渦旋壓縮機(jī)完整版本

渦旋壓縮機(jī)Scroll渦旋壓縮機(jī)的歷史1905，法國(guó)工程師LeonCreux

發(fā)明渦旋壓縮機(jī)理論并在美國(guó)申請(qǐng)專利；1977，隨著加工技術(shù)的發(fā)展及能源危機(jī)的產(chǎn)生,美國(guó)生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)渦旋壓縮機(jī)樣機(jī)；80年代初在日本首先開(kāi)始批量生產(chǎn)；1986，西安交通大學(xué)開(kāi)始研究渦旋壓縮機(jī)并在1989年生產(chǎn)出中國(guó)第一臺(tái)渦旋壓縮機(jī)，打破了國(guó)際技術(shù)封鎖。渦旋式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)渦旋式壓縮機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，被譽(yù)為環(huán)保型壓縮機(jī)。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件動(dòng)為渦盤(pán)，與靜渦盤(pán)只有磨合沒(méi)有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為超靜壓縮機(jī)。

主要內(nèi)容1、主要構(gòu)件及工作原理2、應(yīng)用領(lǐng)域及分類3、渦旋曲線及結(jié)構(gòu)內(nèi)容積比的計(jì)算4、泄漏的分析及密封機(jī)構(gòu)5、氣量的調(diào)節(jié)6、參考文獻(xiàn)1.1渦旋式壓縮機(jī)的主要構(gòu)件渦旋式壓縮機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)：自轉(zhuǎn)型和公轉(zhuǎn)型。渦旋壓縮機(jī)主要由兩個(gè)渦旋盤(pán)相錯(cuò)180°對(duì)置而成，其中一個(gè)是固定渦旋盤(pán)，而另一個(gè)是旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)，它們?cè)趲讞l直線(在橫截面上則是幾個(gè)點(diǎn))上接觸并形成一系列月牙形容積。旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)由一個(gè)偏心距很小的曲柄軸驅(qū)動(dòng)，繞固定渦旋盤(pán)平動(dòng)，兩者間的接觸線在運(yùn)轉(zhuǎn)中沿渦旋曲面移動(dòng)。它們之間的相對(duì)位置，借安裝在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)與固定部件間的十字滑環(huán)來(lái)保證。動(dòng)靜渦盤(pán)實(shí)物圖1.2渦旋壓縮機(jī)的工作過(guò)程 當(dāng)動(dòng)盤(pán)位置處于0°時(shí)，渦線體的嚙合線在左右兩側(cè)，由嚙合線組成了封閉空間，此時(shí)完成了吸氣過(guò)程；

渦旋壓縮機(jī)的工作過(guò)程分析當(dāng)動(dòng)盤(pán)順時(shí)針?lè)较蚬D(zhuǎn)90°時(shí)，嚙合線也移動(dòng)90°，處于上、下位置，封閉空間的氣體被壓縮、與此同時(shí)，渦線體的外側(cè)進(jìn)行吸氣過(guò)程，內(nèi)側(cè)進(jìn)行排氣過(guò)程；

渦旋壓縮機(jī)的工作過(guò)程分析一動(dòng)盤(pán)公轉(zhuǎn)180°時(shí)，渦線體的外、中、內(nèi)側(cè)分別繼續(xù)進(jìn)行吸氣、壓縮和排氣過(guò)程；

渦旋壓縮機(jī)的工作過(guò)程分析一動(dòng)盤(pán)繼續(xù)公轉(zhuǎn)至270°時(shí)，內(nèi)側(cè)排氣過(guò)程結(jié)束，中間部分的氣體壓縮過(guò)程也告結(jié)束，外側(cè)吸氣過(guò)程仍繼續(xù)進(jìn)行；渦旋壓縮機(jī)的工作過(guò)程分析一 當(dāng)動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)至原來(lái)0°位置時(shí)，外側(cè)吸氣過(guò)程結(jié)束，內(nèi)側(cè)排氣過(guò)程仍在進(jìn)行。如此反復(fù)循環(huán)。

由以上分析可以看出，渦旋壓縮機(jī)的工作過(guò)程僅有進(jìn)氣、壓縮、排氣三個(gè)過(guò)程，而且是在主軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的，外側(cè)空間與吸氣口相通，始終處于吸氣過(guò)程，內(nèi)側(cè)空間與排氣口相通，始終處于排氣過(guò)程，而上述兩個(gè)空間之間的月牙形封閉空間內(nèi)，則一直處于壓縮過(guò)程。因而可以認(rèn)為吸氣和排氣過(guò)程都是連續(xù)的。渦旋壓縮機(jī)的工作過(guò)程分析渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1—吸氣口2—排氣口3—靜渦旋盤(pán)4—?jiǎng)訙u旋盤(pán)5—機(jī)座6—背壓腔7—十字滑環(huán)8—曲軸2.1渦旋壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)

1)效率高、振動(dòng)小、噪聲低；

2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小、重量輕可靠性高；

3）采用氣體支承機(jī)構(gòu)，允許帶液壓縮，一旦壓力過(guò)高，動(dòng)盤(pán)與靜盤(pán)端面脫離壓力立即釋放

缺點(diǎn)

1）制造需高精度的加工設(shè)備及精確的調(diào)心裝配技術(shù)；

2）結(jié)構(gòu)太緊湊，壓縮過(guò)程熱量難以導(dǎo)出；

3）流量無(wú)法做的太大，壓力也不宜過(guò)高。廣泛應(yīng)用于:冷水機(jī)組熱泵機(jī)組中小制冷量的空調(diào)機(jī)組真空泵小型渦旋發(fā)動(dòng)機(jī)2.2渦旋式壓縮機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域2.3渦旋式壓縮機(jī)的分類(1)立式全封閉結(jié)構(gòu)（2）臥式全封閉渦旋式壓縮機(jī)（3）開(kāi)啟渦旋式壓縮機(jī)

（4）數(shù)碼渦旋式壓縮機(jī)3.1渦旋壓縮機(jī)的渦旋曲線渦旋壓縮機(jī)的渦旋曲線可以采用螺線、正多邊形的漸開(kāi)線及圓的漸開(kāi)線；圓的漸開(kāi)線有單渦圈、雙渦圈以及多個(gè)渦圈；根據(jù)圓漸開(kāi)線幾何特性，容易通過(guò)創(chuàng)成法獲得。3.2圓漸開(kāi)線渦旋曲線的參數(shù)基圓半徑r渦旋體厚度t（=2rα）漸開(kāi)線起始角α壓縮腔室數(shù)N渦旋體節(jié)距p（=2πr）渦旋圈數(shù)m渦旋體高度h兩渦盤(pán)相對(duì)回轉(zhuǎn)角θ3.3渦旋壓縮機(jī)內(nèi)壓縮比的計(jì)算漸開(kāi)線及其所圍成的面積記圓的漸開(kāi)線角增量對(duì)應(yīng)的微圓面積d，對(duì)應(yīng)的微圓面積為dS，則有：由此求得圖中陰影部分面積S：月牙型腔室面積計(jì)算（以第3個(gè)壓縮腔室示意）：同理，從中心起第i個(gè)月牙型腔室的容積為:對(duì)具有N個(gè)壓縮室的渦旋壓縮機(jī)，其第N個(gè)腔室容積為:對(duì)具有N個(gè)壓縮室的渦旋壓縮機(jī)， 令i=1，θ=θ*則得終了容積V1:結(jié)構(gòu)內(nèi)容積比為行程容積與終了容積之比：式中θ*為開(kāi)始排氣角內(nèi)泄漏的發(fā)生途徑；工作腔與背壓腔之間的泄漏

中間壓力腔與背壓腔之間的氣體或油中溶解的工質(zhì)的交換；背壓腔與動(dòng)盤(pán)端板面密封之間的氣體或油氣混合物的交換。安全閥孔泄漏

主要是排氣緩沖腔內(nèi)的高壓氣體通過(guò)安全閥孔泄漏到低壓工作腔。所以,目前有些壓縮機(jī)也采用取消安全閥的設(shè)計(jì),以減少內(nèi)泄漏,提高壓縮機(jī)效率。外泄漏主要是指由于定盤(pán)吸氣孔O型環(huán)密封性差,導(dǎo)致高壓氣體進(jìn)入吸氣腔的泄漏。工作腔之間的泄漏4.1渦旋壓縮機(jī)的內(nèi)泄漏軸向間隙發(fā)生徑向泄漏徑向間隙發(fā)生軸向泄漏工作腔之間的泄漏4.2渦旋壓縮機(jī)密封機(jī)構(gòu)(1)軸向密封機(jī)構(gòu)(2)徑向密封徑向密封是借兩個(gè)渦旋體的徑向接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)間隙值較大時(shí)，渦旋體的相互接觸使磨擦損失為主，泄露損失次之；當(dāng)間隙值較小時(shí)，則反之。從精度的角度考慮，精度對(duì)渦旋壓縮機(jī)有決定性影響。精度高能降低泄漏量，但這有涉及加工機(jī)床的性能與制造成本，此外渦盤(pán)在工作時(shí)受熱與受力引起的變形又會(huì)使過(guò)高的精度失去意義。因此存在一個(gè)徑向間隙的最佳的平衡值。31

5.1氣量的調(diào)節(jié)之變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

5.2多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行調(diào)節(jié)

兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的渦旋式壓縮機(jī)共用一個(gè)機(jī)殼，彼此獨(dú)立運(yùn)行也可并聯(lián)運(yùn)行，具有高效、可靠及成本低的優(yōu)點(diǎn)。33

5.3變?nèi)萘颗酝ㄕ{(diào)節(jié)

通過(guò)活塞式控制閥6控制回流氣體調(diào)節(jié)孔9的開(kāi)啟度，以控制吸入氣體的回流量，從而實(shí)現(xiàn)輸