制冷压缩机技术现状及未来发展趋势

当前国内外制冷压缩机技术现状及未来发展趋势 能源与动力工程162班韩杰 5902616051 制冷压缩机是制冷系统的核心和心脏。压缩机引的能力和特征决定了制冷 系统的能力和特征。某种意义上,制冷系统的与匹配就是将压缩机的能力 体现出来。因此,世界各国制冷行业无不在制冷压缩机的研究上投入了大量的 精力,新的研究方向和研究成果不断出现。压缩机的技术和性能水平日新月异。压缩机的种类很多,目前在我国的市场中涌现了很多种类的压缩机,而且其用 途十分广泛。压缩机的种类包括目前活塞式压缩机,离心式压缩机,这两种压 缩机应用较为广泛,应用范围也较广,而像是双螺杆式压缩机,涡轮式压缩机 则属于新型的压缩机,也应用在不同的行业和产业上,各种压缩机机理不同, 应用范围也不同,但每一种压缩机都有不同的优势,因此他们都在不同的行业 发挥着自己的作用。随着我国改革开放 30 年来经济实力的增强,科学技术的 不断进步,我国科学技术竞争力不断增强,制冷与空调压缩机技术也在一定程 度上达到了很高的水平。制冷与空调压缩机技术的发展也体现了一个国家科学 技术的水平。但随着国家的发展,制冷与空调压缩机的技术要不断地适用新形 势下的要求 对于现在国内外制冷压缩机的现状,主要由以下几点表明: 一:透平式压缩机 具有高速旋转叶轮的动力式压缩机。它依靠旋转叶轮与气流间的相互作用 力来提高气体压力,同时使气流产生加速度而获得动能,然后气流在扩压器中 减速,将动能转化为压力能,进一步提高压力。在压缩过程中气体流动是连续的。透平压缩机是在通风机的基础上发展起来的。它广泛用于各种工艺过程中 输送空气和各种气体,并提高其压力。由于透平式压缩机仅仅适用于大型建筑 物的空气调节,需求量有限,因而占有的市场份额也不高,但它在大冷量范围 内具有得天独厚的优势。 二:活塞式制冷压缩机 一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备(启动器和热保护器)及冷却系统组成。启动器基本上有两种,即重锤式和PTC式。其中后者较为先进。冷却方式有油冷和自然冷却两种。意大利都灵公司的单机覆盖了0、4———75匹的范围,并联机可以做到150匹。在欧洲,作展示柜,冰淇淋机主要是用半封闭压缩机,中国大多用全封闭压缩机。都灵半封闭压缩机适用范围广,在中低温各个温段都有独到之处;例如外观设计上有外排气通道,使用R22可以有效降低排气温度;压缩机上的阀有凹型设计,这样可以提高制冷量。但活塞式制冷压缩机却有着体积大,维修保养费用高,零部件较多的缺陷,因而在近几年市场上在与涡旋式或转子式压缩机竞争过程中处于下风,但作为行业老大哥凭借着应用范围广的优势依旧是制冷压缩机行业的翘楚 三:涡旋式制冷压缩机 通常应用于家用冰箱和家居空调系统中,这些应用场合一般不需要双螺杆或离心压缩机的高性能。涡旋式制冷压缩机通常为小型单元,但是其中轴承的应用工况大多与大型压缩机中轴承的应用工况相似,诸如制冷剂气体、高转速以及高载荷。涡旋式制冷压缩机没有像活塞机械上下来回传动的机构,所以涡旋式制冷压缩机的容积一般较小,需要的零件结构也比较少,质量也没有其他制冷压缩机那么大,容积小的好处也体现在整体的振幅比较微小,产生的声音也不刺耳,工作起来比较平稳,操作技巧也比较好学,上手比较快,发挥稳定。凭借这些优势短短数年 , 已在柜式空调领域占有绝对优势,显示出很强的竞争潜力。 未来发展趋势 一:制冷剂的研发 新型制冷剂研发的要求其具有为零的ODP值和较低的GWP值,还应顺应“低碳”的潮流,即具有良好的热学性能,使得制冷设备的能效比(耗电量和产生制冷量的比值)尽可能高,同时要兼顾安全性(燃爆特性)和经济性,争取做到既环保又经济。就目前的情况来看,中国中央空调的从业企业已经开始探索新制冷剂的研发和运用。相比外资品牌,国产品牌在家用空调方面的积淀更深,对于新制冷剂的运用也相对较早。而在中央空调方面,国产品牌也正在将新制 冷剂运用到了模块机等产品,相比欧美和国产品牌,日系品牌则将制冷剂的研 发方向放在了R32方面。以大金为例,大金申请了R32制冷剂的基本专利技术,并在其优势产品——家用中央空调、商用机等产品得到应用。同时,为了普及 这一制冷剂,在2011年9月,开始无偿开放“制造、销售R32空调所必须的基本专利技术”,让新兴国家以及其他厂商使用,在这一因素的带动下,已经有 不少国家和地区开始允许销售R32制冷剂的空调产品。我国作为发展中国家也 在2010年推出了家电能效等级,强制淘汰并禁止生产耗能高的制冷家电,通过补贴推广高效节能家电产品,这些都对制冷剂的新型替代物研究提出了迫 切的要求。 二:新型压缩机的研发 随着天然气市场对压缩机柔性、可靠性、快速响应、免维护等的要求,传 统结构的压缩机已经不能满足需求,开发新型一体化压缩机成为了解决方案。 一体式压缩机是全新的电驱压缩机组,将电机与压缩机封装在一起,采用电磁 轴承支撑,用气冷却。引起采用电磁轴承,可充分利用其转定子无接触, 无机械摩擦损失,效率更高,不需使用润滑系统及其辅助系统等优点,实现了 体积小,排放低,且运行范围更宽,可适应天然气市场的快速变化,能够实现 远程控制等功能。世界各大压缩机厂商相继开发了基于电磁轴承的一体式无油 润滑压缩机系统。 结语:我国制冷与空调压缩机的技术起步较西方发达国家晚,与之比较, 技术相差较大,在新形势下便要求我们适应需要,从环保角度做出突破,同时 应该不断地学习和改良优秀的压缩制冷技术,尽快缩小与国际水平的差距。