试论制冷压缩机的质量管理与控制论文_林艺东

试论制冷压缩机的质量管理与控制论文_林艺东

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摘要:介绍了制冷压缩机的分类,然后总结了制冷压缩机的常见问题及其原因,最后提出了质量管理与安全控制的措施。

关键词:制冷;压缩机;质量控制

为了满足不同制冷空调设备的需求,制冷压缩机的产品型式也多种多样。目前,国内制造企业在压缩机的核心技术方面仍与世界先进水平有一定的差距,尤其在安全可靠性、耐久性、噪声、振动、寿命等方面还有待提高。

一、制冷压缩机的分类

根据提高制冷剂蒸气压力的热力学原理,制冷压缩机可分为容积式和速度式两类。容积式制冷压缩机是通过强制缩小控制容积的方式来提高制冷剂气体压力的;速度式压缩机提升制冷剂气体压力的方式是先使吸入的气流获得一定的高速,然后将气流的动压转化为制冷剂气体的静压。容积式制冷压缩机按其压缩部件的运动特点可分为往复活塞式(简称往复式)和回转式两种形式,而后者又可根据结构特点分为滚动活塞式、涡旋式、双螺杆式(简称螺杆式)、单螺杆式等。应用于制冷和热泵系统速度式制冷压缩机基本都是离心式压缩机。

二、制冷压缩机的常见问题

1.制冷压缩机排气温度过高。制冷压缩机排气温度过高是最为常见的机械故障,其原因主要有:气缸中的余隙过大、吸、排气阀门、活塞环损坏、安全旁通阀泄漏、吸气温度过高、汽缸中润滑油中断、吸气阀开得过小或者吸气压力过低、过滤器或者吸气管道存在堵塞现象,隔热层保温层出现损坏等,同时,压缩机回气管道中阻力过大,或者气体流动速度慢,都会出现管道过热的现象,这种情况下排气温度会升高,此外,例如冷凝器中有油垢或水垢、冷凝压力过高、压缩机冷却水温度过高、缸盖冷却水套水量不足、制冷能力小于库房设备能力、排气管道中阻力过大、压缩机自身效率差、节流阀开启度过大或堵塞、氨液分离器安装高度过低等原因,都会造成制冷压缩机排气温度过高。

2.制冷压缩机的噪声问题。制冷压缩机是家用制冷设备的重要动力源,其噪声问题目前已经成为对制冷压缩机综合性能进行衡量的重要指标之一,对于制冷压缩机来说,其多数噪音都是被弹簧、制冷剂压力脉动、排气管、润滑油量等激发出来的。但是压缩机噪音源的传递途径却是多种多样的,这无疑为制冷压缩机消声降噪工作带来了极大的困难。其噪声源主要由机械运动部件产生的机械噪声、进、排气辐射的空气动力噪声以及驱动电机噪声等部分构成,典型的噪声类型有机械噪声、空气动力噪声以及电磁噪声。

三、制冷压缩机的安全保护与质量控制

1.排气与吸气压力的安全与质量控制。排气压力和吸气压力的保护主要是利用高低压力控制器来实现的,将两台压力控制器触点串联到压缩机启动电路中,制冷压缩机派出的制冷剂蒸汽压力如果超过了给定值,触动点就会断开,自动将制冷压缩机供电电路切开,并发出声光报警,起到安全保护性作用。

2.油压差的安全保护与质量控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了保证各摩擦件可以得到良好的润滑,必须保证润滑系统要有一定的油压,为避免油压过低,应该在启动时间内注入润滑油,以避免因为失油而出现事故,在运行过程中,油压表反映出来的压力并不是润滑油真正的压力,油压表和制冷压缩机吸气压力差为真正的压力。压差继电器受到润滑油泵排出压力及制冷压缩机吸入压力的信号作用时,保持两个压力间有一定的差值,保证压缩机的正常运行,否则继电器就会进行开关动作,自动将供电电路切断,并停止制冷压缩机工作,起到保护制冷压缩机的作用。

3.排气温度过高的控制。在使用范围内制冷压缩机正常运转不能有排汽温度过高、电机高温等过热现象。对于制冷压缩机来说,压缩机过热是一个重要的故障信号,一旦出现这些信号就表明制冷系统出现了严重的问题,或者压缩机的使用和维护不当。如果压缩机过热的根源在于制冷系统,只能从改进制冷系统设计和维护方面着手解决问题。换一台新压缩机上去不能从根本上消除过热问题。

4.制冷压缩机噪声的控制。压缩机噪音也是评价其质量好坏的一个重要指标,因此应该从多角度分析其噪音出现的原因,并采取有针对性的措施进行解决。具体来说,如果压缩机本身降噪音,除了内部结构的优化外,可以在压缩机底角加胶垫,减低振动噪音;如果是空调系统,可以加消音器,但是其成本较高;也可以优化管路,加大配管弯曲度的半径;多使用Y型管,减少系统应力,减少振动噪音。

四、制冷压缩机标准发展方向

与冷冻空调标准体系相一致,制冷剂压缩机标准主要朝着对评价技术进行研究,完善制冷压缩机产品评价体系方向发展;引导企业提高产品能效水平,促进行业能效发展;促进制冷空调产品(包括制冷压缩机)向环保方向发展以及与制冷空调产品不断发展的需求相适应的几个方向发展。

1.完善制冷压缩机产品评价体系。随着冷冻空调行业对节能、环保以及安全可靠性需求的不断提高,迫切需要完善现有的制冷压缩机产品评价体系,开展制冷压缩机能效评价技术、环境友好性评价技术、安全可靠性评价技术的研究。具体发展方向包括:(1)适应于空调产品季节性能评价技术发展的制冷压缩机评价技术研究;(2)基于产品生命期的制冷压缩机环境友好性评价技术研究;(3)安全性、可靠性、耐久性、噪声、振动、寿命等制冷压缩机评价技术的研究;(4)适用于使用可燃性制冷剂的制冷压缩机产品安全性评价技术研究等。关于制冷压缩机的测试评价,现有的测试评价方法均是针对容积式制冷压缩机,对于速度型制冷压缩机尚无统一的测试评价方法,而速度型离心式制冷压缩机由于其大冷量、高能效等特点,近年来发展迅速,国内大型中央空调制造商均陆续开发出具有自主知识产权的产品,迫切需要进行适用于速度型制冷压缩机发展的测试评价方法研究,制定相关标准,解决该类产品缺乏测试方法和标准的现状。此外,由于节能环保意识的不断提高,国外大型制冷压缩机制造商普遍采用低压气体代替制冷剂进行制冷压缩机的在线运行测试,由于国外技术的封锁等原因,我国目前还缺失上述试验方法,开展大型制冷压缩机等效测试评价方法的研究,实现压缩机在线测试过程的节能减排,也是目前制冷压缩机标准迫切需要解决的问题之一。

2.能效标准发展方向。(1)满足国家节能目标的高能效产品的标准化需求。根据制冷压缩机产品实际能效现状,不断提高产品标准能效限值水平,以及相关能效标准的能效指标。(2)冷冻空调设备性能评价体系的统一性问题。制冷压缩机产品的能效评价指标要与冷冻空调设备的性能评价指标相一致,尽可能反映季节综合性能评价。(3)在役制冷压缩机设备的现场性能测试与评价问题。解决在役制冷压缩机设备的现场测试问题,提出统一的节能评价方法。

3.环保发展方向。随着国家环保政策以及可持续发展主题的不断深入,制冷压缩机标准的主要环保发展方向包括以下2个方面:(1)制冷压缩机环境友好性评价标准的制定。提出合理可靠的从制冷压缩机生产制造、储存运输、安装调试,使用维护,到报废回收全生命期的环境影响评价方法和指标。(2)替代以R22为代表的HCFCs类制冷剂的新型制冷剂的安全性问题。解决采用替代制冷剂后对系统带来的新的安全性和可靠性变化,解决使用具有可燃性的制冷剂和天然制冷剂安全使用的共性评价技术,以及安全风险评估技术,提出制冷压缩机的安全性技术要求。

制冷系统与人们的生活息息相关,而制冷压缩机是制冷系统中的心脏,制冷系统的能力和特征主要由压缩机的能力与特征决定,这直接决定了制冷压缩机的好坏将会对人们的生活质量带来直接影响。

参考文献

[1]丁子华.螺杆压缩机设计理论与关键技术的研究和开发[J].西安交通大学学报,2015,41(7):755-763.

[2]马小文.双螺杆压缩机排气压力脉动理论计算和试验研究[J].压缩机技术,2015,(6):3-6.

论文作者:林艺东

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/23

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