压缩机电流检测数学模型
压缩机电流检测电路的数学模型
熊飞
摘要：本文以试验测试数据做为数学模型建立的依据，得到了电流互感器互感系数C 和检测电流I的关系，即C= f(I)；并在此基础上，得到I/O口输入电压U与检测电流I、R14、R13之间的关系，即U=f(I,R14,R13)。运用软件：matlab,程序见附录。
●压缩机电流检测电路
参数：I——压缩机检测电流
U——芯片I/O口输入电压
C——互感器互感系数
R13、R14——分压电阻
●分析
1，电流互感器将大电流I转化为小电流I/C，可得到R6两端交流电压Uo=R6*Ii/C。
2，在经过整流二极管D10半波整流后，二极管D10的负极与地之间的直流电压V1=0.707*Uo－0.5V=0.707*R6*Ii/C－0.5V；减掉的0.5V为二极管上的压降。
3，芯片I/O口输入电压U= R13/（R13+R14）*V1。
4，按以上分析可以得到：芯片I/O口输入电压U= R13/（R13+R14）*(0.707*R6*I/C-0.5) 5，从理论公式中可以看出，电阻R13、R14、R6为定值，C值在实际中并不是常数，而是随检测电流I而变化的！
●关于的数学模型C=F(I)的建立
1，检测电流I从1A到30A变化，每次增加1A，记录下每次芯片I/O口输入电压U；
【电流互感起为0057W、R14=6.8K、R13=16K时的试验检测数据】
（I为压缩机检测电流，U为芯片I/O口输入电压）
2，依据以上测试值和理论计算公式U= R13/（R13+R14）*(0.707*R6*I/C-0.5)，不同输入电流时，计算出电流互感起互感系数C【程序1】
2，根据以上测试数据，建立关于C=F(I)的函数关系
①选用函数模型：C=K0+K1I+K2I2+…….+KnI n
②模型建立思想：n为函数阶次，当n从1变化到30时，观察实际值和理论值
的拟合度以及平方差dlt，当拟合度最佳且平方差dlt最小的时候，此时的函数为最佳拟合函数。
③平方差dlt说明：
当电流为I1时，据试验测试数据计算得到的互感系数为C_A1，依据拟合模型C=F(I)计算得到的互感系数为C_L1，dlt1=( C_A1-C_L1)2,当电流从1到30A变化时，可以得到dlt1、dlt2 、dlt3 。。。。。。dlt30 ，
dlt=sqrt(dlt1 +dlt2 +dlt3…..+ dlt30), [sqrt表示为开平方]
3，C=F(I)数学模型的建立【程序2】
1)当阶次n=3时
①当阶次n=3时，数学模型可以表示为C=K0+K1I+K2I2+K3I3，根据附录中程
序3可以得到系数K0、K1 、K2 、K3的值。
②函数表示为：C= 1379.7+309.2I-17.323I2+0.3173I3
③平方差dlt=582.82
上图为当阶次n=3时，实际值曲线与理论值曲线的对比图形，程序计算出dlt=582.82，可以看出，拟合度不是很好，且dlt比较大！
3)当阶次n=6时
①当阶次n=6时，数学模型可以表示为C=K0+K1I+K2I2+K3I3＋K1I4+K2I5+K3I6，
根据附录中程序3可以得到系数K0、K1 、K2 、K3、 K4 、K5 、K6的值。
②函数表示为C=475.86+1008.8I-173.78I2+15.685I3-0.75503I4＋0.018314I5－
0.00017529 I6
③平方差dlt=145.34
上图为当阶次n=6时，实际值曲线与理论值曲线的对比图形，程序计算出dlt=582.82，可以看出，拟合度比较好，且dlt也小了很多！
3)当阶次n=25时
平方差dlt=11386
上图为阶次n=25时的图形，拟合度很差，且dlt很大。
4) 当阶次n从0到23变化时，平方差dlt变化曲线，可见，当阶次n在5－22之间变化时，平方差dlt变化率较小，dlt变化较小。dlt最小时的阶次n＝20，dlt=16.32
总结分析
1，经过以上分析，当函数阶次n=20时，dlt=16.32最小，在理论上分析为最佳拟合函数。
2，当函数阶次n在5到22之间变化时，dlt变化率不大，dlt 也不大，在实际运用中，可选择n阶次较小时运用。
3，当n=6时拟合度较好，且平方差也小，可以作为最后的数学模型，即C=F(I)可以表示为：
C=475.86+1008.8I-173.78I2+15.685 I3-0.75503 I4＋0.018314 I5－0.00017529 I6 【限制条件为0 4，也可以得到I/O口输入电压U=F(I),把C=F(I)的关系式带入U= R13/（R13+R14）*(0.707*R6*I/C-0.5)中 即可以得到I/O口输入电压与压缩机检测电流的数学关系 U=F(I),【限制条件为0 ●模型建立的意义 1，可根据压缩机保护电流和I/O口最大输入电压，依据以上数学函数，计算出需要匹配电阻。 2，分析原器件参数提供一种方法。 ●附录【程序】 程序1：【根据测试数据计算电流互感器系数】 程序2：【拟合程序，得到函数模型系数K】 程序3：【平方差dlt值的计算】 2.2电力线路的参数及数学模型 电力线路分为架空线路和电缆线路。由于架空线路比电缆线路建造费用低，施工期短，维护方便，因此架空线路应用更为广泛。 2.2.1 电力线路的基本结构 1.架空线路 架空线路主要由导线、避雷线（又称架空地线）、杆塔、绝缘子串和金具等部分组成，如图（2-11）所示。导线用来传导电流，输送电能。避雷线用来将雷电流引入大地，保护线路免遭直击雷的破坏。杆塔用来支撑导线和避雷线，并使导线和导线之间、导线与接地体之间保持必要的安全距离。绝缘子用来使导线与导线、导线与杆塔之间保持绝缘状态，它应能承受最高运行电压和各种过电压而不致被击穿或闪络。金具是用来固定、悬挂、连接和保护架空各主要元件的金属器件的总称。 图2-11架空线路 2.电缆线路 电缆是将导电芯线用绝缘层及防护层包裹，敷设于地下、水中、沟槽等处的电力线路。由于其造价高，故障后检测故障点位置和维修较麻烦等缺点，因而使用范围远不如架空线路。但电缆线路具有占地面积少，供电可靠，极少受外力破坏，对人身也较安全，可使城市美观等优点。因此，在大城市空中走廊的地区，在发电厂和变电所的进出线处，在穿过江河湖海地区以及国防或特殊需要的地区，往往都采用电力电缆线路。 2.2.2电力线路的参数 对电力系统进行定量分析及计算时，必须知道其各元件的等值电路和电气参数。本节主要介绍电力线路的参数及其计算。 电力线路的电气参数是指线路的电阻r、电抗x、电导g和电纳b。下面就架空线路参数进行讨论（架空线一般采用铝线、钢芯铝线和铜线）。 1. 输电线路的电阻 有色金属导线（含铝线、钢芯铝线和铜线）每单位长度的电阻可引用电路课程中导体的电阻与长度、导体电阻率成正比，与横截面积成反比的原理计算： (2-26) 式中，r为导线单位长度电阻，；为导线材料的电阻率，；S为导线截面积，mm2。 在电力系统计算中，导线材料的电阻率采用下列数值：铜为18.8，铝为 31.5。它们略大于这些材料的直流电阻率，其原因是：①通过导线的三相工频交流电流，而由于集肤效应和邻近效应，使导线内电流分布不均匀，截面积得不到充分利用等原因，交流电阻比直流电阻大；②由于多股绞线的扭绞，导线实际长度比导线长度长2%~3%；③在制造中，导线的实际截面积比标称截面积略小。 各类型空气压缩机优缺点功能解析 1. 活塞式空气压缩机 当活塞式空气压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式空气压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到更大时为止，进气阀关闭;活塞式空气压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式空气压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。 总之，活塞式空气压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 活塞空气压缩机的优点 (1)不论流量大小，都能得到所需要的压力，排气压力范围广，更高压力可达320MPa(工业应用)，甚至700MPa，(实验室中); (2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量; (3)在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉; (4)热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右; (5)气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求; (6)气体的重度和特性对空气压缩机的工作性能影响不大，同一台空气压缩机可以用于不同的气体; (7)驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强; (8)活塞空气压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验; 活塞空气压缩机的缺点： (1)结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上; (2)转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于500m3/min; (3)机器运转中有振动; (4)排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏; (5)流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低; (6)用油润滑的空气压缩机，气体中带油需要脱除; (7)大型工厂采用多台空气压缩机组时，操作人员多或工作强度较大。 2. 滚动转子式空气压缩机 -- 压缩机的技术现状及其发展趋势 一、前言压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机。它的种类多、用途广，有通用机械之称。目前，除了活塞式压缩机，其他各类压缩机机型，如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，为用户在机型的选择上提供了 -- -- 更多的可能性。随着经济的高速发展，我国的压缩机设计制造技术也有了长足进步，在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。二、压缩机的技术现状及发展趋势 1.透平压缩机在石化领域，目前国内离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国内的需要。另外在技术水平、质量、成套性等方面与国外还有差距。随着我国石化生产规模的不断扩大，离心压缩机在大型化方面将面临新 -- -- 的课题，国内在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。离心式压缩机需要向大容量发展，以满足我国石化生产规模不断扩大的要求，同时随着新技术的发展、新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出现，透平压缩机的发展趋势主要表现为：不断开发高压和小流量产品；进一步研究三元流动理论，将其应用到叶轮和叶片扩压器等元件的设计中，以期达到高效机组；低噪声化，采用 -- -- 噪声防护以改善操作环境。在制冷空调领域，目前透平压缩机在大冷量范围内仍保持优势。离心式压缩机的运动零件少而简单，且制造精度低，所以其制造费用相对低且可靠性高。由于受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的影响，离心式制冷压缩机的发展相对较为缓慢。在目前的技术条件下，离心式制冷压缩机主要用于大型建筑内的空气调节，需求量较少。近几年由于大型基建项目纷纷上马，离心式 -- 各种压缩机工作原理及优缺点分析 各种压缩机工作原理及优缺点分析 一、压缩机概念 用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。提升的压力小于 0.2MPa时，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。 二、压缩机分类 1.按工作原理分类 容积式压缩机直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 离心式压缩机它首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。 2.按排气压力分类 3.按压缩级数分类 单级压缩机气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩 两级压缩机气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩 多级压缩机气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机 4.容积流量分类 名称容积流量 (m3／min) 微型压缩机 <1 小型压缩机 1～10 中型压缩机 10～100 大型压缩机≥100 5.按结构或工作特征的分类 三、各种压缩机工作原理及优缺点 1.活塞式压缩机的工作原理及优缺点 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 活塞压缩机的优点： (1) 不论流量大小，都能得到所需要的，排气压力范围广，最高压力可达 320MPa（工业应用），甚至700MPa，（实验室中）。 (2) 单机能力为在500m3/min以下的任意流量。 (3) 在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加 工较容易，造价也较低廉。 (4) 热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右。 (5) 气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能 适应较广阔的压力范围和制冷量要求。 简述制冷压缩机分类及其应用 [当前位置：中国制冷网 > 技术交流 > 正文] 时间：2009-05-09 来源：互联网点击次 数：728次 制冷压缩机是空调系统的核心部件，通常称为制冷机的主机。科学技术的进步，新式空调系统不断出现，推动了制冷压缩机制造技术的不断进步。从目前制冷压缩机的发展趋势来看，结构紧凑、高效节能以及微振低噪等特点是空调压缩机制造技术不断追求的目标。下面对制冷压缩机做一个概述。 压缩机作用: l、从蒸发器中吸m蒸气，以保证蒸发器内一定的蒸发压力； 2、提高压力(压缩)，以创造在较高温度下冷凝的条件； 3、输送制冷剂，使制冷剂完成制冷循环。 一、压缩机的种类很多，根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。 l、定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例提高的，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号来实现，当温度达到设定的温度，压缩机停止工作；当温度升高后，压缩机开始 T二作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。 2、变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器m风口的温度信号，而是根据空调管路内压力变化信号来控制压缩机的压缩比从而自动调节m 风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度， 低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。 二、根据工作方式的不同，可分为两大类：容积型与速度型。 容积型压缩机是靠工作腔容积的改变来实现吸汽、压缩、排汽等过程。属于这类压缩机的有往复式压缩机和回转式压缩机。速度型压缩机是靠高速旋转的齿轮对蒸气做功，压力升高，并完成输送蒸气的任务。属于这类压缩机的有离心式和轴流式压缩机，目前常用的是离心式压缩机。 1、往复式压缩机的工作原理 往复式压缩机又称活塞式压缩机。压缩机的工作腔是汽缸。活塞在汽缸内作上下往复运动，从而完成了压缩、排汽、膨胀、吸汽等过程。图1中的四个过程分别表示了压缩机1二作中的四个过程。到最低位置(称活塞的下止点)时，汽缸吸满蒸气。而活塞转而向上，这时吸、排汽门都关闭，汽缸容积缩小，蒸气被压缩，一直压缩到排汽压力为止。图中(b)为排汽过程：当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时，排汽阀开启，活塞继续上移，蒸气排出，一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时，排汽结束。图中(c) 是余隙膨胀过程：为了防止活塞与吸排汽阀碰撞，活塞上移到上止点时，活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙，称余隙。当活塞转而向下运动时，排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启，吸汽不能开始。这时余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀，一直膨胀到吸汽压力以下时才结束。图中之(d)是吸汽过程：吸汽阀开启，随着活塞往下运动而吸汽，一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。 第二章 电力系统元件的运行特性和数学模型 2－1隐极式发电机的运行限额和数学模型 1. 发电机的运行额限 发电机的运行总受一定条件，如绕组温升、励磁绕组温升、原动机功率等的约束。这些约束条件决定了发电机组发出的有功、无功功率有一定的限额。 （1） 定子绕组温升约束。定子绕组温升取决于定子绕组电流，也就是取决 于发电机的视在功率。当发电机在额定电压下运行时，这一约束条件就体现为其运行点不得越出以O 为圆心，以BO 为半径所作的圆弧S 。 （2） 励磁绕组温升约束。励磁绕组温升取决于励磁绕组电流，也就是取决 于发电机的空载电势。这一约束条件体现为发电机的空载电势不得大于其额定值E Qn ,也就是其运行点不得越出以O ’为圆心、O ’B 为半径所作的圆弧F 。 （3） 原动机功率约束。原动机的额定功率往往就等于它所配套的发电机的 额定有功功率。因此，这一约束条件就体现为经B 点所作与横轴平行的直线的直线 BC 。 （4） 其它约束。其它约束出现在发电机以超前功率因数运行的场合。它们 有定子端部温升、并列运行稳定性等的约束。其中，定子端部温升的约束往往最为苛刻，从而这一约束条件通常都需要通过试验确定，并在发电机的运行规范中给出，图2－5中虚线T 只是一种示意，它通常在发电机运行规范书中规定。 归纳以上分析可见，隐极式发电机的运行极限就体现为图2－5中曲线OA 、AB 、BC 和虚线T 所包围的面积。 发电机的电抗和等值电路： F P O ’ C Q B S A O 图2－5运行极限图 2－2变压器的参数和数学模型 一、 双绕组变压器的参数和数学模型 变压器做短路实验和空载实验测得短路损耗、短路电压、空载损耗、空载电流可以用来求变压器参数。 1．电阻 由于短路试验时，一次侧外加的电压是很低的，只是在变压器漏阻抗上的压降，所以铁芯中的主磁通也十分小，完全可以忽略励磁电流，铁芯中的损耗也可以忽略，由于变压器短路损耗k P 近似等于额定电流流过变压器时高低压绕组中的总铜耗，即 k P Cu P ≈ 而铜耗与电阻之间有如下关系 T N N T N N T N Cu R U S R U S R I P 22 2 2333=???? ? ?== 可得 k P T N N R U S 22≈ 式中，U N 、S N 以V 、VA 为单位，P k 以W 为单位。如U N 改以kv 为单位，S N 改为以MVA 为单位，则可得 2 21000N N k T S U P R = 式中 R T －变压器高低压绕组的总电阻（Ω）； P k －变压器的短路损耗（kW ） S N －变压器的额定容量（MVA ）； U N －变压器的额定电压（kV ）。 2． 电抗 由于大容量变压器的阻抗以电抗为主，亦即变压器的电抗和阻抗数值上接近相等，可以近似认为，变压器的短路电压百分数Uk ％与下关系 1003%?≈N T N K U X I U 各种压缩机优缺点解析 「活塞式压缩机」 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸的工作容积逐渐增大，这时气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸工作容积缩小，气体压力升高，当气缸压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。 总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 活塞压缩机的优点： (1)不论流量大小，都能得到所需要的压力，排气压力围广，最高压力可达320MPa（工业应用），甚至700MPa（实验室中）； (2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量； (3)在一般的压力围，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉； (4)热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右； (5)气量调节时，适应性强，即排气围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力围和制冷量要求； (6)气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体； (7)驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强； (8)活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验； 活塞压缩机的缺点： (1)结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上； (2)转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于 压缩机的技术现状及其发展趋势 一、前言 压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。它的种类多、用途广,有“通用机械"之称。目前,除了活塞式压缩机,其他各类压缩机机型,如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用,为用户在机型的选择上提供了更多的可能性。随着经济的高速发展,我国的压缩机设计制造技术也有了长足进步,在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。 二、压缩机的技术现状及发展趋势 1.透平压缩机 在石化领域,目前国离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国的需要。另外在技术水平、质量、成套性等方面与国外还有差距。 随着我国石化生产规模的不断扩大,离心压缩机在大型化方面将面临新的课题,国在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。 离心式压缩机需要向大容量发展,以满足我国石化生产规模不断扩大的要求。 在制冷空调领域,目前透平压缩机在大冷量围仍保持优势。离心式压缩机的运动零件少而简单,且制造精度低,所以其制造费用相对低且可靠性高。由于受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的影响,离心式制冷压缩机的发展相对较为缓慢。在目前的技术条件下,离心式制冷压缩机主要用于大型建筑的空气调节,需求量较少。近几年由于大型基建项目纷纷上马,离心式制冷压缩机又成为关注的热点。 2.往复式压缩机 在石化领域,往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展z不断开发变工况条件下运行的新型气阀,提高气阀寿命,在产品设计上,应用热力学、动力学理论,通过综合模拟预测压缩机在工况下的性能,强化压缩机的机电一体化,采用计算机自动控制,实现优化节能运行和联机运行。 制冷装置能耗优化分析 【摘要】制冷系统的优化是指在符合工艺条件的前提下，对有限个参数进行综合调节，使得综合能耗最低。文中把冷却水泵、冷冻水泵、制冷机组看作一个有机的整体进行参数的优化和控制。讨论了在环境温度变化时，采用小流量和大流量的能耗比较，在可能的情况下，对能耗的最小值进行求解，以到达总能耗最小的目的。 【关键词】节能；制冷系统；冷却水流量；冷冻水流量 当前，环境和资源是摆在人类面前的两大难题。“十一五”规划纲要中要求实行单位能耗目标责任和考核制度，完善重点行业能耗标准和节能设计规范，进一步把单位GDP能耗降低20%作为约束性指标。节能降耗的技术和手段需要各企业去探索、研究和实践。笔者拟通过对制冷装置节能降耗影响因素的分析，探讨节能降耗的改进方向和措施。 1.制冷工艺比较 1.1压缩制冷工艺 压缩制冷是将制冷剂通过制冷压缩机及辅机由压缩、冷凝、节流、蒸发4个过程组成制冷循环。 压缩制冷工艺具有流程短、制冷量大、工艺成熟的优点；但是无论选择电动压缩机或蒸汽透平压缩机都需要使用品级较高的能源，故适合于制冷量很大的场合。 1.2吸收制冷工艺 虽然吸收制冷工艺流程较长、设备较多，但在中等规模制冷量的情况下投资费用比压缩制冷少，运行费用也较低。吸收制冷工艺具有以下优缺点。 （1）有利于热能的综合利用。吸收制冷工艺中蒸发器加热所需要的热源温度较低，故可以充分利用0.25～0.8MPa（绝）低品质饱和蒸汽，甚至使用低压蒸汽冷凝液，从而节约能量，大幅降低运行成本，特别是在低品质热源较多，供电紧张的地方，具有明显的优点。 （2）负荷调节范围大。负荷在20%～100%的范围内，吸收制冷系统均可以正常运行，而采用压缩制冷时负荷变化范围较小。 （3）维修简单，易于管理。吸收制冷装置大部分为静设备，而压缩制冷需要压缩机等复杂机组。 1螺杆式压缩机 螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。20世纪50年代，就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上，由于其结构简单，易损件少，能在大的压力差或压力比的工况下，排气温度低，对制冷剂中含有大量的润滑油（常称为湿行程）不敏感，有良好的输气量调节性，很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围，而且不断地向中等容量范围延伸，广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。 以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面，有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。在工业方面，为了节能，亦采用螺杆式热泵作热回收。 2离心式压缩机 离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。 早期，由于这种压缩机只适于低，中压力、大流量的场合，而不为人们所注意。由于化学工业的发展，各种大型化工厂，炼油厂的建立，离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，而占有极其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高，又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功，解决了离心压缩机向高压力，宽流量范围发展的一系列问题，使离心式压缩机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机，而大大地扩大了应用范围。 3往复活塞压缩机 是各类压缩机中发展最早的一种，公元前1500年中国发明的木风箱为往复活塞压缩机的雏型。18世纪末，英国制成第一台工业用往复活塞空气压缩机。20世纪30年代开始出现迷宫压缩机，随后又出现各种无油润滑压缩机和隔膜压缩机。50年代出现的对动型结构使大型往复活塞压缩机的尺寸大为减小，并且实现了单机多用。 1．离心压缩机的性能曲线左端受喘振工况限制，右端受堵塞工况限制，这两者之间的区域称为稳定工况区。 2．离心压缩机级内的能量损失主要包括：轮阻损失、内漏气损失和流动损失。 3．离心压缩机轴封形式主要有机械密封、浮环密封、迷宫密封和抽气密封。 4．往复式压缩机由传动机构、工作机构、机体和辅助机构四部分组成。 5．活塞通过活塞杆由传动部分驱动，活塞上设有活塞环以密封活塞与气缸的间隙。 6．如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量减少，则温度系数取值大； 传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率减小，温度系数取值小。 7．气阀主要由阀座、弹簧、阀片和升程限制器四部分组成。 8．生产中往复活塞式压缩机的排出压力取决于背压（排出管路内压力）。 9．往复活塞式压缩机缸内实际平均吸气压力低于（高于、等于、低于）名义吸气压力，缸内实际平均排气压力高于（高于、等于、低于）名义排气压力。 10．转子型线的影响要素主要有：接触线、泄漏三角形、封闭容积和齿间面积。 11．泄漏三角形三顶点：两转子接触线的最高点、阴转子齿顶与两汽缸孔交线的交点、阳转子齿顶与两汽缸孔交线的交点。 12．螺杆压缩机阴阳转子的传动比等于两转子转角之比，等于两转子转速之比，等于两转子角速度之比，等于两转子节圆半径之比，还等于两转子齿数 之比。 13．螺杆压缩机吸气过程中，吸气腔一直与吸气口相连通，不能与排气口相连通。 14．当螺杆压缩机的内压力比大于（大于或小于）外压力比时，此时产生过压缩；当内压力比小于（大于或小于）外压力比时，此时产生欠压缩。 15．螺杆压缩机喷液的作用是：冷却、密封、润滑和降噪等。 16．同一台螺杆压缩机用于压缩空气和丙烷，相比之下当压缩空气时，其压缩比较大（大或小），其排气温度较高（高或低）。 二、判断题（每题1分，共20分） 织杆式压缩机就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装量上,世纪50年代,螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。20由于其结构简单,易损件少,能在大的压力差或压力比的工况下,排气溫度低，对制冷剂中含有大量的润滑油（常称为湿行程）不敏感,有良好的输气量调节性,很 快占据了大容量往复式压缩机的使用范?, 而且不断地向中等容量范H延伸,广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。年代初便开始用于采暖空调方面，有空气热 源型、7020世纪以它为主机的螺杆式热泵从水热泵型、热回收型、冰畫冷型等。在工业方面,为了节能，亦采用螺杆式热泵作热回收。离心式压缩机离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机\在离心式压缩机中,高速旋转使气体压力得到提以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，的叶轮给予气体的离心力作用，高。 早期,由于这种压缩机只适于低,中压力、大流量的场合,而不为人们所注意。 由于化学工业的发展，各种大型化工厂,炼油厂的建立,离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，而占有极其重要的地位。随看气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高，又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题，使离心式压缩机 的应用范E大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机,而大大地扩大了应用范围。 往复活塞压缩机年中国发明的木冈箱为往复活塞压缩机的雏公元前1500是各类压缩机中发展最早的一种,年代开始出现迷世纪3020型。18世纪末，英国制成第一台工业用往复活塞空气压缩机。年代出现的对动型结构使大50宫压缩机，随后又出现各 种无油润滑压缩俯口隔膜压缩机。型往复活塞压缩机的尺寸大为减小，并且实现了单机多用。 活塞式压缩机使用历史悠久，是目前国内用得最多的制压缩机。由于其压力范S 广,能够适应较宽的能量范围，有高速、多缸、能量可调、热效率高、适用于多种工况等优点;其缺点是结构复杂,易损件多,检修周期短,对湿行程敏感,有脉冲振动,运行平稳性差。 螺杆压缩机是一种新的压缩装置”它与往复式相比: 优点: ①机器结构紧凑，体积小，占地面积少，重量轻。 ②热效率高，加工件少，压缩机的零件总数只有活塞式的1/10.机器易损件少, 运行安全可靠,操作维护简单。 ③气体没有脉动，运转平稳，机组对基础不高不需要专门基础④运行中向转子腔喷油,因此排气溫度低。 ⑤对湿行程不敏感,湿蒸汽或少量液体进入机内，没有液击危险。 雷电电流数学模型的分析与研究 （合肥工业大学电气工程与自动化学院，安徽 合肥 230009） 摘要：本文选取了常见的几个雷电电流的数学模型进行对比分析，运用Matlab 数学软件，分别做出它们的雷电电流波形图，在此基础上运用傅里叶变换分别对几种模型雷电流波的频谱进行分析，并做出了雷电流的频率分布图，为进一步深入研究雷电电磁场的计算和雷电电磁脉冲的防护提供理论基础。 关键词：雷电流 傅里叶变换 频率分布 频谱分析 Research and Analysis of the mathematic models about the lightning current Abstract: In this paper, it takes several familiar mathematic models about the lightning current.First of all, it can make their waveform diagrams about the lightning current using the Matlab mathematic software. On this foundation, it uses the Fourier transform to analyzed the mathematic models in frequency domain and makes their frequency distribute diagrams. Thus, it can analyze the value of the lightning current frequency diagram and offer theoretical referenc es to further research the induction of LEMP and .the count of electromagnetism field. Key Words : Lightning current, Fourier transform, Frequency distribute, Frequency chart analysis 0 引言 雷电电流波的数学模型是研究雷电的主要内容之一，因为一旦知道雷电电流波形，就可得到有关雷电流的参数，如雷电流的峰值，最大电流的上升率，峰值时间等，此外，通过推出的雷电流的数学表达式，将为雷电过电压保护、雷电电磁脉冲(LEMP)防护和雷电电磁场计算等提供根本的理论基础[1]。 由于雷电的产生具有很大的随机性，且与地质结构，土壤的电阻率等都有很大的关系，所以没有一幅电流波形是相同的。但是人们通过长期的观测，统计出雷电流的几个特征[2] ： 1) 峰值电流：典型值为A 4102?左右，变化范围为3102?～A 5102?。 2) 电流上升率：典型值为1410-?s A μ左右，变化范围为310～14108-??s A μ。 3) 峰值时间：典型值为2s μ左右，变化范围为1～30s μ。 4) 半峰值时间(电流随时间衰减到峰值50 %的时间)：典型值为40s μ左右，变化范围为 10 ～250s μ。 1 雷电流的解析表达式 从人们开始研究雷电流至今，已经提出了很多雷电流的数学模型，有幂级数模型，双指数函数模型，戈尔德模型，霍德勒(Heidler)函数模型，脉冲函数模型等等，本文选取较常见的经典的双指数函数模型、Heidler 函数模型和脉冲函数模型进行分析和比较。 1.1双指数函数模型 1941年，Bruce 和Golde 提出了雷电流波形的双指数函数表达式[3] ： ()()t t e e I t i βαη ---= (t ≥0) （1） 上式中α为雷电流波头衰减系数；β为雷电流波尾衰减系数；p p t t e e βαη---=为峰值修正 因子； )/()/ln(αβαβ-=p t 为峰值时间。 由(1)式可知：dt t di /)(在t=0时为无穷大。 一、雷电流波形及频谱分析 由于雷电的随机性和复杂性，建立一个统一的数学模型是不可能的，但可以通过通道底部 电流、回击传播速度、一定距离的电磁场等参数建立一个可接受的雷电数学模型[2][3] 。在工程应用中大多数雷电模型是在下列条件下建立的。 （1）针对第一回击建立雷电模型，因为雷电第一回击是引起过电压的主要原因。（2）设定雷电通道都是垂直于地面的。因为雷电通道的曲折具有随机性，因此在计算雷电通道周围的电磁场时由于雷电通道弯曲所带的影响并不大。 由此，将雷击电流表示为沿垂直通道向上传播的脉动行波i(z, t),假定大地为理想导体，地面为雷电通道镜像分界面，任意瞬时的(',)i z t 随高度z 按指数规律衰减。表示为: ' (',)(0,'/)az i z t i t z u e -=-………………………………………………… (1) 式中，a 为衰减常数，其值与存储在阶梯先导的电荷分布及回击的放电情况有关，变化范围为0.5-1.0(1/km); v 为脉冲电流沿回击通道的传播速度，其变化范围是8 0.6~2.0*10/;(0,'/)m s i t z u -为回击通道底部的电流。 通道底部电流采用Heidler 模型： 211 2 01112111121(/)(0,),exp[()()]1(/)j i i t n n i i i i n i i i i I t i t e n t ττττηητττ===-+∑……………………(2) 式中，0I 为通道底部电流的峰值；1i τ为前沿时间常数；2i τ为延迟时间常数；1η为峰值修正系数；i n 为指数。 一典型雷电回击底部电流波形参数如下表： 将表中参数带入heidler 模型计算公式，得出雷电通道底部电流波形。 在式(',)i z t 中，取雷电通道的传播速度为8 1.3*10(/)v m s =，衰减常数a=0.6（1/km ） 图 2.1 雷电通道底部电流波形 一、安装要求： 冷水机安装前请选择地基平稳，四周空旷，畅通及避免腐蚀、污染、日晒、雨淋，方便安装维修之场所。冷水机管路配管，请根据机身管路尺寸进行安装，切勿将水管尺寸缩小，这样会影响制冷效果及增加耗电量，冷水机请必须安装在距离墙壁1m以上空间位置，方便安装维护保养和调试。 注：1、电源负载及接地部分，请依照相关法规施工！ 2、新安装的冷冻机冷冻水管必须包保温层！ 二、操作方法 首次运转必须先检查下列事项是否正确： 1．电源电压及相数是否符合型号规格，请对照铭牌所示。[注：冷冻机电源是采用三相四线，电压380V/50HZ电源相位线分别为了R、S、T，中性线（零线）N，接地导线为双色线用E表示。] 2．冷冻水循环水喉是否接通管路，并保持阀门打开；（请参考安装示意图）3．先将冷冻水箱加满水或其它冷冻介质后方可启动水泵；（注：请根据要求来配用冷冻介质） 4.请留意水泵运行方向是否逆转（如水泵是三相，逆转须将电源相位线中任意二相对换，接妥后再把开关合上）。 三、操作顺序 1．首先将电源开启ON位置； 2. 开启冷冻水泵开关，请注意冻水出入口阀门必须打开，经延时开关延时后 压缩机会自动运行，请查视及调节所需温度。 3．关机时，请依相反的顺序操作关机即可。 四、操作注意事项 1．冷冻水泵不可在水箱无水的情况下运转； 2．操作开关请尽量避免连续切换； 3．冻水温度达到设定温度时，压缩机会自动停止运行，此属正常现象； 4．温度开关应避免设定在5℃以下，防止蒸发器结冰；（低温冷冻机除外）5．为确保制冷效果，保持最佳状态，请定期清洗冷凝器、蒸发器及水过滤器。机组安全装置： 1、相位保护器； 2、低水位保护器： 3、水流开关保护； 4、水泵过载保护； 5、压缩机过载保护； 6、高低压开关保护； 附注（一）：散热不良及处理方法 当冷凝器散热不良时，压缩机效率低，运转电流提高，当高压压力升至20kg/cm2 ，压缩机受高压开关保护跳脱，压缩机停止运转，散热不良高压过载并显示故障代码或故障指示，此时请检视环境温度是否过高，冷却风扇是否运转，冷凝器是否脏堵，以上正常后再按复位按扭（REST）或关机重启即可正常运转。如经常出现高压过载情况，请尽快安排清洗冷凝器。 附注（二）：冷媒不足低压处理方法： 1．当水温在5℃以上时，低压表压力显示低于2k g/cm2时，即表示冷媒不足，先将漏冷媒的地方进行补漏处理再更换干燥过滤器重抽真空，充适当冷媒。 2．当发现漏冷媒部分浸于水中，请立即停止冷水机运行，速将水箱水排除掉，尽快通知公司派人员处理维修，以免压缩机将水吸入系统中造成更严重损坏。 空气调节用制冷技术习题 绪论 1. 什么是制冷？ 2. 人工制冷的方法都有哪些？空气调节领域最常用的两种制冷方法是什么？ 3. 什么液体汽化制冷？ 第一章 蒸气压缩制冷的热力学原理 1. 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？ 2. 在图示有液体过冷，又有回汽过热的制冷循环中，写出各热力设备名称、其 中发生的热力过程及制冷剂在各热力设备前后所处的状态（温度、压力、物态） 压缩机 1 2 3 4 （ ） （ ） （ ） 绝热压缩 高温高压过热气体 3. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？ 4. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lg p -h 图，并说明图中各过程线的含 义。 5. 已知R22的压力为0.1MPa ，温度为10℃。求该状态下R22的比焓、比熵和 比体积。 6. 已知工质R134a 参数值如下表所示，请查找lg p -h 图填入未知项。 7. 什么单位容积制冷能力、跨临界循环 8. 有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温热源温度为30℃，低温热源温度为 -15℃，分别采用R22和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。 9. 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？试说明针对这些区别 应如何改善理论循环。 10. 什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？ 11. 某空调用制冷系统，制冷剂为氨，所需制冷量为48kW ，空调用冷水温度 tc=10℃，冷却水温度tw=32℃，试进行制冷剂的热力计算。计算中取蒸发器端部传热温差δt0=5 ℃，冷凝器端部传热温差δtk=8 ℃，节流前制冷剂液体过冷度δtsc=5 ℃，吸气管路有害过热度δtsh=5 ℃，压缩机容积效率ηv =0.8，指示效率ηi=0.8。 12.在同一T-S图上绘出理想循环(逆卡诺循环)与理论循环的循环过程，比较两 种循环，指出理论循环有哪些损失（在图中用阴影面积表示）。针对这些损失，说明如何改善蒸汽压缩制冷的理论循环。 13.活塞式压缩机，制冷量为1120kw，各状态点参数如下：h1=1780kJ/kg，ν 1=0.25m3/kg，h2=1950kJ/kg，h4=650kJ/kg，计算q0、qk、qv、wc、Mr、φk、Pth、εth。 14.液体过冷对循环各性能参数有何影响？ 15.如何确定双级压缩制冷循环的最佳中间压力？ 16.什么叫中间完全冷却、中间不完全冷却？ 17.什么是复叠式制冷循环？为什么要采用复叠式制冷循环？ 18.制冷剂在通过节流元件时压力降低，温度也大幅下降，可以认为节流过程近似为绝热过程，那么制冷剂降温时的热量传给了谁? 19.压缩机吸气管道中的热交换和压力损失对制冷循环有何影响？ 20.请说明制冷剂的单位质量制冷能力q0和单位容积制冷能力q v的关系；在相同的工作条件下，不同制冷剂的q0与q v是否相同，为什么？ 21.热泵循环的供热系数μ与制冷循环的制冷系数ε有何区别，二者之间有无关系？ 22.某R22制冷循环，其蒸发温度为0℃，冷凝温度为35℃，膨胀阀前的液体温度为30℃，压缩机吸入干饱和蒸汽，试计算该理论循环的制冷系数εth及制冷效率ηR。 23.将一级节流、中间不完全冷却的双级压缩制冷循环表示在lgp-h和T-s图上，并推导该循环的理论制冷系数εth的计算公式。 24.在图1-27所示的R22一级节流、中间不完全冷却双级压缩式制冷循环中，其冷凝温度为35℃，蒸发温度为-38℃，膨胀阀2前的液体温度为30℃，膨胀阀1前的液体温度为0℃，低压级压缩机的吸气过热度为5℃。 （1）请画出如图所示制冷系统的压焓图。 （2）请问中间压力取多少较为适宜？ （3）欲获得10Rt（冷吨，1Rt≈3.86kW）的制冷量，请问：高、低压级压缩机的实际输气量各为多少m3/s？ 各种制冷压缩机的原理和优缺点分析 1.活塞式压缩机 (2) （1 ）活塞式压缩机的工作原理 (2) （2）活塞压缩机的优点 (2) （3）活塞压缩机的缺点 (3) 2.滚动转子式压缩机…3 | （1 ）滚动转子式压缩机的工作原理 (3) （2）滚动转子式压缩机的优点…5| （3）滚动转子式压缩机的缺点 (5) 3.涡旋式压缩机...6] （1 ）涡旋式压缩机的工作原理 (6) （2）涡旋式压缩机的优点 (7) （3）涡旋式压缩机的缺点 (8) 4.螺杆式压缩机...8] （1 ）螺杆式压缩机的工作原理 (8) （2）螺杆式压缩机的优点 (9) （3）螺杆式压缩机的缺点 (10) 5.离心式压缩机...10 | （1 ）离心式压缩机的工作原理 (10) （2）离心式压缩机的优点 (111) （3）离心式压缩机的缺点 (11) 各种制冷压缩机的原理和优缺点分析 1.活塞式压缩机（1）活塞式压缩机的工作原理 活塞式压缩机的活 气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 （2）活塞压缩机的优点⑴ 不论流量大小，都能得到所需要的，排气压力范围广，最高压力可达320MPa （工业应用），甚至 700MPa，（实验室中）； ⑵ 单机能力为在500m3/min以下的任意流量； （3）在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉； （4）热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达 0.7~0.85左右； ⑸气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求； （6）气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体； （7）驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强； （8）活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验； （3）活塞压缩机的缺点（1 ）结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维 修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上 （2）转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于 500m3/mi n （3）机器运转中有振动 （4）排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏 （5）流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低 （6）用油润滑的压缩机，气体中带油需要脱除 （7）大型工厂采用多台压缩机组时，操作人员多或工作强度较大 活塞式压缩机在各种场合，特别是在中小制冷范围内，成为应用最广、生产批量最大的一种机型，在行业内长期占据“半壁江山”的位置。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，广泛应用于冷库、冷藏运输、冷冻加工、陈列柜和厨房冰箱等领域。 2.滚动转子式压缩机（1 ）滚动转子式压缩机的工作原理滚动转子式压缩机是一种容积型回转式压缩机，气缸工作容积的变化，是依靠一个偏心装置的圆筒形转子在气缸内的滚动来实现的，如下图所示。 各种制冷压缩机的原理和优缺点分析 1. 活塞式压缩机 (2) （1）活塞式压缩机的工作原理 (2) （2）活塞压缩机的优点 (2) （3）活塞压缩机的缺点 (3) 2. 滚动转子式压缩机 (3) （1）滚动转子式压缩机的工作原理 (3) （2）滚动转子式压缩机的优点 (5) （3）滚动转子式压缩机的缺点 (5) 3. 涡旋式压缩机 (6) （1）涡旋式压缩机的工作原理 (6) （2）涡旋式压缩机的优点 (7) （3）涡旋式压缩机的缺点 (8) 4. 螺杆式压缩机 (8) （1）螺杆式压缩机的工作原理 (8) （2）螺杆式压缩机的优点 (9) （3）螺杆式压缩机的缺点 (10) 5. 离心式压缩机 (10) （1）离心式压缩机的工作原理 (10) （2）离心式压缩机的优点 (11) （3）离心式压缩机的缺点 (11) 各种制冷压缩机的原理和优缺点分析1. 活塞式压缩机（1）活塞式压缩机的工作原理 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进 气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 （2）活塞压缩机的优点(1) 不论流量大小，都能得到所需要的，排气压力范围广，最高压力可达320MPa（工业应用），甚至700MPa，（实验室中）； (2) 单机能力为在500m3/min以下的任意流量； (3) 在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉； (4) 热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右； (5) 气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求； (6) 气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体； (7) 驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强； (8) 活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验； （3）活塞压缩机的缺点（1）结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上 （2）转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于500m3/min （3）机器运转中有振动 （4）排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏 （5）流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低 （6）用油润滑的压缩机，气体中带油需要脱除 （7）大型工厂采用多台压缩机组时，操作人员多或工作强度较大 活塞式压缩机在各种场合，特别是在中小制冷范围内，成为应用最广、生产批量最大的一种机型，在行业内长期占据“半壁江山”的位置。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，广泛应用于冷库、冷藏运输、冷冻加工、陈列柜和厨房冰箱等领域。 2. 滚动转子式压缩机（1）滚动转子式压缩机的工作原理滚动转子式压缩机是一种容积型回转式压缩机，气缸工作容积的变化，是依靠一个偏心装置的圆筒形转子在气缸内的滚动来实现的，如下图所示。2.2 电力线路的参数及数学模型
各类型空气压缩机优缺点功能解析
压缩机的技术现状及其发展趋势
最新各种压缩机工作原理及优缺点分析
简述制冷压缩机分类及其应用
第二章 电力系统各元件的参数和数学模型
各种压缩机优缺点解析
压缩机的技术现状和发展趋势
制冷装置能耗优化分析
三种压缩机性能特点、优缺点比较
压缩机试题-A卷-答案
三种压缩机性能特点优缺点比较
雷电流
一、雷电流波形及频谱分析
比泽尔压缩机优缺点
(完整版)制冷课后习题分解
各种制冷压缩机的原理和优缺点分析
各种制冷压缩机的原理和优缺点分析