数码涡旋压缩机工作原理
数码涡旋压缩机原理(简易)
数码涡旋压缩机:
1、谷轮公司独有的轴向“柔性”密封技术,通过PWM阀的开启和关闭,实现压
缩机的容量调节。容量调节范围为10%~100%。
2、PWM阀在控制器的控制下,可自由的调节开启——关闭的时间比例,实现“0
——1”输出,体现数码功能。
压缩机运转原理:
1、当PWM阀关闭时,定子上端面压力大于涡旋盘压缩腔压力,将定子向下压紧,实
现定子和转子的密封并负载。
2、当PWM阀开启时,定子上端面的压力与吸气压力一致,此时涡旋盘压缩腔压力大
于定子上端面的压力,将定子托起,使定子和转子脱离,实现卸载。
3、压缩机卸载时,不再对制冷剂进行压缩,故其功率仅为负载时的5%,实现节能。
变容量控制原理
通过压缩机周期性的负载和卸载来实现变容量冷媒控制。以一次负载加一次卸载的时间为一个控制周期,一般一个周期时间为15~20秒。通过负载在一个周期内所占时间的比例来实现不同的冷媒输出量,实现无级容量调节。
例如:总能力为10匹,控制周期为20秒。若要输出5匹的能力,则负载时间占用周期时间的50%,即负载10秒,卸载为10秒即可。若要输出2匹的能力,则负载时间占用周期时间的20%,即负载4秒,卸载为16秒即可,依次类推。
如下图列举输出能力分别为20%、50%、100%的控制原理图。
涡旋式压缩机工作原理
涡旋式压缩机工作原理
涡旋式压缩机是一种常见的压缩空气的设备,它通过旋转运动
将气体压缩成高压气体。涡旋式压缩机的工作原理非常复杂,涉及
到流体力学、动力学和热力学等多个领域的知识。在本文中,我们
将深入探讨涡旋式压缩机的工作原理。
首先,让我们来了解一下涡旋式压缩机的结构。涡旋式压缩机
由两个旋转的叶片组成,这两个叶片被安装在一个圆柱形的壳体内。当涡旋式压缩机工作时,气体会被吸入到壳体内,然后被旋转的叶
片压缩,最终排出高压气体。
涡旋式压缩机的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 吸气,当涡旋式压缩机开始工作时,气体会被吸入到壳体内。在这一步中,涡旋式压缩机的叶片会旋转,形成一个低压区域,从
而吸入大量的气体。
2. 压缩,一旦气体被吸入到壳体内,涡旋式压缩机的叶片会开
始旋转,将气体压缩。在这一步中,气体会被挤压并且温度会升高。
3. 排气,最后,压缩后的高压气体会被排出涡旋式压缩机。在这一步中,涡旋式压缩机的叶片会继续旋转,将气体排出。
涡旋式压缩机的工作原理可以用流体力学和热力学的知识来解释。在压缩的过程中,气体会受到叶片的挤压,从而增加其压力。同时,由于叶片的旋转,气体的动能也会增加,从而使气体的压力和温度都会升高。
涡旋式压缩机的工作原理还涉及到动力学的知识。涡旋式压缩机的叶片需要消耗能量来旋转,从而对气体进行压缩。因此,为了使涡旋式压缩机正常工作,需要提供一定的动力,通常是通过电机来提供的。
总的来说,涡旋式压缩机的工作原理是非常复杂的,涉及到多个领域的知识。通过深入了解涡旋式压缩机的工作原理,我们可以更好地理解其工作过程,并且能够更好地进行维护和使用。希望本文能够帮助读者更好地了解涡旋式压缩机的工作原理。
直流变频涡旋和数码涡旋区别
直流变频涡旋和数码涡旋区别
直流变频涡旋压缩机和数码涡旋压缩机是目前变容量技术(根据负荷变化要求来调节
制冷剂流量)的两大标志性代表。两种压缩机的主要应用领域都为多联机空调系统,但较
之已经进入市场多年的变频多联机系统,数码涡旋多联机系统只能算作一种新型产品。
区别:
一、工作原理
1、直流变频涡旋压缩机是由电机定子产生
的旋转磁场与转子的永磁场直接作用实现压缩机运转的。通过直流变频器来改变输入电压
和频率,从而对电机进行调速。
2、数码涡旋压缩机是通过一个外接的电磁阀将旁通管和吸气管相连来实现变容量的。可以实现0%-100%调节。
二、可靠性:数码涡旋压缩机使用寿命比较短。涡旋盘的频繁开闭会极大地损伤其使用寿命。
三、节能:数码涡旋较好,不过数码最高能力是100%,变频最高频率可达120HZ,范围大。
四、环保:直流变频压缩机电磁干扰较交流变频小的多;数码涡旋属于机械操作,电磁干扰可以忽略不计。
综上所述,性价比高的肯定是直流变频压缩机,比较开发的早,现在比较稳定,数码涡旋还属于新产品,是否能长久稳定运行还不能确定,而且价格也比较高,不划算。建议用变频的,现在是市场的主导产品,开发早,价格也比较透明,运行稳定,质量有保证。
数码涡旋是爱默生谷轮(copeland)独有技术的产品,实际上是属于变容量技术,是将压缩机排出的工质(制冷剂)的一部分或全部回流来控制系统的制冷剂循环量的,电机采用的是定速型式,谷轮为此也花费了较长时间来进行推广,产品比较成熟,应用一度也挺广泛。
变频压缩机主要特点是电机采用变频电动机,它的特点是转速范围较大,一般超过工频对应转速(如50hz对应为2850转左右,60hz 对应为3400转左右)较多,所以适应负荷变化的可调节能力较强,如果电机采用无刷直流电动机,电机的效率也要高出较多(5-8个百分点)。
简述涡旋式压缩机工作原理
涡旋式压缩机工作原理
1. 涡旋式压缩机简介
涡旋式压缩机是一种常见的离心压缩机,广泛应用于各种工业领域。它通过离心力将气体压缩,并将压缩后的气体排出。涡旋式压缩机具有结构简单、可靠性高、效率高等优点,因此成为许多行业的首选。
2. 涡旋式压缩机结构
涡旋式压缩机由以下几个主要部件组成: ### 2.1 压缩腔体压缩腔体是涡旋式压缩机最核心的部件之一。它通常是一个螺旋形的管道,内部形成一个或多个螺旋沟槽,气体在沟槽中旋转并逐渐被压缩。 ### 2.2 进气口进气口用于将待压缩的气体引入压缩腔体。通常位于涡旋式压缩机的一端,气体通过进气口进入压缩腔体,并被推动开始旋转。 ### 2.3 排气口排气口用于将压缩后的气体排出涡旋式压缩机。当气体旋转并被压缩后,通过排气口排出压缩腔体,进入下一个工艺流程。
3. 涡旋式压缩机工作过程
涡旋式压缩机的工作过程可以分为以下几个步骤: ### 3.1 进气当气体进入涡旋式压缩机的进气口时,它被推入压缩腔体并开始旋转。 ### 3.2 压缩随着气体的旋转,压缩腔体的体积逐渐减小,气体被迫缩小并增加其压力。 ### 3.3 排气当气体旋转到压缩腔体的末端时,它通过排气口排出涡旋式压缩机,并进入下一个工艺流程。
4. 涡旋式压缩机工作原理详解
涡旋式压缩机的工作原理可以从离心力和压缩腔体的结构来解释。 ### 4.1 离心力作用涡旋式压缩机工作时,气体受到离心力的作用。当气体进入压缩腔体后,由于螺旋沟槽的形状,气体开始旋转并向外扩散。在旋转过程中,气体受到的离心力使其靠近腔体壁,形成一个旋转的涡旋。 ### 4.2 压缩腔体结构涡旋式压缩机的压缩腔体通常由一个或多个螺旋沟槽组成。这些沟槽的形状和尺寸被精确设计,以确保气体在旋转时可以逐渐被压缩。通过逐渐减小腔体的体积,气体被迫缩小并增加其压力。
数码涡旋压缩机工作原理
数码涡旋压缩机工作原理
数码涡旋压缩机是利用轴向“柔性”技术,它的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间,涡旋盘如图1(a)运行,压缩机像常规涡旋压缩机一样工作,传递全部容量,压缩机输出100%。卸载期间,由于压缩机的柔性设计,使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离(如图1(b)所示),因此不再有制冷剂通过压缩机,压缩机输出为0。这样,由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。
压缩机这两种状态的转换是通过安装在压缩机上的电磁阀来控制。如图1:一活塞安装于顶部固定涡旋盘处,活塞的顶部有一调节室,通过0.6mm直径的排气孔和排气压力相连通,而外接PWM电磁阀连接调节室和吸气压力。电磁阀处于常闭位置时,活塞上下侧的压力为排气压力,一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。电磁阀通电时,调节室内
的排气被释放至低压吸气管,导致活塞上移,带动了顶部的涡旋盘上移,该动作使两涡旋盘分隔,导致无制冷剂通过涡旋盘。当外接电磁阀断电时,压缩机再次满载,恢复压缩操作。
数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间,这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。通过改变这两个时间,就可调节压缩机的输出容量(10%~100%)。
数码涡旋压缩机相关问题知识
1、为什么压缩机被称为“数码涡旋”?
答 : 压缩机交替处于2种状态,负载状态和卸载状态。在负载状态下,压缩机满容量输出(1),在卸载状态下,压缩机无输出(0)。因为在设定的周期里,1和0之间转换,所以称之为数码涡旋。
2、与定速系统相比,数码涡漩压缩机可以节省多少能源?
数码涡旋压缩机工作原理
数码涡旋压缩机工作原理
首先是吸气阶段。当数码涡旋压缩机开始工作时,涡旋间隙处于张开
状态,气体通过吸入口进入涡旋腔室。数码涡旋压缩机使用数字控制技术,可以实现吸气量的精确控制,从而满足不同负荷要求。
接下来是压缩阶段。涡旋腔室中的两个螺杆开始旋转,气体被压缩。
在涡旋运动的过程中,螺杆的梯形轮廓使气体不断被推向涡旋中心,造成
气体的压缩。这种涡旋压缩机的设计使得气体可以连续被压缩,从而实现
高效能的压缩。
然后是冷却阶段。在气体被压缩的同时,工作介质(通常是润滑油)
冷却压缩过程中产生的热量。数码涡旋压缩机通常内部设有冷却系统,可
以通过冷却介质流动进行热量交换,将热量带走,从而保持机组的正常工
作温度。
最后是排气阶段。当气体被压缩到一定程度时,涡旋间隙开始关闭,
气体排出涡旋腔室。数码涡旋压缩机的数字控制技术可以精确控制排气量
和排气压力,以满足不同的工况要求。排气过程中,压缩介质中的液体也
会被回收和分离,以保证系统的正常运行。
总的来说,数码涡旋压缩机的工作原理是通过涡旋运动将气体连续压缩,并在压缩过程中冷却和排放热量。它的工作效率高,能耗低,通过数
字控制技术可以实现对压缩量和压力的精确控制,适应不同的工况需求。
这使得数码涡旋压缩机在空调、制冷、冷冻、工业制冷和热泵等领域具有
广泛的应用前景。
变频与数码涡旋技术对比
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3.数码涡旋与变频多联机的对比-优点
节能性比变频好
3.压缩机启停次数
数码涡旋压缩机的运行范围为: 10%-100%. 以5HP的压缩机为例, 其最小可运行工况 为 . 因此,数码涡旋压缩机即使在单台内机单独运行时,也不会发生停机. 变频压缩机的运行范围大概为: 33%-107%.以5HP的压缩机为例, 其最小可运行工况 为 . 当单台小容量的内机单独运行时,变频压缩机在低频运行的同时, 须打开旁通电磁 阀进行“热气旁通”,降低系统能效. 为了降成本,变频系统的设计通常采用“小马拉大车”(压缩机的容量不足)的方式. 当 负荷突然变大或变频压缩机在高速运行时,因其排气温度快速升高,会导致变频压缩机 的频繁开停(ON/OFF). 这会降低系统的COP.
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3.数码涡旋与变频多联机的对比-优点
节能性比变频好 1.实际运行工况
在无法予知实际运行工况时, IPLV 是唯一的衡量能效比的标准. 以R22外机为例, 10HP的外机的IPLV 可达到: 制冷 制热
变频多联机的外机IPLV 大部分厂家的数值在以下.
比较条件:制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同
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3.数码涡旋与变频多联机的对比-优点
节能性比变频好
2.压缩机电机效率
涡旋压缩机的工作原理
涡旋压缩机的工作原理
涡旋压缩机是一种常见的离心式压缩机,其工作原理是通过涡旋力将气体压缩。它具有结构简单、体积小、振动小、效率高等优点,在空调、制冷、工业流体以及天然气输送等领域得到广泛应用。下面将详细介绍涡旋压缩机的工作原理。
工作过程:涡旋压缩机的工作过程可以分为吸气、压缩和排气三个阶段。
1.吸气阶段:在压缩机启动时,转子开始旋转。当转子在固定壳体中旋转时,从吸气口处进入气体。由于固定壳体和转子表面的几何形状,在旋转过程中形成螺旋型的容积。气体通过这个容积螺旋进入压缩区域。
2.压缩阶段:当气体进入压缩区域时,由于转子的旋转速度和固定壳体的几何形状,气体被迫被挤压在越来越小的容积中。这导致气体的压力和温度上升。涡旋力将气体推向排气区域,产生更高的压力。
3.排气阶段:在达到所需压力后,气体通过排气口排出。当气体被排出时,转子继续旋转,吸气-压缩-排气循环持续进行。
1.离心原理:涡旋压缩机操作中的重要原理是离心作用。涡旋压缩机的转子与壳体之间形成一个要塞型容积,当转子旋转时,涡旋力将气体压缩到越来越小的区域中。这种离心作用使气体受到挤压,从而实现气体的压缩。
2.相对速度原理:在旋转过程中,气体相对于转子和固定壳体的速度不断变化。当气体从吸气口进入压缩区域时,其速度较低。当气体被挤压进入越来越小的容积中时,转子和固定壳体之间的相对速度增加,导致气体的压力和温度上升。
3.活塞效应原理:由于涡旋压缩机的转子和固定壳体外形独特,气体在压缩区域内呈现螺旋状容积。这种几何形状使气体从广阔的吸气区域逐渐被挤压到较小的压缩区域,产生类似活塞的效应。这种效应使得气体可以被高效地压缩。
数码涡旋压缩机原理
数码涡旋压缩机原理
1.螺旋动力部分:
数码涡旋压缩机中的核心部分是由两个螺旋构成的压缩腔。一个螺旋保持固定位置,称为固定螺旋,另一个螺旋可以在密封壳内移动,称为活动螺旋。活动螺旋通过电机驱动的链条、齿轮等与电机相连,可以实现不同速度的旋转。
2.吸入过程:
在吸入过程中,活动螺旋向后移动,螺旋腔扩大,降低压力。低压制冷剂通过吸入管道进入螺旋腔,同时活动螺旋的后部形成一个负压,使制冷剂被吸入。
3.压缩过程:
活动螺旋开始向前移动。当活动螺旋开始运动时,由于其形状和运动轨迹,螺旋腔的体积迅速减小,压缩剂因此被压缩。活动螺旋的前部会挤压制冷剂,使其被压缩至较高压力和温度。
4.排气过程:
随着活动螺旋继续向前移动,螺旋腔内的制冷剂被推入排气管道中。在这个过程中,制冷剂被进一步压缩,并且压力和温度继续上升。最终,压缩剂以高压状态进入排气管道和冷凝器,准备进行冷却和液化。
5.闭合过程:
当制冷剂进入排气管道并被压缩至最高压力时,活动螺旋停止前进并闭合。此时,活动螺旋和固定螺旋之间的间隙被减小到零,从而防止更多的制冷剂进入螺旋腔,并保持所需的排气压力。
6.循环过程:
一旦活动螺旋停止并闭合,循环过程重新开始。压缩机继续从吸入管
道中吸入低压制冷剂,并将其压缩至高压状态,然后将其排放到冷凝器中,进行冷却和液化。
数码涡旋压缩机的优点在于其高效率和低噪音水平。由于涡旋螺杆结
构的工作特性和密封性能,这种压缩机能够提供更稳定的压缩性能,并且
可以适应不同负荷和环境条件。此外,由于活动螺旋的闭合,数码涡旋压
缩机也能够减少能量浪费,并提供更好的能源利用效率。
数码涡旋压缩机节能分析
表1风量保持不变,显热比和显冷量能效比随压缩机输出百分比变化数据
压缩机输出百分比
100%
90%
85%
80%
70%
62%
50%
38%
30%
10%
风机转速输出百分比
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
机房最大热负荷
kW
25
25
25
25
25
25
25
机房平均热负荷百分比
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
稳定时间
h
24
24
24
24
24
24
24
定速压缩机输出百分比
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
风机输出百分比
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
机房稳定需要总的冷量
磁阀,将排气腔与吸气口的旁通连接即可实现涡旋盘的受控分离,参见图1。
图1数码涡旋压缩机动静涡盘分离示意图
涡卷的设计使上涡旋盘可与下涡旋盘垂直分离1mm。上涡旋盘上部附有一个活塞,在向上运动时将提起上涡旋盘。当电磁阀关闭时,数码涡旋和普通的涡旋式压缩机一样工作,且经压缩的气体通过普通管道在高压下排出。而当电磁阀开启时,排气腔与吸气口相连,由此释放出部分排气压力。这可以使控制活塞的压力减小,从而使活塞上升,随即提起上涡旋盘。一旦涡旋盘分离后,任何通过其中的气体不再受到压缩。
涡旋压缩机的原理与故障原因
涡旋压缩机的原理与故障原因
涡旋压缩机有两个主要的组成部分:涡旋腔和转子叶片。涡旋腔是一个类似于一个宽而浅的椭圆形的腔体,有两个旋转叶片被椭圆形的壳体包围。当涡旋腔内的气体进入时,叶片的旋转会产生一股强大的涡旋效应,将气体迅速带入腔体并进行压缩。
具体的工作过程如下:
1.沿着螺旋形的腔体进入气体。当气体进入腔体时,转子叶片的旋转将气体带到腔体的边缘。
2.在压缩腔体中,由于旋转叶片的运动,气体被连续地压缩,并沿腔体旋转。
3.在腔体的末端,气体已经被大大压缩,然后进入排气管道。
1.过热:涡旋压缩机可能由于长时间使用或设计不良导致过热。这可能是由于过热的环境,冷却系统故障或过载引起的。过热可能导致涡旋压缩机性能下降或强制停机。
2.湿润:涡旋压缩机可能出现湿润的问题,这可能是由于未正确安装防湿器、冷却系统故障或气体中含有过多水分而引起的。湿润可能导致腔体中的叶片损坏或凝结物的积聚。
3.损坏的叶片:叶片的损坏可能是由于不当操作、外部冲击或长时间使用而引起的。叶片的损坏可能导致涡旋效应减弱,从而降低涡旋压缩机的效率。
4.异常噪音:异常噪音可能是由于叶片损坏、部件松动或不当操作时产生的。异常噪音可能是涡旋压缩机内部故障的指示。
为了避免涡旋压缩机的故障,以下是一些建议:
1.定期维护:定期对涡旋压缩机进行维护,包括清洁、润滑和更换零
部件。这将有助于保持涡旋压缩机的正常运行,并减少故障的发生。
2.合理使用:遵循涡旋压缩机的使用说明,确保正确操作。避免过载、过热和湿润环境。
3.安装和调试:在安装新的涡旋压缩机时,确保正确安装,并进行适
数码涡旋压缩机
Digital Scroll Compressor 数码涡旋压缩机
Solenoid Valve 电磁阀 Discharge Thermistor 排气温度 传感器 Suction 吸气
Discharge 排气
பைடு நூலகம்
数码涡压缩机工作原理
负载(1)
卸载(0) (上升1个毫米)
压缩机容量是通过涡旋盘的周期性啮合与拓开来改变的。当外部电磁阀 关闭时,压缩机输出容量,处于负载状态,当外部电磁阀打开时,压缩 机无容量输出,处于卸载状态。数码涡旋压缩机通过在一个时间周期内 负载与卸载的时间比例来实现的。举例:假如设定的时间周期为20秒, 负载10秒,占20秒周期中的50%,则输出50%
• 调制范围从10% 到100% • 通过涡旋分开1毫米来达到调制冷量的目的
数码涡旋压缩机发展史
• • • • • • • • • 1993 1995 1997 1997 1999 1999 2000 2000 2002 理论产生 第一台样机开发成功 完成理论设计 在机房空调应用中测试 船舶用冷冻机组开发完成 开始开发空调产品 谷轮停产变频涡旋 开始供应亚洲市场 开始供应中国市场
数码涡旋压缩机
采用“轴向柔性”浮动密封 技术,将一活塞安装在顶部 定涡旋盘处,活塞顶部有一 调节室,通过0.6mm直径的 排气孔和排气压力相连通, 而外接PWM阀(脉冲宽度调 节阀)连接调节室和吸气压 力。 PWM阀处于常闭位置 时,活塞上下侧的压力为排 气压力,一弹簧力确保两个 涡旋盘共同加载。 PWM阀 通电时,调节室内排气被释 放至低压吸气管,导致活塞 上移,带动顶部定涡旋盘上 移,该动作使动、定涡旋盘 分隔,导致无制冷剂通过涡 旋盘。
涡旋压缩机工作原理
涡旋压缩机工作原理
涡旋压缩机(也叫离心压缩机)是一种常用的压缩机,它利用旋转鼓叶将气体压缩的设备。
涡旋压缩机的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 吸气:气体通过进气口进入涡旋压缩机的进气腔,进气腔与转子之间由于压力差而形成较大的压缩空间。
2. 旋转:鼓叶驱动转子高速旋转,产生离心力和剪切力。气体受到离心力和剪切力的作用,开始沿着转子的外径旋转。
3. 压缩:随着转子的旋转,气体被推向转子的出口。由于转子周围形成越来越小的压缩空间,气体逐渐被压缩。
4. 排气:气体被压缩到一定压力后,从涡旋压缩机的出气口排出。这样循环进行,不断吸入新的气体并将其压缩排出。
涡旋压缩机的工作原理主要依靠离心力和剪切力将气体进行压缩,而不需要活塞式压缩机等机械活塞的运动,因此具有结构简单、振动小、噪音低、运行稳定等优点。它被广泛应用于制冷空调、天然气输送、压缩空气系统等领域。
数码涡旋技术原理
环境温度 (o C)
制热模式
制冷模式
变容压缩机容量输出
涡旋压缩机工作原理
谷轮柔性涡旋压缩机特性 --- 径向柔性
Scroll
径向柔性
6
杂质
确保涡旋盘接触但 是允许涡旋盘向一 侧分离从而使杂质 和液体通过而不至 损坏涡旋盘
谷轮柔性涡旋压缩机特性 --- 轴向柔性
定速机无法满足变负荷要求
容量
-20
-10
0
10
20
30
40
无法满足 制热负荷要求
无法满足 制冷负荷要求
环境温度 (o C)
制热模式
制冷模式
定速压缩机容量输出
压缩机 开/停 (非节能状态)
变容量系统可以满足变负荷要求
容量
-20
-10
0
10
20
30
40
容量跟随负荷变化 节能 舒适性高 更大的制热量
空调种类
优点
缺点
风管式
价廉 安装容易
用电量较大 占用屋顶空间 舒适度较差
冷、热水机组
温度控制较风管机好 占用较小空间
有漏水隐患 舒适度较差 每年需检查保养一次
多联机(冷媒)
很高的节能性 精确的室温控制 有更多的安装灵活度
头期投入较大 对安装质量要求更高
维持涡旋盘端面恒定、均匀的压力 浮动密封是关键 优化端面负荷 维持压力平衡 消除泄漏 专利设计
数码涡旋原理
数码涡旋原理
数码涡旋压缩机利用轴向“柔性”技术实现变容量控制压缩机能量输出的数值化,其工作状态由100%能力输出和0%输出组成,分
别称其为1状态(100%)和0状态(0%)。这种1 与0 交错的容量调节方
式与电子产品中的数码1和0的数据表达方式类似,因此被称为“数
码涡旋”技术。
具体方法是通过调整静涡盘和动涡盘的轴向间隙实现0和1的转变。1状态时,动静涡盘处于正常设计位置,此时压缩机全负荷工作;0状态时,PWM电磁阀开启,使调节腔与回气旁通,动涡盘和静涡盘处于轴向分离状态,由于无气体压缩,故压缩机排气量为0,此时压缩机制冷量很小。这样通过0状态和1状态的时间长度(占空比)调整,实现压缩机排气量的积分连续调节。
以一个周期100 秒为例,如图2 所示,当压缩机输出10%能力时,负载卸载时间分别为10秒和90秒;当压缩机输出为50%时,负载卸载时间分别为50秒和50秒;当压缩机输出为100%时,负载时间为100秒,无卸载。
变频器工作时会产生谐波,会使供电系统的正弦电流波形发生畸变,对电源干扰要求很高的精密实验室、医院、通讯机房、电站、电
视台等场合,变频系统受限用。而数码涡旋的负载和卸载只是一个简单的机械运动,不会产生谐波,扩大了适用范围。
详解涡旋压缩机(原理、结构、特点、比较,性能分析等)
详解涡旋压缩机(原理、结构、特点、⽐较,性能分析等)
涡旋压缩机是⼀种容积式压缩的压缩机,压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。
其⼯作原理是利⽤动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化,实现压缩⽓体的
⽬的。
主要⽤于空调、制冷、⼀般⽓体压缩以及⽤于汽车发动机增压器和真空泵等场合,可在很⼤
范围内取代传统的中、⼩型往复式压缩机。
基本结构
结构特点
两个具有双函数⽅程型线的动涡盘和静涡盘相错180°对置相互啮合,其中动涡盘由⼀个偏
⼼距很⼩的曲柄轴驱动,并通过防⾃转机构约束,绕静涡盘作半径很⼩的平⾯运动,从⽽与
端板配合形成⼀系列⽉⽛形柱体⼯作容积。
特点:利⽤排⽓来冷却电机,同时为平衡动涡旋盘上承受的轴向⽓体⼒⽽采⽤背压腔结构,
另外机壳内是⾼压排出⽓体,使得排⽓压⼒脉动⼩,因⽽振动和噪声都很⼩。
背压腔如何实现轴向⼒的平衡?
在动涡旋盘上开背压孔,背压孔与中间压⼒腔相通,从背压孔引⼊⽓体⾄背压腔,使背压腔处于吸、排⽓压⼒之间的中间压⼒。通过背压腔内⽓体作⽤于动涡旋盘的底部,从⽽来平衡各⽉⽛形空间内⽓体对动涡旋盘的不平衡轴向⼒和⼒矩。
⾼压外壳的特点:
1.吸⽓温度加热损失少;
2.排⽓脉动⼩;
3.启动时冷冻机油发泡。
低压外壳的特点:
1.吸⽓温度易过热;
2.压缩机不易产⽣液击;
3.内置电动机效率较⾼。
数码涡旋压缩机
采⽤“轴向柔性”浮动密封技术,将⼀活塞安装在顶部定涡旋盘处,活塞顶部有⼀调节室,通过0.6mm直径的排⽓孔和排⽓压⼒相连通,⽽外接PWM阀(脉冲宽度调节阀)连接调节室和吸⽓压⼒。PWM阀处于常闭位置时,活塞上下侧的压⼒为排⽓压⼒,⼀弹簧⼒确保两个涡旋盘共同加载。PWM阀通电时,调节室内排⽓被释放⾄低压吸⽓管,导致活塞上移,带动顶部定涡旋盘上移,该动作使动、定涡旋盘分隔,导致⽆制冷剂通过涡旋盘。
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数码涡旋压缩机工作原理
数码涡旋压缩机是利用轴向“柔性”技术,它的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间,涡旋盘如图1(a)运行,压缩机像常规涡旋压缩机一样工作,传递全部容量,压缩机输出100%。卸载期间,由于压缩机的柔性设计,使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离(如图1(b)所示),因此不再有制冷剂通过压缩机,压缩机输出为0。这样,由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。
压缩机这两种状态的转换是通过安装在压缩机上的电磁阀来控制。如图1:一活塞安装于顶部固定涡旋盘处,活塞的顶部有一调节室,通过0.6mm直径的排气孔和排气压力相连通,而外接PWM电磁阀连接调节室和吸气压力。电磁阀处于常闭位置时,活塞上下侧的压力为排气压力,一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。电磁阀通电时,调节室内
的排气被释放至低压吸气管,导致活塞上移,带动了顶部的涡旋盘上移,该动作使两涡旋盘分隔,导致无制冷剂通过涡旋盘。当外接电磁阀断电时,压缩机再次满载,恢复压缩操作。
数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间,这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。通过改变这两个时间,就可调节压缩机的输出容量(10%~100%)。
数码涡旋压缩机相关问题知识
1、为什么压缩机被称为“数码涡旋”?
答 : 压缩机交替处于2种状态,负载状态和卸载状态。在负载状态下,压缩机满容量输出(1),在卸载状态下,压缩机无输出(0)。因为在设定的周期里,1和0之间转换,所以称之为数码涡旋。
2、与定速系统相比,数码涡漩压缩机可以节省多少能源?
答 : 对于调制系统,季节能效比(SEER)是全年运行系统节能的标准衡量度。与标准涡旋系统的季节能效比相比,数码涡旋系统提高了20%。不同的系统设计有稍微不同的实际能量节省数字,但是保守地说,与定速系统相比,能量节省将超过20%。
3、数码涡旋压缩机在部分负荷情况下如何节能?
答 : 在部分负荷情况下节约能源有两个因素。在部分负荷下运行时,压缩机以卸载状态运行一段时间。卸载状态的时间长短取决于变容的百分比。低变容的百分比使卸载运行时间更长。由于在卸载状态下,涡旋盘上的载荷非常低(因为没有制冷剂的抽吸),所以消耗的能量
很少。试验证明:卸载荷时的功率消耗仅为满载功率的10%。低的卸载功率消耗节约了部分负荷阶段的能源。有助于部分负荷情况下的运行的第2个因素是数码涡旋的宽大运行范围。数码涡旋的容量调节范围是10-100%,因此,即使是在很低的容量下(10%、20%、30%等),压缩机仍然不需要任何热气旁路或开/关控制。旁路会降低系统的COP,而由于数码涡旋不需要任何旁路,所以它可以节约更多的能源。
4、为什么数码涡旋压缩机容易回油 ?
答 : 谷轮涡旋压缩机不用油来密封涡旋盘侧面,因此与其他制造商产品相比,其基本油循环率非常低。谷轮数码涡旋压缩机回油容易有两个原因;其一,油液仅在负载状态下才离开压缩机。在卸载状态下,因为制冷剂没有质量速度,所以油液不离开压缩机。因此在低负载过程中,当卸载时间较长时,只有很少的油液离开压缩机。第二个因素是当油液在负载状态下离开压缩机时,气体速度足以使油液返回到压缩机中。
5、数码涡旋压缩机的变容原理是什么 ?
答 : 压缩机在2种状态下运行 - 负载状态和卸载状态。数码涡旋配备一个外部电磁阀。当电磁阀收到220V信号时,顶部涡旋往上移动约1 毫米。顶部涡旋的移动使得2个涡旋盘之间产生一个缝隙,并且涡旋盘之间没有轴向密封。这样,即使电动机正在运转,压缩机仍然不能压缩制冷剂。在负载状态下的容量为100%,而在卸载状态下的容量为0%。压缩机的平均输出容量是负载状态和卸载状态的时间
平均。例如:当周期时间为20秒时,如果数码涡旋负载、卸载各10秒,那么时间平均容量为50%。
6、数码涡旋压缩机的起动电流如何?是软性起动吗?
答 : 数码涡旋的起动电流与标准涡旋相同。这是因为起动电流是锁定转子电流的函数,对于所有涡旋压缩机来说,锁定转子电流是相同的。另外,数码涡旋可以在卸载状态下启动,确保电流消耗较小。7、是否有电磁干扰问题?
答 : 数码涡旋的负载和卸载是一种机械操作,不产生任何可能影响其他电子设备的频率。因此,数码系统无需昂贵的电磁抑制电子装置,也增加了其可靠性和简易性。
8、负载和卸载之间的功率差和电流差如何?
答 : 卸载功率消耗约为满载功率的 10%。此卸载状态下较低的功率消耗提供了部分负载运行时的高能效比。使用下述公式可以很容易地计算出任意容量下的功率消耗:平均功率=((负载时间 x 100%) + (卸载时间 x 10%)) / (负载时间 + 卸载时间)
9、电磁阀和数码涡旋的使用寿命有多长?
答 : 数码涡旋中的外部电磁阀是一种特别设计的长使用寿命阀,不得以标准电磁阀代替。此阀门的使用寿命为4千万次循环–相当于连续运行15年。数码涡旋中的全部元件均能够承受长期连续负载和卸载的运行。
10、与变频器系统相比,数码涡旋有什么优势?
答 :与变频器系统相比,数码涡旋有许多优点:
数码涡旋系统的变容量范围最宽,达 10-100%。变频器系统的变容量范围经常以压缩机的频率范围指示,一般为40-120 赫兹。在变换到系统中后,变容量范围仅为50-100%。
数码涡旋的除湿控制性能更好,能提供舒适的相对湿度。
数码涡旋的电子装置非常简单,因此整机生产商可更容易制造数码涡旋系统。
数码涡旋没有电磁干扰问题。
由于数码涡旋具有更宽范围并无级的变容量输出,因此系统有更精确的室温控制。
因为数码涡旋的整体系统结构简单得多,所以系统的可靠性提高。
整机生产商只需要两块数码控制板即可开发出完整的型号系列–一块用于单压缩机系统,另一块用于并联/三联系统。
11、在加载及卸载阶段,电流变化的大小如何?
答:在加载和卸载状态下,数码涡旋压缩机都是以恒速旋转。由于马达一直在运行,所以从卸载状态变为加载状态不需要起动电流。在加载及卸载状态下的电流波动较低,不影响其他任何电气设备。
12、可以用于数码涡旋的制冷剂有哪些 ?
答 : 所有数码涡旋型号均可以使用 R22和R407C制冷剂。在未来几年中,将推出使用R410A的新型号。数码涡旋也用在使用R404A的制冷装置中。
13、周期时间怎样?我们可以使用恒定周期时间吗?周期时间有限制吗? 答 : 周期时间是数码涡旋操作的一个组成部分。周期时间包括发给