涡旋式压缩机实用技术特点研究.ppt

涡旋压缩机 技术实用特点介绍,2,高压腔压缩机 VS 低压腔压缩机 对比分析,高压腔与低压腔涡旋压缩机的划分，主要是对全封闭涡旋压缩机中，电机所处在的工作环境温度进行区分。 电机处于排气侧（壳体内为排气压力），称为高压腔（一般以HITACHI为代表)； 电机处于回气侧（壳体内为回气压力） ，称为低压腔（一般以COPELAND为代表）。 两种结构的涡旋压缩机，与其结构对应具有相应的特点，且各具优缺点。,高压腔涡旋压缩机与低压腔涡旋压缩机特点,4,高压腔涡旋压缩机结构,排气口,吸气口,定盘,动盘,机架,曲轴,电机（定、转子）,壳体,防自转滑环,主轴承,内置式过流、过热保护器,压差供油,5,低压腔涡旋压缩机结构,排气口,吸气口,定盘,动盘,机架,曲轴,电机（定、转子）,壳体,防自转滑环,主轴承,离心供油,壳体内高低压分隔板,6,高压腔结构（HATACHI）,低压腔结构,优 点,具有较大的排气缓冲容积, 振动小, 输气均匀 吸气预热小容积效率高(直接吸气) 润滑得到可靠保证(可以采用压力供油润滑) 压缩机中可以有较多的润滑油起良好的润滑冷却及液体阻塞作用 直接吸气不存在液体制冷剂对润滑油膜的破坏作用 承受轴向气体力的能力较好,螺钉只起紧固作用,吸气段具有较大的缓冲容积 电机的工作环境较好(低温低压) 壳体大部分低压,气密性及受力较好 抗液击的能力较强，对进入管道中的异物杂质抵抗能力较强,7,高压腔结构 （HATACHI),低压腔结构,缺 点,较小的吸气缓冲容积,吸气消音效果较差 抗液击的能力较差 高压壳体对气密性及强度要求较高 电机工作环境恶劣，直接吸气容易因杂质异物损坏压缩机,较强的吸气预热造成容积效率下降 较小的排气缓冲容积,噪音振动较大 压缩机中油量必须严格控制,润滑密封效果较差 液体制冷剂有可能破坏润滑油膜,造成轴承润滑恶化 壳体内高低压腔的存在，增加了密封的难度,8,日立涡旋压缩机结构及工作原理,9,压缩机型号,型号举例 503DH-80C2 3高效涡旋压缩机 匹数：50/10 = 5匹 排气量：80cm3/rev C：三相电源 380V/50Hz 内置保护 2：吸排气口焊接连接,10,压缩机选型,产品样本 规格书,11,性能参数表不详细 提供压缩机外形尺寸图 提供电气参数如RLA、LRA 充油量,压缩机重量等 附件信息,产品样本,12,提供某种型号压缩机的详细技术参数和特性曲线 提出该型号压缩机的适用范围及使用注意事项,技术规格书,13,高效涡旋压缩机高效原理,更高的机械效率 对零部件进行优化设计，提高零、部件的组装配合效果，减少相互间的摩擦损失。设置中间压力自动调节机构，使中间压力稳定维持在一定的范围，并在压缩机吸、排气压力发生变化时迅速进行伺服响应，保证轴向气体力能够得到可靠有效的平衡，同时保证动、定涡旋盘间的摩擦损失降到最低。 更高的容积效率 通过对压缩机的生产制造装配工艺进行优化，提升零件的制造加工精度，提高零部件的装配精度，优化各运动副的配合，从而达到降低压缩机的泄漏损失，提升压缩机容积效率的目的。同时为了降低冷媒的含油率，防止吸入过多的油雾，提高系统的换热效果，在压缩机的高压侧设置翅片档板分油装置，并对压缩机的内部油路进行优化设计，提高压缩机的排气由分离效果，减少冷冻机油随排气排出压缩机，进而减少进入压缩腔内的油量。 高效电机 对电机绕组、磁路进行优化设计，提升电机的效率；同时对压缩机的冷媒流路进行重新设计，使电机能得到最佳的冷却，从而工作温度降低，进一步提升电机效率。,14,动盘,定盘,机架,中间压力孔,调压机构,中间压力自动调节机构,15,翅片档板分油装置,翅片挡板,管壳,16,压缩机保护器的选择 吸气气液分离器,系统设计考虑因素,17,曲轴箱加热器 排气温度保护 高低压保护 电机保护 相序保护 真空运行保护,压缩机保护器的选择,18,当系统热泵设计时，需要加曲轴箱加热器 曲轴箱加热器的功率 40W 初次开机前，曲轴箱加热器应通电1224小时，防止油被稀释和轴承应力过大,曲轴箱加热器,19,排气温度要求小于120 C -排气管温度保护器的设定值不高于120 C，如果超过需要增加液旁通措施 -排气管感温包的位置距压缩机排气管接口小于15cm,将感温包紧贴管壁,并保温绝热 -排气管温度保护器动作后应为人工复位 -如果是自动复位应对一段时间内的保护次数进行限定 -排气管温度保护器动作后至少应有30分钟的延时,排气管温度保护器,20,高压保护 - 需要 压力设定值应小于30Kg/cm2 ， 推荐281 Kg/cm2 高压保护动作后应为人工复位 低压保护 低压保护动作后应为人工复位 压力设定值应不高于0.2Kg/cm2 ， 推荐0.150.05Kg/cm2 四通换向阀动作或制热启动时，低压保护有可能误动作，可采取暂时屏蔽的方法，建议时间设置为5分钟,高低压保护器,21,可同时感应温度和电流 单相：对运行绕组和启动绕组均起保护。有故障时，保护器切断公共端 三相：连在Y型电机中心，对三相均起保护。只要其中一相有故障，保护器同时切断三相，包括缺相情况 希望另加过流保护器且在压缩机内置保护器之前动作，设定值为1.21.4Ie.,内置电机保护器,22,LRA：堵转电流，可从规格书中查到 RLA ：额定运转电流 Ip：外置电流保护器动作的电流， Ip=1.21.4RLA,压缩机电流值定义,23,相序保护,涡旋压缩机电机和机械结构部分，无限制压缩机反向运转的设计 有反转时保护机构部的安全阀设计 压缩机反转时，内置保护器约20分钟保护 建议压缩机反转不能超过5分钟，需要系统设置相序保护,24,不允许作为系统抽真空用 长时间低压运行会造成涡旋盘和轴承的损坏（压差没有建立，无法供油润滑）,抽空运行保护,25,在低负荷时提供储液功能 除霜前后提供暂时储液功能 回油孔大小将影响回液多少 回油孔滤网过小易堵塞回油孔，建议为30目,吸气气液分离器功能,26,吸气气液分离器使用,热泵系统一般都需要 回油孔的孔径一般在1.5mm左右 低温制热试验以确定气分的大小及回油孔是否合适,27,压缩机吸气温度和压力：位于四通阀至压缩机吸气管之间的管路上 压缩机排气温度和压力：位于四通阀至压缩机排气管之间的管路上 压缩机底部温度：位于压缩机侧面底部 压缩机电流,压缩机参数测量,28,过热和过冷 回液控制 充注量的限制 除霜,系统设计和注意事项,29,最佳过热和过冷度：SH=05K SC=611K 最佳吸气压力降：P11-P10.03MPa 由以下因素决定 制冷剂充注量 毛细管长度和直径 风量(indoor & outdoor) 盘管换热面积(indoor& outdoor),最佳过热和过冷度,30,高过热度且过冷度低 充注量偏少 过热度低且过冷度高 充注量偏多 过热度高且过冷度高 毛细管太长 过热度低且过冷度低 毛细管太短 过热度低且过冷度低且蒸发温度低 室内盘管面积偏小或风量不够,测试现象举例,31,短时间的回液是安全的 ， 例：除霜循环 连续回液必须有限制 吸气气液分离器，1.01.5mm回油孔 加制热辅助毛细管,液击控制,32,c50,e5,焓值,排气压力,吸气压力,压力,Td-Tc=15 Min 10 以上,液击控制,33,并联压缩机的安装,压缩机安装：要求尽量安装在同一水平面上；压缩机中心距，以方便装卸压缩机为宜。 管路布置尽量对称。 采用总进管、多出口气液分离器。 油分离器：可以每台压缩机配一个，也可以在排气总管上设置。,34,并联压缩机的使用注意事项,系统匹配参数要求，基本性能要求与单机系统相同。（PT) 在并联系统中，尤其应注意系统回油的可靠性检查，多联机时更应关注。 应设置温度、压力保护开关，且应单独设置过流保护开关。,35,内部供油并联压缩机油平衡原理,36,并联压缩机油平衡示意图,定速,定速,油分离器,汽液分离器,去冷凝器,蒸发器来,过滤器,37,并联压缩机的安装,压缩机安装：要求尽量安装在同一水平面上；压缩机中心距，以方便装卸压缩机为宜。 管路布置尽量对称。 采用总进管、多出口气液分离器。 油分离器：可以每台压缩机配一个，也可以在排气总管上设置。,38,并联压缩机的使用注意事项,系统匹配参数要求，基本性能要求与单机系统相同。（PT) 在并联系统中，尤其应注意系统回油的可靠性检查，多联机时更应关注。 应设置温度、压力保护开关，且应单独设置过流保护开关。 验证各种工况（长配管、高落差、低温制热、最大制冷等）各压缩机的油位平衡,39,内部供油机多联机系统示例,变频多联机系统设计关注要点,41,目录,系统杂质的维护 回油毛细管的位置 喷液冷却温度采样位置 验证回油及油平衡的试验项目 分液的均匀设计（包括模块内和模块间） 模块间的油平衡和气平衡控制（油回收、均油） 模块内的油平衡和气平衡控制（油回收、均油） 低频运行时能力补偿或旁通 最低运行频率、及电压、电流修正 能力组合输出表 并联压缩机启动控制 低温启动低压开关延时保护,42,1. 系统杂质的维护,杂质来源： 1）两器及管路制造中残余铜屑、氧化物等； 2）配管焊接时焊料侵入、氧化物残余等； 3）系统组装工艺过程异物（螺钉、橡胶塞等）侵入； 4）压缩机工作中异常（缺油、异物）磨损。 可能造成危害： 1）堵塞回油毛细管，导致油平衡实现困难； 2）杂质进入压缩机内，使压缩机磨损加剧、轴承烧结、电机短路等故障。 解决或预防办法： 1）加强工艺控制（如两器及管路配件制造时清洗彻底）； 2）氮气保护焊接； 3）设置过滤器（吸气过滤器100目以上、回油毛细管过滤器150目以上）,43,2 回油毛细管的位置,INV,定速,油分离器,汽液分离器,去冷凝器,蒸发器来,方案一,过滤器,44,验证回油及油平衡的试验项目,对于多联机系统，验证并联压缩机回油的可靠性和并联压缩机之间的油平衡，应验证各种运行工况下的压缩机内油的可靠性。包括：标冷、标热、最大制冷、低温（-10 ）制热等工况，以及上述工况下，最长冷媒配管和最大室内/室外机落差时，回油和油平衡的可靠性。 无论在何种情况时，压缩机内油位不能低于400ml（用带油面镜压缩机进行确认）。,45,喷液冷却温度采样位置,当系统设计需要进行喷液冷却控制时，温度传感器应设置在压缩机顶部，并做好保温措施，能及时感知压缩机的排气温度值。,温度传感器,排气温度T5、T6,125 停压缩机,105 SV2.SV3开,90 SV2.SV3关,注：T5对应SV2，T6对应SV3 当排气温度大于125时停压缩机(包括变频和定频)。,46,分液的均匀设计（包括模块内和模块间）,判断回气管路分流的均匀性，可通过并联压缩机间的排气温度差值来确认，要求：各并联压缩机（包括模块内和模块间压缩机）排气温度相差应小于5度。,47,油平衡和气平衡控制（油回收、均油）,当定速压缩机连续运行时间超过120min，进行均油运行，时间3min；见下表：,如果均油运行程序与油回收运行程序相冲突，以均油运行优先。,制冷模式： 1.油回收控制为固定程序,系统制冷模式连续运行60min启动一次,回收控制动作时间为运转3min。 2.进行油回收控制时,运行的室内机的PMV开度、内风机转速保持原有值不变;不开的室内机和处于送风模式的内机PMV开度为xxxP，不开的室内机室内风扇以微风运转，处于送风模式的内机风速不变，室外机以满负荷运行。 3.回油结束后，不开的内机处于送风模式的内机电子膨胀阀复位，计数器清零 制热模式： 4.油回收控制为固定程序,系统制热模式连续运行240min启动一次,有除霜运转则需重新计时，回收控制动作时间为3min; 5.进行油回收控制时,制热运行的室内机的PMV开度、内风机转速保持原有值不变;不开的室内机和处于模式冲突的内机PMV开度为xxxP，室内风扇以微风运转；室外机能力输出: 86Hz(变频压缩机)+ON（定速压缩机） 6.回油结束后，不开的内机和处于模式冲突的内机电子膨胀阀复位，计数器清零,均油控制,以401DHV-64D2Y为例,回油控制,以上控制时间及阀的动作，具体系统以试验确认为准,48,低频运行时能力补偿或旁通,根据室内的需求，常常要对能力输出表进行修正，特别在变频压缩机在低频段工作时（如30Hz），为避免定速压缩机开停频繁，可适当提升变频压缩机的运行频率，来维持室内能力需求。 当室内需求最小时，外机能力过剩时，为避免压缩机频繁开停控制，可适当采取旁通卸载的方法。,49,最低运行频率、及电压、电流修正,多联机系统设计时，往往因为兼顾更宽能力范围的要求，室外换热器容量设计并不能同时兼顾极限大和极限小的要求，一般存在，变频压缩机低频运行时，会造成系统内冷媒流程长，流速小，沿程阻力大，导致压力损失大，回油困难等，严重时会影响压缩机的可靠性，通常地可以将室外换热器分段设计、风机无级调节，当压力损失大时，采取补气技术或限制压缩机的最小工作频率，以保证压缩机工作的可靠性。 对于日立401DHV-64D2压缩机U/F曲线的符合性，考虑到目前国内变频驱动模块的现实状况，经过慎重试验验