能术分析

指出数码多联机是中央空调的一个很有潜力的发展方向,分析数码多联机在节能技术方面采用的主要技术,即数码变容涡旋压缩机技术、双压缩机技术、制冷剂直接输送技术、制冷剂的智能分配技术、风机调速技术等多项节能技术。指出了进一步研究和推广数码多联机需要解决问题。

涡旋式压缩-膨胀复合机的能量转换效率

涡旋型线的齿端修正对涡旋机械的性能有着重要影响。本文采用两段圆弧修正的方法对涡旋式压缩-膨胀复合机的涡盘进行齿端型线修正。用能量转换效率作为评价指标,研究了不同负载和不同进气压力条件下复合机膨胀过程的性能。试验结果表明,型线修正后能有效增加复合机中心腔的吸气容积,提高复合机的主轴轴功率及能量转换效率,为进一步的结构优化设计提供了依据。

采用双圆弧加直线单元组合型线的涡旋压缩机理论及试验研究

在对国内外现有涡旋压缩机型线种类进行研究的基础上,提出一种新的涡圈型线的组合形式——单元组合形式,进而提出一种能够满足该形式的双圆弧加直线单元组合型线,该型线由若干相似单元组成,每一单元由大圆弧、小圆弧和直线构成。建立该型线的基本几何理论,推导工作腔容积,研究工作腔容积变化规律。研制开发具有该型线的车用空调涡旋压缩机,并进行变转速性能试验。试验结果显示:在相同的涡盘外形尺寸的情况下,与传统的圆渐开线型线相比,采用该单元组合型线的涡旋压缩机具有更大的制冷量和性能系数(Coefficient of performance,COP)。

数控丝杠磨床发展现状和关键技术

介绍了国内外数控丝杠磨床的发展现状和存在问题,对数控丝杠磨床相关的主要关键技术进行了总结;结合我国滚动功能部件产业的发展现状,分析了高精度数控丝杠磨床国产化的市场需求,并对其未来发展进行了展望。

数码涡旋管道机制冷变风量运行的实验研究

对采用数码涡旋压缩机的风管送风式空调(热泵)机组在标称制冷工况下的变风量运行进行了实验研究,得出了机组制冷能力、功耗、机组效率、出风温度、排气压力、排气温度、吸气压力等参数随风量变化的关系,分析了采用数码涡旋压缩机的管道机变风量运行的特点,为风管送风式空调(热泵)机组的节能、稳定运行提供了有价值的实验支撑。

基于对称圆弧修正的单元组合型线涡旋压缩机特性研究

针对采用单元组合型线的涡旋压缩机,研究当对涡旋盘涡圈采用对称圆弧修正时整机的工作特性,建立修正型线参数方程,讨论修正型线的取值范围,分析其工作腔随转角的变化关系及内容积比和排气截面的工作特性。仿真研究结果表明:与修正后的采用圆渐开线的压缩机相比,在内容积比相同的情况下,采用单元组合型线的压缩机具有更大的排气角和排气截面,使得压缩过程更趋平缓;并随着内容积比的增加,其排气截面减小的趋势和排气损失增加的趋势也较基于圆渐开线的压缩机缓慢。可见,随着压比的升高,采用单元组合型线的压缩机优势更加突出。该研究结果为采用该型线的涡旋压缩机应用及优化奠定基础。

数码涡旋多联机性能指标评价方法分析

针对近年来在市场上推出的以数码涡旋压缩机为主机的多联式空调(热泵)机组的工作原理和能量调节特征,基于不同能量调节方式下机组制冷量和输入功率随时间变化的实验研究,提出了以一定采样时间周期内机组总冷量和总输入功以及两者之比评价数码涡旋机组能量及效率指标的方法,为这类机组的性能测定和相关指标对比提供了有价值的参考.

多联式空调(热泵)机组性能及应用述评

本文回顾了二十多年来多联式空调(热泵)机组的应用情况,充分肯定了其系统简单、使用灵活、季节能效比高等优点,同时也指出了多联式空调(热泵)机组所存在的一些问题及其发展趋势,提出了目前推广应用多联式空调(热泵)机组应注意的问题。

数码涡旋VRV空调系统的节能因素分析

简要介绍了VRV系统及数码涡旋系统,结合变频VRV技术分析了数码涡旋技术的特点,从四个方面阐述了数码涡旋系统的节能因素,并提出了有待于解决的若干问题,最后简单说明了数码涡旋系统产品的应用及前景,指出数码涡旋空调系统是目前小型中央空调领域较具潜力的发展方向。

数码涡旋压缩机在多联空调系统中的应用

通过比较变频压缩机和数码涡旋压缩机的工作原理、性能及运行特点,数码涡旋压缩在多联空调系统中明显占有优势。采用新型环保制冷剂R410A在数码涡旋系统中运行,能效比高、更节能,是未来多联空调系统的发展方向。

屋顶空调机组的应用现状与发展趋势

屋顶空调机组由于其设计简单,安装使用方便,广泛应用于厂房和超市等场所。本文介绍了屋顶空调机组的分类,目前机组所采用的技术,以及国内的应用现状,并对国内今后的屋顶空调机组技术发展作出展望。

数码涡旋多联式空调系统冬季除霜的运行特性试验

通过试验,分析了室外空气的温湿度对数码涡旋多联式空调系统结霜的影响、除霜工况下压缩机输入功率的变化以及对运行室内机的影响。分析结果表明,影响数码涡旋多联式空调系统结霜的室外环境因素主要为空气的相对湿度,机组在除霜工况下压缩机的输入功率相比于正常运行约减小了60%,而该工况下对室内机的影响与室内机和室外机的距离有关。

数码涡旋与变频涡旋空调系统性能比较

通过对变频涡旋压缩机和数码涡旋压缩机从工作原理上进行分析,指出了各自适合的应用范围;对当前市场上流行的变频和数码多联空调机组进行了综合比较,阐述了这两种空调机组各自的优势和不足;指出了进一步研究和推广两种空调系统需要解决的问题。

单泵双路双腔液压站的设计

根据卧螺离心机结构,设计出提供轴承稀油润滑的一体式液压站。介绍该液压站的设计思路及相关结构。采用单泵双路双腔系统,保证了稀油润滑部件的可靠运行。采用该设计,能够减少设备数量,提高厂房空间的利用率,提高效率,降低成本。

R404A在涡旋式冷凝机组中替代R22的试验研究

在理论分析R404A和R22物性的基础上,对R404A在高温涡旋式冷凝机组中替代R22进行试验研究。研究结果表明,适用R22的机组更换高压压力开关、压缩机冷冻油、干燥过滤器和视液镜、热敏继电器后,充注R404A制冷剂,机组能够正常运转。同时发现蒸发温度和环境温度对R404A机组的制冷量、COP的影响比对R22的影响更大,对输入功率、电流、排气温度和排气压力的影响与对R22的影响相对接近;相同结构配置机组,R404A制冷剂的充注量比R22的大,制冷剂充注量的增加与理论质量流量增加的比例不同。

变容量多联机压缩机技术路线

介绍变容量多联机压缩机的四种技术路线及特点,对其中三种路线在多联机系统中的应用进行对比,并对我国多联机市场做出预测。

飞机地面空调技术研究现状与展望

通过对飞机地面空调全面的技术现状描述,系统性的介绍了工作原理,技术优势和发展趋势。并展开性的对比介绍多系统涡旋压缩机、单系统螺杆压缩机、双冷源、模块化等多种飞机地面空调的技术发展应用,综合分析了节能、可靠性、维护的要求,展示出不同技术应用的特点。

小排量螺杆与大排量涡旋机组性能对比研究

为了对小排量螺杆与大排量涡旋机组的性能进行全面的对比研究,本文先从制冷剂热力循环特性、流动传热特性和压缩机特性三方面对比了两者的基础特性,再利用系统仿真方法对两者的系统性能进行定量比较。结果表明,两种压缩机效率接近,R134a的循环效率优于R410A,但R410A工质的流动换热特性更好。在额定制冷量相当时,与R134a螺杆机组相比,R410A涡旋机组的压缩机排量仅为40.4%,制热能力更强;额定制冷和额定制热性能系数(COP)接近,综合部分负荷性能系数(IPLV)高出32.8%。此外,R410A涡旋机组存在换热器成本优化的空间。