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活塞式压缩机的毕业论文

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活塞式压缩机的毕业论文

全封闭制冷压缩机的发展趋势 【摘要】 详细介绍了全封闭制冷压缩机的发展趋势和前景。引用大量的数据证明各种压缩机的发展空间和必然性。从而为各行业使用制冷压缩机提供了可靠的数据和指导说明。 【关键词】 电磁振动式压缩机;电动式压缩机;发展趋势 0引言 发表职称论文,就找ABC论文坊: 制冷压缩机质量的好坏将直接影响着电冰箱、空调器等小型制冷设备的制冷效果、使用寿命、噪音和震动等多种性能。就制冷压缩机的工作原理与结构而言,形式多样,性能各异。现在生产的小型制冷设备采用的全封闭式压缩机,按其结构特性可分为电磁式和电动式两大类。而电动式又可分为往复活塞式、旋转活塞式和涡旋式3种类型。以上几种全封闭制冷压缩机的性能特点。 l 电磁振动式压缩机 电磁振动式压缩机有以下3种:11动圈式电磁振动型;2)动铁芯式电磁振动型;3)悬吊动磁铁式电磁振动型。其中,动圈式在全封闭式制冷压缩机中被实际应用,它是利用通以交流电流的线圈产生的交变磁场与永久磁场之间相互作用,直接驱动活塞作往复运动的压缩 机。其特点是结构简单、零部件少、加工精度要求不高、容易制造。因此从20世纪50年代开始就用于容积较小的电冰箱。ABC论文坊但从另一方面,由于电源频率变化引起的制冷量变化大,且50 Hz和60 Hz不能通用,存在着因排气、吸气压力引起行程变化等问题,使活塞行程的长短随负荷的变化而改变,同时机内弹簧作高频谐振,易产生弹性疲劳,因此一般只适用于生产100 W 以下的压缩机。而动铁芯式和悬吊动磁铁式电磁振动型由于只在研究阶段还没有实际应用。故此不作介绍。 2 电动式压缩机 2.1 往复活塞式压缩机 按其结构分为滑管式和连杆式压缩机两类。 2.1.1 滑管式压缩机 滑管式压缩机产生于20世纪60年代,它是往复活塞式压缩机的一种类型。其特点是结构简单,工艺性好,成本较低,对零部件的加工精度要求不高,制造和装配都比较容易,所以发展较快。目前这类压缩机在国内外的电冰箱生产中应用比较普遍。缺点是活塞与缸壁间的侧力较大、磨擦功耗大、能效比偏低,因此目前滑管式压缩机正在进入衰退期,将逐渐被连杆式压缩机或旋转式压缩机所取代。 2.1.2 连杆式压缩机 连杆式压缩机也属往复活塞式,是电冰箱采用时间较早的一种。在20世纪5O年代以前生产的电冰箱几乎都是采用连杆式压缩机。其特点是运转比较平稳、噪声低、磨损小、使用寿命长、能效比较高、工作可靠、综合性能优良。但由于零部件形状复杂,加工精度要求较 高,工艺难度较大,因此其发展一度受到限制,在电冰箱及其它小型制冷设备中被滑管式和旋转式压缩机所取代。近几年来随着机械工业的不断发展,对其结构进行了多方面的技术改进。目前连杆式压缩机又成为电 冰箱压缩机的主导产品。总需求是有较大的提升【1_。近年来世界各电冰箱生产大国,尤其是日本、意大利、美国等国对往复式压缩机的制造技术进行了多方面的改造,从而使连杆式压缩机的各项性能都有了很大的提高。因此,有重新成为电冰箱压缩机主导产品的趋势。 2_2 旋转式压缩机 旋转式压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动,而是直接带动旋转活塞作旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩。这种压缩机更适合于小型空调器,特别是在家用空调器上的应用更为广泛。如美国通用电器公司和沃普公司生产的旋转式压缩机都设计了较好的防过热和润滑装置。它采用把冷凝器处的部分制冷液用配管引至压缩室,使之在气缸内喷射的冷却方式,提高了冷却效果。为了防止把大量的制冷液直接吸人气缸内,产生液击,在吸气回路的压缩机前部设有气液分离器,润滑油和制冷液一旦进入器内 则制冷液在气液分离器内蒸发,压缩机吸人的是气体;润滑油从气液分离器下方的小孔中缓缓地连续 少量进入压缩机,用这种方法防止液击[21。油泵给油的方法是在转轴下端装设两个齿轮状的叶轮,它与转轴一同转动。对油施加离心力,从转轴中心孑L把油导向上方。另外,在轴的外表面上开有螺旋状的油槽,实现对轴承部位的给油。作为安全措施。在压缩机顶部装有过 负荷继电器,这种继电器是用感温板感受压缩机内部高压气体的温度,当达到一定的温度后,继电器动作,压缩机停止运转,用这种方法防止电动机烧毁,因此说旋转式压缩机是一种很有发展前景的压缩机。其主要优点是:由于活塞作旋转运动,压缩工作圆滑平稳,平衡性能好,另外旋转式压缩机没有余隙容积,无再膨胀气体的干扰,因此具有压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低、防护措施完备和耗电量小等优点。缺点是压缩机对材质、加工精度、热处理、装配工艺及润滑系统要求较高,由于要靠运动间隙中的润滑油进行密封,为从排气中分离出油,机壳内须做成高压,因此,电动机、压缩机容易过热,如果不采取特殊的措施。在大型压缩机和低温用压缩机中是不能使用的。由于它比其它类型的压缩机有较明显的优势,所以它得到广泛了推广应用。如国产上菱BCD一180 W、阿里斯顿BCD-220 W 等电冰箱都采用了旋转式压缩机。尤其在家用空调器上的应用就更为普遍,从发展的趋势看旋转式压缩机今后有可能成为市场的主导产品。 2.3 涡旋式压缩机 涡旋式压缩机是20世纪8O年代发展起来的新型产品。它效率高,噪声低,体积小,重量轻,不需要排气阀组,工作的可靠性及容积效率都较高,允许气体制冷剂中带少量液体,输气效率高,气体泄漏少,可较好地运用于小型热泵系统、小型空调等。综上所述,几种压缩机的性能特点,我们不难看出经多年的技术改造,连杆式压缩机在一定的时期内仍有明显的优势,而旋转式压缩机则是一种新型的产品,特别是在空调器上的应用更为广泛,必将成为制冷产业的主导产品。通过对往复式和旋转式压缩机的性能试验比较可知,往复式和旋转式压缩机,启动后排气、吸气压力的时间变化特性不同,电动机上的负荷转矩由吸、排气压力的大小确定,在往复式的情况下,投入运转几分钟内至十几分钟后,排气压力出现峰值,对于电动机,为了承受这个尖峰负荷,需要比稳定运转时所需转矩大得多f2~4倍)[31。而旋转 式压缩机,由于不存在刚刚启动后的峰值,所以,只要有一般稳定运转时所需的转矩即可,因此可以实现电动机的小型化,这也是它今后发展优势所在。 参考文献 [1]胡鹏程,赵清.电冰箱、空调器的原理和维修【M】.北京:电子工业出版社.1995:1 14—148. [2]吴业正.制冷原理及设备【M】(第2版).西安:西安交通大学出版社.2006. [3]赵春怡,王志强.活塞式单机双级制冷压缩JJL[M].北京:机械工业出版社.2003.

汽车空调维修毕业论文摘要:随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。近年来,环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现,为汽车空调业提出了新的课题与挑战。自本世纪20年代汽车空调诞生以来,伴随汽车空调系统的普及与发展,汽车空调的发展大体上经历了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也经历了由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进,同时,我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性,空调已成为现代汽车的一向基本配备。给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。论文最后以汽车空调故障检修的方法,对汽车空调系统的再深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。关键词:汽车空调 压缩机 检修(一)汽车空调的过去与未来汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成,且只能对车室供暖。准确地讲,汽车空调的历史,应该从制冷技术应用在车上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代,应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段:单一供暖空调装置阶段 始于1927年,目前在寒冷的北欧,亚洲北部地区,汽车空调仍使用单一供暖系统。单一供冷空调装置阶段 始于1939年,美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。冷暖型汽车空调阶段 始于1954年,原美国汽车公司,首先在轿车安装于冷暖一体化空调器,这样汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上,是目前使用量最大的一种方式。自控汽车空调装置阶段 由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工调节,这既增加上司机的工作量,还使控制不理想。通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置,便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度,自动地调制装置各部件工作,达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前,大部分的中高级轿车,高级大客车都装备自控空调电脑控制汽车空调阶段 自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司,同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车上后,即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加,显示数字化,冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需,实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调,极大地提高了制冷效果,节约了燃料,从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。(二)汽车空调的特点众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:1. 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。使用中要经常检查系统内制冷剂的多少,据统计,由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。2. 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性,但它相对于独立空调,在设备成本、运行成本上都较经济。据测试,汽车安装了非独立式空调后,耗油量会增加10%到20%(与车速有关)。发动机输出功率减少10%到12%。3. 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:(1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说,由于发动机工况频繁变化,所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时,转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂流量变化大,轻者引起制冷效果不佳,重者引起压力过高,压缩机出现敲击现象,发生事故。因此,汽车空调制冷系统较室内复杂得多。(4)由于汽车本身的特点,要求汽车空调结构紧凑,质轻、量小,能在所有限的空间进行安装。目前空调的总比重比60年代下降了50%,而制冷能力却提高了50%。(5)汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。(三)汽车空调的性能评价指标1.温度指标温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是200C到280C,超过280C,人就会觉得燥热。超过400C,即为有害温度,会对人体健康造成损害。低于140C人就会觉得冷。当温度下降到00C时,会造成冻伤。因此,空调应用控制车内温度夏天在250C,冬天在180C,以保证驾驶员正常操作,防止发生事故,保证乘员在舒适的状况下旅行。2.湿度指标湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。3.空气的清新度由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易进入车厢内,造成车内空气浑浊,影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能,以保证车内空气清新度。4.除霜功能由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。5.操作简单、容易、稳定。汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。第二章汽车空调的组成与原理(一)汽车空调的工作原理压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。(二)汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大,油耗也会相应的增加,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系,环境温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油耗相应减少。制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是空调本身获取的,是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成内的副水箱)提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风,待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。通风:通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以保持车内空气的清新.除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾,打开空调驱雾就是一个除湿的过程。(三)汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。1.电磁离合器 在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。 当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下,压力板和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。2.压缩机作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。 (1)用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为:往复活塞式 曲轴连杆式径向活塞式轴向活塞式 翘板式斜板式旋转式 旋叶式 圆形汽缸椭圆形汽缸转子式 滚动活塞式三角转子式螺杆式涡旋式1)曲轴连杆式压缩机 图(1)曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机如图(1)它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在汽缸内不断地运动,改变了汽缸的容积,从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作,可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程 2) 斜板式压缩机图(2)斜板式压缩机斜板式压缩机如图(2)它的润滑方式有两种,一种是采用强制润滑,用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。另一种是采用飞溅润滑,我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。斜板式压缩机结构紧凑,效率高,性能可靠,因而适用于汽车空调。3)旋叶式压缩机图(3)旋叶式压缩机旋转叶片式压缩机如图(3)由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小 ,易于在狭小的发动机舱内进行布置 ,加之噪声和振动小以及容积效率高等优点 ,在汽车空调系统中也得到了一定的应用 。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高 ,制造成本较高 。4)滚动活塞式压缩机滚动活塞式压缩机具有质量小、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。3.冷凝器 汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。 汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构,其冷凝原理是:让外界空气强制通过冷凝器的散热片,将高温的制冷剂蒸气的热量带走,使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量,被周围空气带走,排到大气中。汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。(1) 管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成,如图 12所示。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。(2) 鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片,然后装配成冷凝器,如图 13所示。由于散热鳝片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。4.蒸发器 也是一种热交换器,也称冷却器,是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发,使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。5.膨胀阀膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处,是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是:把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。 6.贮液干燥器贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间,如图 20所示,其作用是临时贮存从冷凝器流出的液态制冷剂,以便制冷负荷变动和系统中有微漏时,能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时,可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且,还可滤除制冷剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,以防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备部件不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是制冷系统的一种安全保护装置。其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。7.孔管孔管是固定孔口节流装置。两端都装有滤网,以防止系统堵塞。和膨胀阀一样,孔管也装在系统高压侧,但是取消了贮液干燥器,因为孔管直接连通冷凝器出口和蒸发器进口。孔管不能改变制冷剂流量,液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此,装有孔管的系统,必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间,安装一个积累器,实行气液分离,以防液击压缩机。 孔管是一根细钢管,它装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内,装有密封圈。有的还有两个外环形槽,每槽各装一个密封圈。把塑料套管连同孔管都插入蒸发器进口管中,密封圈就是密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙用的。安装使用后,系统内的污染物集聚在密封圈后面,使堵塞情况更加恶化。就是这种系统内的污染物,堵塞了孔管及其滤网。这种孔管不能修,如需维护,只能清理滤网。坏了只有更换,孔管内孔的积垢,也不能清理。 8.积累器 用孔管代替膨胀阀时,汽车空调制冷系统要在低压侧安装积累器。积累器是一种特殊形式的贮液干燥器,用于回气管路中的气液分离,滤网设计有特殊要求,只许润滑油从中通过,而不允许液态制冷剂从中通过。使用孔管的汽车空调制冷系统,总是存在一种可能性:制冷剂离开蒸发器时,还是液体。为了防止液态制冷剂损坏压缩机,必须在蒸发器出口和压缩机进口之间设置积累器,以防止液态制冷剂通过。液态制冷剂在积累器中蒸发,然后以气态形式进入压缩机。9.风机 汽车空调制冷系统采用的风机,大部分是靠电机带动的气体输送机械,它对空气进行较小的增压,以便将冷空气送到所需要的车室内,或将冷凝器四周的热空气吹到车外,因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。 风机按其气体流向与风机主轴的相互关系,可分为离心式风机和轴流式风机两种。10.电磁旁通阀电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统,其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度,防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。11.主轴油封 主轴油封损坏,会引起雪种和润滑油泄漏。一般可以从有关的油迹来确定泄漏的地方。也可将压缩机拆下,浸入水中,以进出、口不没入水中为度。将排气口堵住,再从进气口加气压。从有关冒气泡的地方很容易确诊是不是主轴油封泄漏。 (四)汽车空调系统分类(按动力源分) 1.独立式空调:有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机;另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。 2.非独立式空调:直接利用汽车的行驶动力(发动机)来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制。接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行。尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本(相对独立式空调),已逐渐成为市场的主导产品。目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。 (五)汽车自动空调系统汽车自动空调系统指的是根据设置在车内外的各种温度传感器的输出信号,由ECU中的微机进行平衡温度的演算,对进气转换风扇、送气转换风门、混合风门、水阀、加热继电器、压缩机和鼓风机等进行自动控制,按照乘客的要求,使车厢内的温度和温度等小气候保持在使人体感觉最舒适的状态。自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。其中水温传感器位于发动机出水口,它将冷却水温度反馈至ECU,当水温过高时ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机,同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。各个传感器将温度信息反馈到ECU,ECU通过“混合风档”的冷暖风比例而控制空气流的温度,例如当温度过低时ECU指令冷气流经加热芯升温,当温度过高时则增大冷气,当车厢内温度达到预定值时,ECU会发出指令停止“混合风档”伺服电动机运转。同时,ECU还通过“方式风档”伺服电动机控制气流流向,确定出风口的吹风角度。第三章汽车空调的检修一、汽车空调检修的基本工具1.修理空调器的常用工具(1)活板手(2)开口扳手(3)套筒扳手(4)内六角扳手(5)钢丝钳(6)尖嘴钳(7)十字螺丝刀(8)一字螺丝刀(9)锉刀:圆(10)手弓钢锯(11)手枪钻(12)钻头(13)冲击钻(14)刀子(15)剪刀(16)锤子:铁锤、木锤、橡皮锤各1把 (17)卡钳(18)小镜子(19)钢卷尺(20)酒精灯(21)温度计(22)电烙铁(23)万用表(24)低压测电笔2.维修用大设备 (1)真空泵:一般选用排气量为2L/s,真空度达到5×10-4mmHg的真空泵;(2)气焊设备:氧气瓶、乙炔瓶、减压阀、乙炔单向阀及配套输气管及焊具共1套; (3)电焊设备:电焊机、输入和输出电缆线、焊把及、焊条共1套;(4)制冷器钢瓶:用来存放制冷剂,一般选用3kg~40kg不等,按实定; (5)定量加液器:可以准确地比空调器充注制冷剂 1套; (6)台秤:以确保小钢瓶的充灌制冷剂不超过额定量,避免意外发生 1台; (7)氮气瓶:存放氮气,可对空调器进行试压、检漏,以及对制冷系统进行冲洗 1套及配套;(8)卤素检漏灯或电子卤素检漏仪:对制冷系统进行检漏 1套;(9)兆欧表:测导线绝缘程度 500V直流的1套; (10)数字温度表:1套 测量空调器的进、出风温度; (11)功率表:测量空调器的输入功率1套;(12)可移动配电盘:供维修接临时电源用;3.维修专用工具(1)胀管器和扩口器:1套 (2)割管刀:切割铜管 1套 (3)弯管器:滚轮式弯管器和弹簧管式弯管器各1套 (4)修理阀:三通修理阀或复式修理阀1套(常用) (5)封口钳:将压缩机充气管封死,然后才可以焊封充气管 1套 (6)力矩扳手:空调配管之间的连接螺母一定要用相应的力矩扳手来坚固 (7)电动空心钻:用以打墙孔(小孔径可用冲击钻)、钻头选用70mm、80mm两种规格二、汽车空调制冷系统检修的基本操作1.制冷系统工作压力的检测 (1)将歧管压力计正确连接到制冷系统相应的检修阀上,如果手动阀,应使阀处于中位。 (2)关闭歧管压力计上的两个手动阀。 (3)用手拧紧歧管压力计上的高低压注入软管的联接螺母,让系统内侧的制冷剂将高低压注入软管内的空气排出,然后再将联接螺母拧紧。 (4)起动发动机并使发动机转速保持在1000~1500r/min,然后打开空调A/C开关和鼓风机开关,设置到空调最大制冷状态,鼓风机高速运转,温度调节在最冷。(5)关闭车门、车窗和舱盖,发动机预热。(6)把温度计插进中间出风口并观察空气温度,在外界温度为270C时,运行5min后出风口温度应接近70C.(7)观察高低压侧压力,压缩机的吸气压力应为207pa~24kpa,排气压力应为1103~1633kpa 。应注意,外界高温高湿将造成高温高压的条件。如果离合器工作,在离合器分离之前记录下数值。2.从制冷系统内放出制冷剂具体方法如下(1)关闭歧管压力计上的手动高低压阀,并将其高低压软管分别接在压缩机高低压检修阀上,将中间软管的自由端放在干净的软布上。(2)慢慢打开手动高压阀,让制冷剂从中间软布上排出,阀门不能开的太大,否则压缩机内的冷冻油会随制冷剂流出。(3)当压力表读数降到以下时,再慢慢打开手动低压阀,使制冷剂从高低两侧流出。(4)观察压力表读数,随着压力的下降,逐渐打开手动高低压阀,直至低压表读数到零为止。3.制冷剂充注程序 抽真空作业从高压侧充注200g液态制冷剂 第四章 总结随着我国汽车工业的高速发展,作为汽车技术现代化标志之一的汽车空调技术在我国蓬勃发展。汽车空调大大改善了乘坐环境,提高了成员的舒适性。近年来,各种完善的多功能型空调装置的应用,受到用户的普遍欢迎。但对于汽车空调维修人员来说将面临新的挑战!本论文对汽车空调的原理、结构以及必备的工具等知识做了一般性的介绍。重点对修理、维护做了详尽的介绍。这样做的原因,主要是考虑本论文所面对是汽车空调维修人员,并由此希望能帮助学习动手解决一般汽车空调故障的技能。第五章 参考文献【1】冯玉琪《实用空调制冷设备维修大全》电子工业出版社1994【2】张蕾 《汽车空调》机械工业出版社2007【3】夏云铧 齐红《汽车空调应用与维修—从入门到精通》机械工业出版社

制冷是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。下面是我为大家精心推荐的高级制冷技师职称论文,希望能够对您有所帮助。

制冷技术分析

摘要 制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷技术是使某一空间或物体的温度降到低于周围环境温度,并保持在规定低温状态的一门科学技术,它随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。制冷的 方法 很多,常见的有以下四种:液体气化制冷,气体膨胀制冷,涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最为广泛,它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。蒸汽压缩式,吸收式,蒸汽喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。本文重点介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理及几种形式。

关键词蒸汽压缩式制冷压-焓图理想制冷循环制冷系数ε 绝热膨胀

双级蒸汽压缩制冷循环

中图分类号: TB6文献标识码: A

一、蒸汽压缩式制冷的工作原理 蒸汽压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。

工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出。压缩过程需要消耗能量。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器被常温冷却介质(水或空气)冷却,凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀时节流,变成低压,低温湿蒸汽,进入蒸发器,其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷,如此周而复始。

液体转变为气体,固体转变为液体,固体转变为气体都要吸收潜热。任何液体在沸腾过程中将要吸收热量,液体的沸腾温度(即饱和温度)和吸热量随液体所处的压力而变化,压力越低,沸腾温度也越低。而且不同液体的饱和压力、沸腾温度和吸热量也各不相同。如下表一

例:在1 个大气压下

制冷工质 沸点 (℃) 气化潜热 r (kJ / kg)

水 100 2256

R717(氨) 1368

R22 375

据所用制冷液体(称制冷剂)的热力性质,创造一定的压力条件,就可以在一定范围内获得所要求的低温。 要实现制冷循环必须要有一定的设备,而且要以消耗能量作为补偿。 蒸汽压缩式制冷循环就是用压缩机等设备,以消耗机械功作为补偿,对制冷剂的状态进行循环变化,从而使用冷场合获得连续和稳定的冷量及低温。在制冷循环中,制冷剂经历了汽化、压缩、冷凝、节流膨胀等状态变化过程。为了分析,比较和计算制冷循环的性能,必须知道制冷剂的状态参数变化规律。对目前常用的制冷剂,这些状态参数间的关系已经制成各种图和表来表示。

制冷剂的热力性质图,常用的热力性质图有温熵(T-S)图和压焓(㏒p-h)图,形式如下图,图中x=0为饱和液体线,x=1为饱和蒸汽线,两线之间为湿蒸汽区,其中等干度线(x=……)。

由于定压过程的吸热量,放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可再㏒p-h图上表示,利用过程初、终状态的比焓差计算,因此㏒p-h图在制冷循环的热力计算上得到了广泛的应用。由于制冷剂的热力参数h、s等都是相对值,因此,在使用上述热力性质表及图时,必须注意他们之间的h、s的基准点是否一致,对于基准点取值不同或单位制不一致的图或表,最好不要混用,否则必须进行换算和修正。

二、 理想制冷循环—逆卡诺循环

卡诺循环分正卡诺循环和逆卡诺循环,均是由两个定温和两个绝热过程组成,他们是一个理想循环。研究蒸汽压缩式制冷循环的主要目的,是为了分析影响制冷循环的各种因素,寻求节省制冷能耗的途径。 逆卡诺循环是使工质(制冷剂)在吸收低温热源的热量后通过制冷装置,并以外功作补偿,然后流向高温热源。逆向循环是一种消耗功的循环,制冷循环就是按逆向循环进行的, 在温—熵或压—焓图上,循环的各个过程都是依次按逆时针方向变化的。

逆卡诺循环设备示意图

2.实现逆卡诺循环必须具备的条件:

(1)高、低温热源温度恒定;

(2)工质在冷凝器和蒸发器中与外界热源之间无传热温差;

(3)工质流经各个设备时无内部不可逆损失;

(4)作为实现逆卡诺循环的必要设备是压缩机、冷凝器、膨胀机和蒸发器。

逆卡诺循环是可逆的理想制冷循环,它不考虑工质在流动和状态变化过程中的内部和外部不可逆损失。虽然逆卡诺循环无法实现,但是通过该循环的分析所得出的结论对实际制冷 循环具有重要的指导意义。

3.制冷系数ε

制冷循环常用制冷系数 ε 表示它的循环经济性能,制冷系数等于单位耗功量所制得的冷量。

ε=q/∑W

q: 1kg 制冷剂在T0温度下从被冷却物体吸收热量q (kJ/kg)

W:循环1 kg的工质消耗功

对于逆卡诺循环而言:

εc=T0/(Tk- T0)

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

从公式可知,逆卡诺循环的制冷系数仅与高、低温热源温度有关,而与制冷剂的热物理性能无关。由于逆卡诺循环不考虑各种损失,而且压缩机利用了膨胀机对外输出的功,因此,在恒定的高、低温热源区间,逆卡诺循环的制冷系数最大,在该温度区间进行的 其它 各种制冷循 环的制冷系数均小于逆卡诺循环制冷系数。

所以,逆卡诺循环制冷系数可用来评价其它制冷循环的热力完善度。

三、蒸汽压缩式制冷理论循环及热力计算

1.理论制冷循环不同于逆卡诺循环之处是:

(1)制冷剂在冷凝器和蒸发器中按等压过程循环,而且具有传热温差;

(2)制冷剂用膨胀阀绝热节流,而不是用膨胀机绝热膨胀;

(3)压缩机吸入饱和蒸汽而不是湿蒸汽。

用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失:不但增加了制冷循环的耗功量,还损失了制冷量。这两部分损失必然使制冷系数和热力完善度有所下降。

2.用干压缩代替湿压缩后的过热损失包括:

(1)用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失导致后果:膨胀阀的节流是不可逆过程,节流前、后焓值不变;制冷剂干度增加,液体含量减少,制冷量减少,消耗功上升,制冷系数下降,其降低的程度称为节流损失。节流损失的大小与下列因素有关:与冷凝温度和蒸发温度差有关,节流损失随其增加而增大;与制冷剂的物性有关,一般节流损失大的制冷剂,过热损失就小;与冷凝压力有关,冷凝压力Pk越接近临界压力Pkr节流损失越大。

(2)用干压缩代替湿压缩后的饱和损失

原因:在制冷压缩机的实际运行中,若吸入湿蒸汽,会引起液击,并占有气缸容积,使吸气量减少,制冷量下降。过多的液体进入压缩机气缸后,很难全部汽化,这时,既破坏了压缩机的润滑,又会造成液击,使压缩机遭到破坏。因此,蒸汽压缩式制冷装置在实际运行中严禁发生湿压缩,要求进入压缩机的制冷剂为干饱和蒸汽或过热蒸汽,干压缩式制冷机正常工作的一个重要标注。如何实现干压缩,如下图,可在蒸发器出口增设一个液体分离器。分离器上部的干饱和蒸汽被压缩机吸走,保证干压缩,进入压缩机的制冷剂状态点位于饱和蒸汽线上。制冷剂的绝热压缩过程在过热蒸汽区进行。因此,制冷剂在冷凝器中并非定温过程,而是定压过程。

热力计算制冷剂在蒸发器中的单位质量制冷量:

q0 = h1-h4[kJ/kg]

压缩机的单位质量绝热压缩耗功量:

W= h2- h1 [kJ/kg]

制冷剂单位容积制冷量:

Qv= q0/V[kJ/m3]

理论制冷系数:ε= q0/ W

3.蒸汽压缩式制冷循环改善

为了使膨胀阀前液态制冷剂得到再冷却,可以采用再冷却器或回热循环。

(1)设置再冷却器对于同一种制冷剂,节流损失主要与节流前后的温差(Tk- T0)有关,温差越小,节流损失越小。一般可再冷凝器后增加一个再冷却器,使冷却水通过再冷却器,然后进入冷凝器。再冷却后可使液体制冷剂在冷凝压力下被再冷至状态点3′,图中3-3′是高压液体制冷剂在再冷却器中的再冷过程,再冷却所能达到的温度Tr,称为再冷温度,冷凝温度与再冷温度之差△Tr称为再冷度,这种带有再冷的循环称为再冷循环。

增加过冷可以使制冷系数提高:制冷剂R717每过冷1℃,制冷系数可提高;冷制冷剂R22每过冷1℃,制冷系数可提高。

(2)回热循环为了使膨胀阀前液体的再冷度增加,进一步减少节流损失,同时又保证压缩机吸气有一定过热度,可再在制冷系统中增设一个回热器。回热器的作用是使膨胀阀前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂蒸汽进行热交换,使压缩机吸入的蒸汽有一定的过热度,由于过热(过热量△q)增加了压缩机的耗功量(△w)。因此,回热循环的制冷系数是否提高,视△q/△w的比值定。

下表示几种常用制冷剂采用回热循环后,制冷系数及排气温度的变化情况。

制冷剂 R717 R22 R502

制冷系数增减率% +

排气温度变化 ℃ →102 → →

由上表可看出采用,采用回热循环后制冷系数不一定增加,制冷剂R22采用回热循环后制冷系数降低不多但保证了干压缩金额热力膨胀阀的稳定工作,所以实际中采用回热循环。R502和R12适合采用回热循环。R11和R717因为制冷系数降低很多不适合采用回热循环。

四、双级蒸汽压缩制冷循环

对于活塞式制冷压缩机单级制冷循环,在通常的环境下,一般只能制取

-25℃~-35℃以上的蒸发温度。如果采用单级制冷循环制取较低的蒸发温度,将会产生很多有害因素,如:

(1)压缩机排气温度很高,不但加大了过热损失,使制冷系数下降,而且会恶化润滑油效果,影响压缩机的使用寿命和正常运行。

(2)压缩比(Pk/P0)增大,在正常环境温度下,当蒸发温度T0下降时,Pk/P0增加,压缩机容积效率降低,实际吸气量减少,制冷量下降,当压缩比达到一定值时,活塞式制冷机此时已不能进行制冷。

(3)节流损失增加,制冷剂单位制冷量减少,消耗功加大,制冷系数下降。

(4)过低的蒸发温度可能会使制冷系统的运行工况超过压缩机标准规定的设计和使用条件,造成不允许的危险情况发生。如活塞式压缩机(制冷剂R22)的压缩比,大能大于6(高温机)和16(低温机)压力差(Pk- P0)不能大于;螺杆式压缩机(制冷剂R22)排气温度不能高于105℃,制冷剂R22当压缩比≤10时,采用单级压缩, 压缩比>10时采用双级压缩;制冷剂R717当压缩比≤8时,采用单级压缩, 压缩比>8时采用双级压缩。因此对于活塞式压缩机,当T0低于-25~-35℃时,采用双极制冷循环能使上述不利影响得到改善。对于螺杆式压缩机,由于其具有良好的油冷却装置,排气温度比活塞式压缩机低,允许的压缩比和压力差均较大。因此,一般螺杆式压缩机单级制冷循环可制取-40℃左右的低温(Tk 在40℃~45℃时)。空气源热泵机组,其压缩机至少要能在蒸发温度为-15℃~+15℃(双级压缩可达-35℃)冷凝温度≤65℃的条件下正常工作。

下图是双级压缩制冷循环示意图:

双级压缩制冷循环通常采用闪发蒸汽分离器(节能器)和中间冷却器两种形式。下面介绍带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。该循环式把来自蒸发器的制冷剂蒸汽,以串联的两台压缩机(有中间冷却器)或者同一台压缩机的两组气缸“接力”式压缩。每一级的压缩比、排气温度等都符合压缩机的使用条件,又可获得较低的蒸发温度T0,制冷系数比相同制冷能力的单级制冷循环大,因而比较经济。下面介绍常用的双级压缩制冷循环。

一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环,所谓完全中间冷却时指来自低压级压缩级的过热蒸汽在中间冷却器内完全冷却至饱和状态如下图:

由于氨制冷系统排气温度高,吸气过热不能大,因此这种循环形式广泛应用于氨双级制冷系统。这种系统的特点是由于采用完全中间冷却,可以减少过热损失,因此,耗功量较单级少,制冷系数较单级大。中间压力Pm=( )

氨双级压缩的最佳中间温度t佳= Tk+ ℃

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

压缩比=Pk/P0 Pk:冷凝压力 P0:蒸发压力

当已知制冷量Q0,通过蒸发器的制冷剂质量流量Mr,则Mr= Q0/(h1-h8)

制冷循环压缩机的理论总耗功率为Pth, Pth= Pth1+ Pth2

Pth1为低压级压缩机的理论耗功率(KW)

Pth2为高压级压缩机的理论耗功率(KW)

则理论制冷系数εth= Q0/ Pth

五、结论

随着技术现代化的发展以及人民生活水平的不断提高,制冷在工业、农业、国防、建筑、科学等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。特别是人们对生活水平的要求提高,不同食品储藏温度不同,双级压缩可以满足更低温度要求,人们在任何季节都可以品尝到新鲜的食物。农牧业中,制冷用于对农作物种子进行低温处理;建造人工气候育秧室。制冷在医疗卫生方面和工业生产中发挥着日益重要的作用。总之通过本文的学习,对制冷系统原理有了全面认识,对如何提高制冷系数的 措施 有所了解。

参考文献

吴业正制冷原理及设备 西安交通大学出版社

尉迟斌实用制冷与空调工程手册机械工业出版社

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离心式压缩机属速度型,活塞式、螺杆式压缩机属容积型 离心式压缩机主要靠高速叶片将能量传递给管道中连续流动的制冷剂气体使之获得极大的速度,同时提高压力.具有制冷量大,单位功率机组的重量轻,体积小,占地少,没有气阀,活塞,活塞环等易损零件,可实现无油压缩,运转平稳可靠,设备基础轻,供气脉动性小维护费用低等优点.不足之处是效率较低,单机容量必须较大,变工况适应能力不强,而且噪声较活塞式大. 螺杆式压缩机属容积型回旋式压缩机中的一种,由于不出现余隙容积中剩余气体的再膨胀过程,在转子,机壳之间具有很小的间隙,相互之间没有滑动摩擦所以内效率和机械效率都比较高.由于它无吸排气阀装置,易损件少维护管理方便,使用寿命长,目前已得到广泛应用而且必将获得进一步推广.不足之处是噪声较大,单机容量不宜太小. 活塞式压缩机是传统型容积式压缩机,目前使用最为广泛.这种机型工艺比较成熟,有宽阔的工作压力范围,变工况适应性较强,热效应较螺杆式压缩机稍低,额定转速一般较低,输气有脉动,运转有一定的振动.且结构较复杂,易损件多,维修周期短.噪声相对于离心式压缩机和螺杆式压缩机要低,在中小型制冷中占主导地位. 一般来说,离心式压缩机和螺杆式压缩机适用于大型制冷空调设备,活塞式压缩机常用于中小型制冷空调设备.

活塞压缩机毕业论文

汽车空调维修毕业论文摘要:随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。近年来,环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现,为汽车空调业提出了新的课题与挑战。自本世纪20年代汽车空调诞生以来,伴随汽车空调系统的普及与发展,汽车空调的发展大体上经历了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也经历了由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进,同时,我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性,空调已成为现代汽车的一向基本配备。给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。论文最后以汽车空调故障检修的方法,对汽车空调系统的再深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。关键词:汽车空调 压缩机 检修(一)汽车空调的过去与未来汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成,且只能对车室供暖。准确地讲,汽车空调的历史,应该从制冷技术应用在车上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代,应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段:单一供暖空调装置阶段 始于1927年,目前在寒冷的北欧,亚洲北部地区,汽车空调仍使用单一供暖系统。单一供冷空调装置阶段 始于1939年,美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。冷暖型汽车空调阶段 始于1954年,原美国汽车公司,首先在轿车安装于冷暖一体化空调器,这样汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上,是目前使用量最大的一种方式。自控汽车空调装置阶段 由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工调节,这既增加上司机的工作量,还使控制不理想。通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置,便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度,自动地调制装置各部件工作,达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前,大部分的中高级轿车,高级大客车都装备自控空调电脑控制汽车空调阶段 自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司,同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车上后,即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加,显示数字化,冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需,实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调,极大地提高了制冷效果,节约了燃料,从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。(二)汽车空调的特点众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:1. 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。使用中要经常检查系统内制冷剂的多少,据统计,由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。2. 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性,但它相对于独立空调,在设备成本、运行成本上都较经济。据测试,汽车安装了非独立式空调后,耗油量会增加10%到20%(与车速有关)。发动机输出功率减少10%到12%。3. 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:(1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说,由于发动机工况频繁变化,所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时,转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂流量变化大,轻者引起制冷效果不佳,重者引起压力过高,压缩机出现敲击现象,发生事故。因此,汽车空调制冷系统较室内复杂得多。(4)由于汽车本身的特点,要求汽车空调结构紧凑,质轻、量小,能在所有限的空间进行安装。目前空调的总比重比60年代下降了50%,而制冷能力却提高了50%。(5)汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。(三)汽车空调的性能评价指标1.温度指标温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是200C到280C,超过280C,人就会觉得燥热。超过400C,即为有害温度,会对人体健康造成损害。低于140C人就会觉得冷。当温度下降到00C时,会造成冻伤。因此,空调应用控制车内温度夏天在250C,冬天在180C,以保证驾驶员正常操作,防止发生事故,保证乘员在舒适的状况下旅行。2.湿度指标湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。3.空气的清新度由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易进入车厢内,造成车内空气浑浊,影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能,以保证车内空气清新度。4.除霜功能由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。5.操作简单、容易、稳定。汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。第二章汽车空调的组成与原理(一)汽车空调的工作原理压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。(二)汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大,油耗也会相应的增加,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系,环境温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油耗相应减少。制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是空调本身获取的,是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成内的副水箱)提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风,待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。通风:通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以保持车内空气的清新.除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾,打开空调驱雾就是一个除湿的过程。(三)汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。1.电磁离合器 在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。 当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下,压力板和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。2.压缩机作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。 (1)用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为:往复活塞式 曲轴连杆式径向活塞式轴向活塞式 翘板式斜板式旋转式 旋叶式 圆形汽缸椭圆形汽缸转子式 滚动活塞式三角转子式螺杆式涡旋式1)曲轴连杆式压缩机 图(1)曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机如图(1)它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在汽缸内不断地运动,改变了汽缸的容积,从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作,可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程 2) 斜板式压缩机图(2)斜板式压缩机斜板式压缩机如图(2)它的润滑方式有两种,一种是采用强制润滑,用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。另一种是采用飞溅润滑,我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。斜板式压缩机结构紧凑,效率高,性能可靠,因而适用于汽车空调。3)旋叶式压缩机图(3)旋叶式压缩机旋转叶片式压缩机如图(3)由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小 ,易于在狭小的发动机舱内进行布置 ,加之噪声和振动小以及容积效率高等优点 ,在汽车空调系统中也得到了一定的应用 。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高 ,制造成本较高 。4)滚动活塞式压缩机滚动活塞式压缩机具有质量小、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。3.冷凝器 汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。 汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构,其冷凝原理是:让外界空气强制通过冷凝器的散热片,将高温的制冷剂蒸气的热量带走,使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量,被周围空气带走,排到大气中。汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。(1) 管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成,如图 12所示。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。(2) 鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片,然后装配成冷凝器,如图 13所示。由于散热鳝片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。4.蒸发器 也是一种热交换器,也称冷却器,是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发,使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。5.膨胀阀膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处,是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是:把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。 6.贮液干燥器贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间,如图 20所示,其作用是临时贮存从冷凝器流出的液态制冷剂,以便制冷负荷变动和系统中有微漏时,能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时,可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且,还可滤除制冷剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,以防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备部件不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是制冷系统的一种安全保护装置。其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。7.孔管孔管是固定孔口节流装置。两端都装有滤网,以防止系统堵塞。和膨胀阀一样,孔管也装在系统高压侧,但是取消了贮液干燥器,因为孔管直接连通冷凝器出口和蒸发器进口。孔管不能改变制冷剂流量,液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此,装有孔管的系统,必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间,安装一个积累器,实行气液分离,以防液击压缩机。 孔管是一根细钢管,它装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内,装有密封圈。有的还有两个外环形槽,每槽各装一个密封圈。把塑料套管连同孔管都插入蒸发器进口管中,密封圈就是密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙用的。安装使用后,系统内的污染物集聚在密封圈后面,使堵塞情况更加恶化。就是这种系统内的污染物,堵塞了孔管及其滤网。这种孔管不能修,如需维护,只能清理滤网。坏了只有更换,孔管内孔的积垢,也不能清理。 8.积累器 用孔管代替膨胀阀时,汽车空调制冷系统要在低压侧安装积累器。积累器是一种特殊形式的贮液干燥器,用于回气管路中的气液分离,滤网设计有特殊要求,只许润滑油从中通过,而不允许液态制冷剂从中通过。使用孔管的汽车空调制冷系统,总是存在一种可能性:制冷剂离开蒸发器时,还是液体。为了防止液态制冷剂损坏压缩机,必须在蒸发器出口和压缩机进口之间设置积累器,以防止液态制冷剂通过。液态制冷剂在积累器中蒸发,然后以气态形式进入压缩机。9.风机 汽车空调制冷系统采用的风机,大部分是靠电机带动的气体输送机械,它对空气进行较小的增压,以便将冷空气送到所需要的车室内,或将冷凝器四周的热空气吹到车外,因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。 风机按其气体流向与风机主轴的相互关系,可分为离心式风机和轴流式风机两种。10.电磁旁通阀电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统,其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度,防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。11.主轴油封 主轴油封损坏,会引起雪种和润滑油泄漏。一般可以从有关的油迹来确定泄漏的地方。也可将压缩机拆下,浸入水中,以进出、口不没入水中为度。将排气口堵住,再从进气口加气压。从有关冒气泡的地方很容易确诊是不是主轴油封泄漏。 (四)汽车空调系统分类(按动力源分) 1.独立式空调:有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机;另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。 2.非独立式空调:直接利用汽车的行驶动力(发动机)来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制。接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行。尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本(相对独立式空调),已逐渐成为市场的主导产品。目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。 (五)汽车自动空调系统汽车自动空调系统指的是根据设置在车内外的各种温度传感器的输出信号,由ECU中的微机进行平衡温度的演算,对进气转换风扇、送气转换风门、混合风门、水阀、加热继电器、压缩机和鼓风机等进行自动控制,按照乘客的要求,使车厢内的温度和温度等小气候保持在使人体感觉最舒适的状态。自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。其中水温传感器位于发动机出水口,它将冷却水温度反馈至ECU,当水温过高时ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机,同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。各个传感器将温度信息反馈到ECU,ECU通过“混合风档”的冷暖风比例而控制空气流的温度,例如当温度过低时ECU指令冷气流经加热芯升温,当温度过高时则增大冷气,当车厢内温度达到预定值时,ECU会发出指令停止“混合风档”伺服电动机运转。同时,ECU还通过“方式风档”伺服电动机控制气流流向,确定出风口的吹风角度。第三章汽车空调的检修一、汽车空调检修的基本工具1.修理空调器的常用工具(1)活板手(2)开口扳手(3)套筒扳手(4)内六角扳手(5)钢丝钳(6)尖嘴钳(7)十字螺丝刀(8)一字螺丝刀(9)锉刀:圆(10)手弓钢锯(11)手枪钻(12)钻头(13)冲击钻(14)刀子(15)剪刀(16)锤子:铁锤、木锤、橡皮锤各1把 (17)卡钳(18)小镜子(19)钢卷尺(20)酒精灯(21)温度计(22)电烙铁(23)万用表(24)低压测电笔2.维修用大设备 (1)真空泵:一般选用排气量为2L/s,真空度达到5×10-4mmHg的真空泵;(2)气焊设备:氧气瓶、乙炔瓶、减压阀、乙炔单向阀及配套输气管及焊具共1套; (3)电焊设备:电焊机、输入和输出电缆线、焊把及、焊条共1套;(4)制冷器钢瓶:用来存放制冷剂,一般选用3kg~40kg不等,按实定; (5)定量加液器:可以准确地比空调器充注制冷剂 1套; (6)台秤:以确保小钢瓶的充灌制冷剂不超过额定量,避免意外发生 1台; (7)氮气瓶:存放氮气,可对空调器进行试压、检漏,以及对制冷系统进行冲洗 1套及配套;(8)卤素检漏灯或电子卤素检漏仪:对制冷系统进行检漏 1套;(9)兆欧表:测导线绝缘程度 500V直流的1套; (10)数字温度表:1套 测量空调器的进、出风温度; (11)功率表:测量空调器的输入功率1套;(12)可移动配电盘:供维修接临时电源用;3.维修专用工具(1)胀管器和扩口器:1套 (2)割管刀:切割铜管 1套 (3)弯管器:滚轮式弯管器和弹簧管式弯管器各1套 (4)修理阀:三通修理阀或复式修理阀1套(常用) (5)封口钳:将压缩机充气管封死,然后才可以焊封充气管 1套 (6)力矩扳手:空调配管之间的连接螺母一定要用相应的力矩扳手来坚固 (7)电动空心钻:用以打墙孔(小孔径可用冲击钻)、钻头选用70mm、80mm两种规格二、汽车空调制冷系统检修的基本操作1.制冷系统工作压力的检测 (1)将歧管压力计正确连接到制冷系统相应的检修阀上,如果手动阀,应使阀处于中位。 (2)关闭歧管压力计上的两个手动阀。 (3)用手拧紧歧管压力计上的高低压注入软管的联接螺母,让系统内侧的制冷剂将高低压注入软管内的空气排出,然后再将联接螺母拧紧。 (4)起动发动机并使发动机转速保持在1000~1500r/min,然后打开空调A/C开关和鼓风机开关,设置到空调最大制冷状态,鼓风机高速运转,温度调节在最冷。(5)关闭车门、车窗和舱盖,发动机预热。(6)把温度计插进中间出风口并观察空气温度,在外界温度为270C时,运行5min后出风口温度应接近70C.(7)观察高低压侧压力,压缩机的吸气压力应为207pa~24kpa,排气压力应为1103~1633kpa 。应注意,外界高温高湿将造成高温高压的条件。如果离合器工作,在离合器分离之前记录下数值。2.从制冷系统内放出制冷剂具体方法如下(1)关闭歧管压力计上的手动高低压阀,并将其高低压软管分别接在压缩机高低压检修阀上,将中间软管的自由端放在干净的软布上。(2)慢慢打开手动高压阀,让制冷剂从中间软布上排出,阀门不能开的太大,否则压缩机内的冷冻油会随制冷剂流出。(3)当压力表读数降到以下时,再慢慢打开手动低压阀,使制冷剂从高低两侧流出。(4)观察压力表读数,随着压力的下降,逐渐打开手动高低压阀,直至低压表读数到零为止。3.制冷剂充注程序 抽真空作业从高压侧充注200g液态制冷剂 第四章 总结随着我国汽车工业的高速发展,作为汽车技术现代化标志之一的汽车空调技术在我国蓬勃发展。汽车空调大大改善了乘坐环境,提高了成员的舒适性。近年来,各种完善的多功能型空调装置的应用,受到用户的普遍欢迎。但对于汽车空调维修人员来说将面临新的挑战!本论文对汽车空调的原理、结构以及必备的工具等知识做了一般性的介绍。重点对修理、维护做了详尽的介绍。这样做的原因,主要是考虑本论文所面对是汽车空调维修人员,并由此希望能帮助学习动手解决一般汽车空调故障的技能。第五章 参考文献【1】冯玉琪《实用空调制冷设备维修大全》电子工业出版社1994【2】张蕾 《汽车空调》机械工业出版社2007【3】夏云铧 齐红《汽车空调应用与维修—从入门到精通》机械工业出版社

全封闭制冷压缩机的发展趋势 【摘要】 详细介绍了全封闭制冷压缩机的发展趋势和前景。引用大量的数据证明各种压缩机的发展空间和必然性。从而为各行业使用制冷压缩机提供了可靠的数据和指导说明。 【关键词】 电磁振动式压缩机;电动式压缩机;发展趋势 0引言 发表职称论文,就找ABC论文坊: 制冷压缩机质量的好坏将直接影响着电冰箱、空调器等小型制冷设备的制冷效果、使用寿命、噪音和震动等多种性能。就制冷压缩机的工作原理与结构而言,形式多样,性能各异。现在生产的小型制冷设备采用的全封闭式压缩机,按其结构特性可分为电磁式和电动式两大类。而电动式又可分为往复活塞式、旋转活塞式和涡旋式3种类型。以上几种全封闭制冷压缩机的性能特点。 l 电磁振动式压缩机 电磁振动式压缩机有以下3种:11动圈式电磁振动型;2)动铁芯式电磁振动型;3)悬吊动磁铁式电磁振动型。其中,动圈式在全封闭式制冷压缩机中被实际应用,它是利用通以交流电流的线圈产生的交变磁场与永久磁场之间相互作用,直接驱动活塞作往复运动的压缩 机。其特点是结构简单、零部件少、加工精度要求不高、容易制造。因此从20世纪50年代开始就用于容积较小的电冰箱。ABC论文坊但从另一方面,由于电源频率变化引起的制冷量变化大,且50 Hz和60 Hz不能通用,存在着因排气、吸气压力引起行程变化等问题,使活塞行程的长短随负荷的变化而改变,同时机内弹簧作高频谐振,易产生弹性疲劳,因此一般只适用于生产100 W 以下的压缩机。而动铁芯式和悬吊动磁铁式电磁振动型由于只在研究阶段还没有实际应用。故此不作介绍。 2 电动式压缩机 2.1 往复活塞式压缩机 按其结构分为滑管式和连杆式压缩机两类。 2.1.1 滑管式压缩机 滑管式压缩机产生于20世纪60年代,它是往复活塞式压缩机的一种类型。其特点是结构简单,工艺性好,成本较低,对零部件的加工精度要求不高,制造和装配都比较容易,所以发展较快。目前这类压缩机在国内外的电冰箱生产中应用比较普遍。缺点是活塞与缸壁间的侧力较大、磨擦功耗大、能效比偏低,因此目前滑管式压缩机正在进入衰退期,将逐渐被连杆式压缩机或旋转式压缩机所取代。 2.1.2 连杆式压缩机 连杆式压缩机也属往复活塞式,是电冰箱采用时间较早的一种。在20世纪5O年代以前生产的电冰箱几乎都是采用连杆式压缩机。其特点是运转比较平稳、噪声低、磨损小、使用寿命长、能效比较高、工作可靠、综合性能优良。但由于零部件形状复杂,加工精度要求较 高,工艺难度较大,因此其发展一度受到限制,在电冰箱及其它小型制冷设备中被滑管式和旋转式压缩机所取代。近几年来随着机械工业的不断发展,对其结构进行了多方面的技术改进。目前连杆式压缩机又成为电 冰箱压缩机的主导产品。总需求是有较大的提升【1_。近年来世界各电冰箱生产大国,尤其是日本、意大利、美国等国对往复式压缩机的制造技术进行了多方面的改造,从而使连杆式压缩机的各项性能都有了很大的提高。因此,有重新成为电冰箱压缩机主导产品的趋势。 2_2 旋转式压缩机 旋转式压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动,而是直接带动旋转活塞作旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩。这种压缩机更适合于小型空调器,特别是在家用空调器上的应用更为广泛。如美国通用电器公司和沃普公司生产的旋转式压缩机都设计了较好的防过热和润滑装置。它采用把冷凝器处的部分制冷液用配管引至压缩室,使之在气缸内喷射的冷却方式,提高了冷却效果。为了防止把大量的制冷液直接吸人气缸内,产生液击,在吸气回路的压缩机前部设有气液分离器,润滑油和制冷液一旦进入器内 则制冷液在气液分离器内蒸发,压缩机吸人的是气体;润滑油从气液分离器下方的小孔中缓缓地连续 少量进入压缩机,用这种方法防止液击[21。油泵给油的方法是在转轴下端装设两个齿轮状的叶轮,它与转轴一同转动。对油施加离心力,从转轴中心孑L把油导向上方。另外,在轴的外表面上开有螺旋状的油槽,实现对轴承部位的给油。作为安全措施。在压缩机顶部装有过 负荷继电器,这种继电器是用感温板感受压缩机内部高压气体的温度,当达到一定的温度后,继电器动作,压缩机停止运转,用这种方法防止电动机烧毁,因此说旋转式压缩机是一种很有发展前景的压缩机。其主要优点是:由于活塞作旋转运动,压缩工作圆滑平稳,平衡性能好,另外旋转式压缩机没有余隙容积,无再膨胀气体的干扰,因此具有压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低、防护措施完备和耗电量小等优点。缺点是压缩机对材质、加工精度、热处理、装配工艺及润滑系统要求较高,由于要靠运动间隙中的润滑油进行密封,为从排气中分离出油,机壳内须做成高压,因此,电动机、压缩机容易过热,如果不采取特殊的措施。在大型压缩机和低温用压缩机中是不能使用的。由于它比其它类型的压缩机有较明显的优势,所以它得到广泛了推广应用。如国产上菱BCD一180 W、阿里斯顿BCD-220 W 等电冰箱都采用了旋转式压缩机。尤其在家用空调器上的应用就更为普遍,从发展的趋势看旋转式压缩机今后有可能成为市场的主导产品。 2.3 涡旋式压缩机 涡旋式压缩机是20世纪8O年代发展起来的新型产品。它效率高,噪声低,体积小,重量轻,不需要排气阀组,工作的可靠性及容积效率都较高,允许气体制冷剂中带少量液体,输气效率高,气体泄漏少,可较好地运用于小型热泵系统、小型空调等。综上所述,几种压缩机的性能特点,我们不难看出经多年的技术改造,连杆式压缩机在一定的时期内仍有明显的优势,而旋转式压缩机则是一种新型的产品,特别是在空调器上的应用更为广泛,必将成为制冷产业的主导产品。通过对往复式和旋转式压缩机的性能试验比较可知,往复式和旋转式压缩机,启动后排气、吸气压力的时间变化特性不同,电动机上的负荷转矩由吸、排气压力的大小确定,在往复式的情况下,投入运转几分钟内至十几分钟后,排气压力出现峰值,对于电动机,为了承受这个尖峰负荷,需要比稳定运转时所需转矩大得多f2~4倍)[31。而旋转 式压缩机,由于不存在刚刚启动后的峰值,所以,只要有一般稳定运转时所需的转矩即可,因此可以实现电动机的小型化,这也是它今后发展优势所在。 参考文献 [1]胡鹏程,赵清.电冰箱、空调器的原理和维修【M】.北京:电子工业出版社.1995:1 14—148. [2]吴业正.制冷原理及设备【M】(第2版).西安:西安交通大学出版社.2006. [3]赵春怡,王志强.活塞式单机双级制冷压缩JJL[M].北京:机械工业出版社.2003.

【关键词】活塞式,压缩机,故障,处理措施 【论文摘要】在石油化工及化肥行业中,气体的压缩必不可少,而做为往复压缩机由于压力范围广,效率高、适应性强,在石化及中小氮肥行业中的应用则更为广泛。缺点则是它存在着外型及重量较大,需较大的基础,气流较脉动,易损件多,增加了检修工作,由此以上特点,往复式活塞压缩机在使用过程中正确的检修及保养显得尤为重要。正确的检修对装置的开工率、出力率及降低吨成品的成本都十分关键,我公司新上四台大型往复式压缩机单机打气量190m3/min,由于多方面原因在使用过程中出现一系列的事故,在此做以介绍,供各位同仁探讨。 一、曲柄销轴瓦的偏磨: 连杆将作用在活塞上的推力传递给曲轴,又将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动,我公司一台压缩机在一段时间内频繁出现一级曲柄销瓦偏磨损坏乌金脱落的事故,且偏磨的方向一直不变,主要从以下几方面进行了分析处理。 1、仔细检测了曲柄销轴承的间隙,十字头销与十字头及连杆大、小头瓦的间隙,十字头与滑道的六点间隙,以及曲柄销轴的椭圆度,更换了新的十字头销,保证了各部间隙。 2、连杆大小头孔的平行度,利用专用工具检测,十字头销孔对于一级曲柄销轴的平行度,也利用专用工具进行了检测。平行度均不超—,在允许范围内。 3、活塞杆的跳动, 设计值不超过全行程,也在设计范围内 把安全工程师站点加入收藏夹 在以上三点均得到确认无误后,检修机组后开车仅3天,仍发生曲柄销瓦的偏磨,最后发现由于曲轴联轴器的对中存在着问题,导致曲轴的最远端发生偏斜,最为明显,从而造成了曲轴销瓦的偏磨,通过重新找正曲轴与电机的同轴度及调整主轴瓦的间隙,彻底解决了曲轴销瓦偏磨的问题。 二、曲柄销轴颈的损坏 我公司压缩机由于原始设计有误,改造后造成运行一级活塞力的偏大,一级曲柄销瓦的比压偏大。频繁损坏一级瓦、一级活塞及连杆。 轴承瓦承受比压为: Pmax=Rmax/db’N/mm2 Rmax——轴承支撑压力N; d——轴承内径mm; b’——轴承计算宽度mm,对于薄壁瓦b’=b(轴承宽度),对于厚壁瓦b’=b-2r,r为轴承两侧圆角半径; 对于大中型压缩机,主轴颈及曲柄销轴颈轴承的许用比压分别为4—5MPa;。在检修质量保证的情况下,通过调节曲柄销瓦的合理间隙,改善供油状况油路及油压调节,形成有效油膜,并通过对一进压力的调整,选用合适比压的轴瓦,解决了由于不平衡导致的轴瓦的损坏,也进而解决了曲柄销轴颈的损坏。 三、十字头销的处理 压缩机运行中十字头销端面压紧螺钉断裂及十字头销的脱落,会造成十分严重的事故,因而对于十字头销与连杆小头瓦的间隙应十分注意,另外更为关键的是十字头销锥面与十字头体的配合应无间隙,因为在理论上讲一旦存在间隙,接触便为线接触,对传递力及机组稳定性影响很大,因而要求配研接触面积应在80%以上,如新进的备件销子与十字头销孔存在间隙一定要按十字头销孔的锥度修配十字头销子。对于十字头锥孔切不可修研,因为一旦修研十字头锥孔,很可能造成以后销子的轴向位置的改动,对定位及润滑油的供给产生影响,如销子的偏差过大可通过测量径向尺寸,于车床上进行定位修锉,再行研磨,但还是采用合适的备件锥销。 四、活塞杆尾部的连接: 五、活塞及活塞杆的损坏: 四台压缩机在使用中均出现了一级活塞碎裂及活塞杆的断裂情况,活塞杆与活塞的连接一定要牢固准确,活塞杆的定位台肩与活塞的中心线垂直度符合要求,活塞的两端轴肩与活塞杆支撑面要配研,并按规定的紧固力矩紧固,两半活塞(铸铝)的结合面应贴合紧密不得出现内外圈的结合面的间隙,此点应十分注意,因为内圈结合面的间隙会产生交变应力,缩短活塞的寿命,而外圈的间隙造成活塞内部腔内进入压缩气体,使内部容积在一定程度上成为气缸的余隙容积,对压缩机的效率及活塞的寿命均有不良影响,因而组装活塞各部应仔细检查研合。另外活塞尾杆端面受力面的机械性能及光洁度也对活塞杆的寿命影响较大。因为此受力面的比压: q=4p/π(D2-d2) 其中p为活塞力,D、d分别为压力体作用于尾杆端面接触面的外、内圆直径。 此面的光洁度及硬度值要求较严,使用前应仔细检查,光洁度一般要求以上,渗碳层应为细密的马氏体组织,不允许有针状或网状的游离渗碳体。否则易造成受力面拉毛,严重影响活塞杆的使用。 六、活塞杆跳动的异常处理: 一般情况下活塞杆的跳动作为压缩机找正的最终验证结果,应在允许范围内,在气缸与十字头滑道正确对中的情况下,允许的活塞杆水平径向跳动量应为一个公差带即:±行程,不超±,而垂直径向跳动也应考虑活塞杆的挠度等情况略有变化。即使超差也是在打表过程中由一侧到另一侧,数值持续增减变化,只要采用重新调节水平及各方向串动定位即可给予消除。而在检测过程中发现如下异常情况,在活塞运动过程中,活塞杆垂直方向跳动量一直较好,而仅在两侧死点突然发生大范围跳动变化,水平跳动较好,在排除各部间隙连杆大小头瓦间隙、十字头间隙、气缸死点间隙等的影响后,发现活塞环越程出现问题导致了活塞杆跳动量的突变,处理方法为将气缸内壁的磨损台肩磨削去除,调节好活塞环越程值,进而消除了活塞杆跳动量的异常现象。 七、结束语 除以上总结外,为使压缩机正常运行,延长其使用寿命,应定期维护严格按随机说明书制定检修制度,压缩机的维修应该是按计划,有步骤进行,并加以不断的总结,找出适合本企业机组的方法,相信会达到满意的效果。

关于活塞式空压机研究现状的论文

结构及工作原理 1、活塞式无油润滑空气压缩机 活塞式无油润滑空气压缩机由压缩机主机、冷却系统、调节系统、润滑系统、安全阀、电动机及控制设备等组成。压缩机及电动机用螺栓紧固在机座上,机座用地脚螺栓固定在基础上。工作时电动机通过连轴器直接驱动曲轴,带动连杆、十字头与活塞杆,使活塞在压缩机的气缸内作往复运动,完成吸入、压缩、排出等过程。该机为双作用压缩机,即活塞向上向下运动均有空气吸入、压缩和排出。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。整机装在1个箱体内,自成一体,直接放在平整的水泥地面上即可,无需用地脚螺栓固定在基础上。螺杆机头是1种双轴容积式回转型压缩机头。1对高精密度主(阳)、副(阴)转子水平且平行地装于机壳内部,主(阳)转子有5个齿,而副(阴)转子有6个齿。主转子直径大,副转子直径小。齿形成螺旋状,两者相互啮合。主副转子两端分别由轴承支承定位。工作时电动机通过连轴器(或皮带)直接带主转子,由于2转子相互啮合,主转子直接带动副转子一同旋转。冷却液由压缩机机壳下部的喷嘴直接喷入转子啮合部分,并与空气混合,带走因压缩而产生的热量,达到冷却效果。同时形成液膜,防止转子间金属与金属直接接触及封闭转子间和机壳间的间隙。喷入的冷却液亦可减少高速压缩所产生的噪音。 螺杆式空压机的主要部件为螺杆机头、油气分离桶。螺杆机头通过吸气过滤器和进气控制阀吸气,同时油注入空气压缩室,对机头进行冷却、密封以及对螺杆及轴承进行润滑,压缩室产生压缩空气。压缩后生成的油气混合气体排放到油气分离桶内,由于机械离心力和重力的作用,绝大多数的油从油气混合体中分离出来。空气经过由硅酸硼玻璃纤维做成的油气分离筒芯,几乎所有的油雾都被分离出来。从油气分离筒芯分离出来的油通过回油管回到螺杆机头内。在回油管上装有油过滤器,回油经过油过滤器过滤后,洁净的油才流回至螺杆机头内。当油被分离出来后,压缩空气经过最小压力控制阀离开油气筒进入后冷却器。后冷却器把压缩空气冷却后排到贮气罐供各用气单位使用。冷凝出来的水集中在贮气罐内,通过自动排水器或手动排出。 特点 1、活塞式无油润滑空气压缩机 无油润滑空气压缩机气缸内的活塞环和填料装置内的填料均采用具自润滑特性的填充聚四氟乙烯作为密封元件。因此,气缸和填料装置无须注入润滑油润滑,正常情况下经过压缩后的气体基本纯净不含油污,无需增加除油装置。该机的缺点为电机功率偏大,排气压力不够稳定,排气温度高,噪音偏大,检修工作量大,维修费用偏高。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机阴、阳转子间以及转子与机体外壳的精密配合减小了气体回流泄漏,提高了效率;只有转子的相互啮合,无气缸的往复运动,减少了振动和噪音源。独特的润滑方式具有以下优点,凭借自身所产生的压力差,不断向压缩室和轴承注冷却液,简化了复杂的机械结构;注入冷却液可在转子之间形成液膜,副转子可直接由主转子带动,无需借助高精密度的同步齿轮;喷入的冷却液可以增加气密的作用,减低因高频压缩所产生的噪音,还可吸收大量的压缩热,因此,单级压缩比即使高达16也可使排气温度不致过高,转子与机壳之间不会因热膨胀系数不同而产生磨擦。因此,螺杆式空气压缩机具有振动小,无需用地脚螺栓固定在基础上,电机功率低、噪音低、效率高、排气压力稳定、且无易损件等优点。该机的缺点为所压缩出来的空气含油,其含油量为1~3×10-6,对压缩气含油量要求严格的工序需增加除油装置。该厂的压缩空气系统就增加了两级除油装置。由于ADC工序的压缩空气直接与产品ADC发泡剂接触,因此对空气的质量要求更加高,ADC工序用气增加了三级除油装置。压缩机性能参数对照情况见表1。 主要故障 1、活塞式无油润滑空气压缩机 该机活塞环和填料装置均无需注油润滑。正常情况下经过压缩后的气体基本纯净不含油污,但由于刮油环经常刮油不彻底,密封不好,导致常常有油跑到填料装置甚至活塞环上,以致压缩气含油。另外,排气温度高,有时高达200℃;冷却器堵塞,以致冷却效果不好;活塞环沾到油污,特别容易磨损;阀拍漏气;缸套磨损等。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空压机的故障很少,只要定期保养油气分离器、空气及油过滤器等,就能保证其正常运行。使用的2台10m3螺杆机保养外的检修为排污管堵塞、控制面板故障,2年来,主机系统运行一直正常。 结束语 从使用效果看,螺杆式空压机具有活塞式空压机无可比拟的优点,不仅减轻了操作工的劳动强度,而且不用配备维修工,大大降低了维修费用。另一方面,使用活塞机时偶尔会出现排气压力过低而导致离子膜控制系统报警,改用螺杆机后将其排气压力设定在,压力保持稳定,还没有出现过排气压力过低而导致离子膜控制系统报警的现象,从而保证了离子膜系统的安全生产。

各有各的优缺点,不能单纯的说谁好。

制冷是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。下面是我为大家精心推荐的高级制冷技师职称论文,希望能够对您有所帮助。

制冷技术分析

摘要 制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷技术是使某一空间或物体的温度降到低于周围环境温度,并保持在规定低温状态的一门科学技术,它随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。制冷的 方法 很多,常见的有以下四种:液体气化制冷,气体膨胀制冷,涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最为广泛,它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。蒸汽压缩式,吸收式,蒸汽喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。本文重点介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理及几种形式。

关键词蒸汽压缩式制冷压-焓图理想制冷循环制冷系数ε 绝热膨胀

双级蒸汽压缩制冷循环

中图分类号: TB6文献标识码: A

一、蒸汽压缩式制冷的工作原理 蒸汽压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。

工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出。压缩过程需要消耗能量。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器被常温冷却介质(水或空气)冷却,凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀时节流,变成低压,低温湿蒸汽,进入蒸发器,其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷,如此周而复始。

液体转变为气体,固体转变为液体,固体转变为气体都要吸收潜热。任何液体在沸腾过程中将要吸收热量,液体的沸腾温度(即饱和温度)和吸热量随液体所处的压力而变化,压力越低,沸腾温度也越低。而且不同液体的饱和压力、沸腾温度和吸热量也各不相同。如下表一

例:在1 个大气压下

制冷工质 沸点 (℃) 气化潜热 r (kJ / kg)

水 100 2256

R717(氨) 1368

R22 375

据所用制冷液体(称制冷剂)的热力性质,创造一定的压力条件,就可以在一定范围内获得所要求的低温。 要实现制冷循环必须要有一定的设备,而且要以消耗能量作为补偿。 蒸汽压缩式制冷循环就是用压缩机等设备,以消耗机械功作为补偿,对制冷剂的状态进行循环变化,从而使用冷场合获得连续和稳定的冷量及低温。在制冷循环中,制冷剂经历了汽化、压缩、冷凝、节流膨胀等状态变化过程。为了分析,比较和计算制冷循环的性能,必须知道制冷剂的状态参数变化规律。对目前常用的制冷剂,这些状态参数间的关系已经制成各种图和表来表示。

制冷剂的热力性质图,常用的热力性质图有温熵(T-S)图和压焓(㏒p-h)图,形式如下图,图中x=0为饱和液体线,x=1为饱和蒸汽线,两线之间为湿蒸汽区,其中等干度线(x=……)。

由于定压过程的吸热量,放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可再㏒p-h图上表示,利用过程初、终状态的比焓差计算,因此㏒p-h图在制冷循环的热力计算上得到了广泛的应用。由于制冷剂的热力参数h、s等都是相对值,因此,在使用上述热力性质表及图时,必须注意他们之间的h、s的基准点是否一致,对于基准点取值不同或单位制不一致的图或表,最好不要混用,否则必须进行换算和修正。

二、 理想制冷循环—逆卡诺循环

卡诺循环分正卡诺循环和逆卡诺循环,均是由两个定温和两个绝热过程组成,他们是一个理想循环。研究蒸汽压缩式制冷循环的主要目的,是为了分析影响制冷循环的各种因素,寻求节省制冷能耗的途径。 逆卡诺循环是使工质(制冷剂)在吸收低温热源的热量后通过制冷装置,并以外功作补偿,然后流向高温热源。逆向循环是一种消耗功的循环,制冷循环就是按逆向循环进行的, 在温—熵或压—焓图上,循环的各个过程都是依次按逆时针方向变化的。

逆卡诺循环设备示意图

2.实现逆卡诺循环必须具备的条件:

(1)高、低温热源温度恒定;

(2)工质在冷凝器和蒸发器中与外界热源之间无传热温差;

(3)工质流经各个设备时无内部不可逆损失;

(4)作为实现逆卡诺循环的必要设备是压缩机、冷凝器、膨胀机和蒸发器。

逆卡诺循环是可逆的理想制冷循环,它不考虑工质在流动和状态变化过程中的内部和外部不可逆损失。虽然逆卡诺循环无法实现,但是通过该循环的分析所得出的结论对实际制冷 循环具有重要的指导意义。

3.制冷系数ε

制冷循环常用制冷系数 ε 表示它的循环经济性能,制冷系数等于单位耗功量所制得的冷量。

ε=q/∑W

q: 1kg 制冷剂在T0温度下从被冷却物体吸收热量q (kJ/kg)

W:循环1 kg的工质消耗功

对于逆卡诺循环而言:

εc=T0/(Tk- T0)

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

从公式可知,逆卡诺循环的制冷系数仅与高、低温热源温度有关,而与制冷剂的热物理性能无关。由于逆卡诺循环不考虑各种损失,而且压缩机利用了膨胀机对外输出的功,因此,在恒定的高、低温热源区间,逆卡诺循环的制冷系数最大,在该温度区间进行的 其它 各种制冷循 环的制冷系数均小于逆卡诺循环制冷系数。

所以,逆卡诺循环制冷系数可用来评价其它制冷循环的热力完善度。

三、蒸汽压缩式制冷理论循环及热力计算

1.理论制冷循环不同于逆卡诺循环之处是:

(1)制冷剂在冷凝器和蒸发器中按等压过程循环,而且具有传热温差;

(2)制冷剂用膨胀阀绝热节流,而不是用膨胀机绝热膨胀;

(3)压缩机吸入饱和蒸汽而不是湿蒸汽。

用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失:不但增加了制冷循环的耗功量,还损失了制冷量。这两部分损失必然使制冷系数和热力完善度有所下降。

2.用干压缩代替湿压缩后的过热损失包括:

(1)用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失导致后果:膨胀阀的节流是不可逆过程,节流前、后焓值不变;制冷剂干度增加,液体含量减少,制冷量减少,消耗功上升,制冷系数下降,其降低的程度称为节流损失。节流损失的大小与下列因素有关:与冷凝温度和蒸发温度差有关,节流损失随其增加而增大;与制冷剂的物性有关,一般节流损失大的制冷剂,过热损失就小;与冷凝压力有关,冷凝压力Pk越接近临界压力Pkr节流损失越大。

(2)用干压缩代替湿压缩后的饱和损失

原因:在制冷压缩机的实际运行中,若吸入湿蒸汽,会引起液击,并占有气缸容积,使吸气量减少,制冷量下降。过多的液体进入压缩机气缸后,很难全部汽化,这时,既破坏了压缩机的润滑,又会造成液击,使压缩机遭到破坏。因此,蒸汽压缩式制冷装置在实际运行中严禁发生湿压缩,要求进入压缩机的制冷剂为干饱和蒸汽或过热蒸汽,干压缩式制冷机正常工作的一个重要标注。如何实现干压缩,如下图,可在蒸发器出口增设一个液体分离器。分离器上部的干饱和蒸汽被压缩机吸走,保证干压缩,进入压缩机的制冷剂状态点位于饱和蒸汽线上。制冷剂的绝热压缩过程在过热蒸汽区进行。因此,制冷剂在冷凝器中并非定温过程,而是定压过程。

热力计算制冷剂在蒸发器中的单位质量制冷量:

q0 = h1-h4[kJ/kg]

压缩机的单位质量绝热压缩耗功量:

W= h2- h1 [kJ/kg]

制冷剂单位容积制冷量:

Qv= q0/V[kJ/m3]

理论制冷系数:ε= q0/ W

3.蒸汽压缩式制冷循环改善

为了使膨胀阀前液态制冷剂得到再冷却,可以采用再冷却器或回热循环。

(1)设置再冷却器对于同一种制冷剂,节流损失主要与节流前后的温差(Tk- T0)有关,温差越小,节流损失越小。一般可再冷凝器后增加一个再冷却器,使冷却水通过再冷却器,然后进入冷凝器。再冷却后可使液体制冷剂在冷凝压力下被再冷至状态点3′,图中3-3′是高压液体制冷剂在再冷却器中的再冷过程,再冷却所能达到的温度Tr,称为再冷温度,冷凝温度与再冷温度之差△Tr称为再冷度,这种带有再冷的循环称为再冷循环。

增加过冷可以使制冷系数提高:制冷剂R717每过冷1℃,制冷系数可提高;冷制冷剂R22每过冷1℃,制冷系数可提高。

(2)回热循环为了使膨胀阀前液体的再冷度增加,进一步减少节流损失,同时又保证压缩机吸气有一定过热度,可再在制冷系统中增设一个回热器。回热器的作用是使膨胀阀前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂蒸汽进行热交换,使压缩机吸入的蒸汽有一定的过热度,由于过热(过热量△q)增加了压缩机的耗功量(△w)。因此,回热循环的制冷系数是否提高,视△q/△w的比值定。

下表示几种常用制冷剂采用回热循环后,制冷系数及排气温度的变化情况。

制冷剂 R717 R22 R502

制冷系数增减率% +

排气温度变化 ℃ →102 → →

由上表可看出采用,采用回热循环后制冷系数不一定增加,制冷剂R22采用回热循环后制冷系数降低不多但保证了干压缩金额热力膨胀阀的稳定工作,所以实际中采用回热循环。R502和R12适合采用回热循环。R11和R717因为制冷系数降低很多不适合采用回热循环。

四、双级蒸汽压缩制冷循环

对于活塞式制冷压缩机单级制冷循环,在通常的环境下,一般只能制取

-25℃~-35℃以上的蒸发温度。如果采用单级制冷循环制取较低的蒸发温度,将会产生很多有害因素,如:

(1)压缩机排气温度很高,不但加大了过热损失,使制冷系数下降,而且会恶化润滑油效果,影响压缩机的使用寿命和正常运行。

(2)压缩比(Pk/P0)增大,在正常环境温度下,当蒸发温度T0下降时,Pk/P0增加,压缩机容积效率降低,实际吸气量减少,制冷量下降,当压缩比达到一定值时,活塞式制冷机此时已不能进行制冷。

(3)节流损失增加,制冷剂单位制冷量减少,消耗功加大,制冷系数下降。

(4)过低的蒸发温度可能会使制冷系统的运行工况超过压缩机标准规定的设计和使用条件,造成不允许的危险情况发生。如活塞式压缩机(制冷剂R22)的压缩比,大能大于6(高温机)和16(低温机)压力差(Pk- P0)不能大于;螺杆式压缩机(制冷剂R22)排气温度不能高于105℃,制冷剂R22当压缩比≤10时,采用单级压缩, 压缩比>10时采用双级压缩;制冷剂R717当压缩比≤8时,采用单级压缩, 压缩比>8时采用双级压缩。因此对于活塞式压缩机,当T0低于-25~-35℃时,采用双极制冷循环能使上述不利影响得到改善。对于螺杆式压缩机,由于其具有良好的油冷却装置,排气温度比活塞式压缩机低,允许的压缩比和压力差均较大。因此,一般螺杆式压缩机单级制冷循环可制取-40℃左右的低温(Tk 在40℃~45℃时)。空气源热泵机组,其压缩机至少要能在蒸发温度为-15℃~+15℃(双级压缩可达-35℃)冷凝温度≤65℃的条件下正常工作。

下图是双级压缩制冷循环示意图:

双级压缩制冷循环通常采用闪发蒸汽分离器(节能器)和中间冷却器两种形式。下面介绍带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。该循环式把来自蒸发器的制冷剂蒸汽,以串联的两台压缩机(有中间冷却器)或者同一台压缩机的两组气缸“接力”式压缩。每一级的压缩比、排气温度等都符合压缩机的使用条件,又可获得较低的蒸发温度T0,制冷系数比相同制冷能力的单级制冷循环大,因而比较经济。下面介绍常用的双级压缩制冷循环。

一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环,所谓完全中间冷却时指来自低压级压缩级的过热蒸汽在中间冷却器内完全冷却至饱和状态如下图:

由于氨制冷系统排气温度高,吸气过热不能大,因此这种循环形式广泛应用于氨双级制冷系统。这种系统的特点是由于采用完全中间冷却,可以减少过热损失,因此,耗功量较单级少,制冷系数较单级大。中间压力Pm=( )

氨双级压缩的最佳中间温度t佳= Tk+ ℃

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

压缩比=Pk/P0 Pk:冷凝压力 P0:蒸发压力

当已知制冷量Q0,通过蒸发器的制冷剂质量流量Mr,则Mr= Q0/(h1-h8)

制冷循环压缩机的理论总耗功率为Pth, Pth= Pth1+ Pth2

Pth1为低压级压缩机的理论耗功率(KW)

Pth2为高压级压缩机的理论耗功率(KW)

则理论制冷系数εth= Q0/ Pth

五、结论

随着技术现代化的发展以及人民生活水平的不断提高,制冷在工业、农业、国防、建筑、科学等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。特别是人们对生活水平的要求提高,不同食品储藏温度不同,双级压缩可以满足更低温度要求,人们在任何季节都可以品尝到新鲜的食物。农牧业中,制冷用于对农作物种子进行低温处理;建造人工气候育秧室。制冷在医疗卫生方面和工业生产中发挥着日益重要的作用。总之通过本文的学习,对制冷系统原理有了全面认识,对如何提高制冷系数的 措施 有所了解。

参考文献

吴业正制冷原理及设备 西安交通大学出版社

尉迟斌实用制冷与空调工程手册机械工业出版社

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空调压缩机过载保护的研究321前言空调器压缩机易受电压、制冷系统工况的影响,在不良的使用环境中,压缩机容易烧毁。作为空调器成本最高的部件,压缩机的保护技术成为空调技术领域必须关注的一个重要课题。在现有的压缩机的保护技术中使用最多的是用电流互感器或温度传感器检测技术,前者是利用电流互感器感应压缩机主电路的电流,通过电流的检测获知压缩机电流,当电流超过设定值时,通过软件的控制断开主回路保护压缩机,电流互感器可以装在室内机或室外机中;温度传感器检测技术是在压缩机的表面安装一个温度传感器,通过检测压缩机的温度来保护压缩机,由于压缩机线圈在内部,其表面与外部的温升相差甚远,温度测量误差较大,在瞬间的过流中,保护效果不理想。以上两种技术需要单片机控制,而且在室内机与室外机之间要增加一至两条连接线,制造成本较高。从有关的实验中发现,压缩机烧毁往往出现在缺少制冷剂并在恶劣的使用环境工况下,压缩机线圈温度与进气压力、制冷剂的数量有关。本文主要讨论在常用的空调器室内机的软件、硬件不变的情况下,利用压力开关作为压力检测器件,在室外机的闲置的空间增加一个检测的电控板,通过对压缩机的压力检测实现压缩机的过载保护。采用这种方案,无需对空调器的原有电路进行更改,通用性极强,可应用于不同型号的空调器,而且室内机无需变化。2控制方案及实现方法电路原理压缩机压力检测电路原理包括:在压缩机的进气管安装压力开关,以及在室外机安装一个电控板,电控板主要包含5个部分:阻容降压电路、压缩机延时电路、外风机转换电路、压力开关转换电路、三极管控制电路,利用压缩机、外风机、压力开关的信号,通过硬件电路自动实现压缩机进气压力过低等不正常的压力保护,在保护的过程中,不影响空调的启动和空调的除霜。图1为压缩机保护装置检测结构方框图,图2为压缩机保护装置电气原理图。阻容降压电路主要由电阻、电容、压敏电阻、稳压二极管组成,输入端与压缩机线相连接,其作用是将220V的交流电转为低压的12V直流电,作为各电路的供电电源,输出端的12V供给比较器及其偏图1压缩机保护装置检测结构方框原理图置电路、三极管、压力开关等器件,阻容降压电路省略了变压器,成本极低。压缩机延时电路。该电路是保证压缩机运行的前5分钟能正常运行,由于压缩机刚开启的头3分钟,进气管的压力偏低,压力开关打开,压力开关转换电路会出现低压保护信号。压缩机延时电路与压力开关转换电路为并联关系,图3为压缩机延时电路控制逻辑示意图。压缩机开启后,阻容降压电路输出12V供给压缩机延时电路,由于C 3 0 7正在充电,IC304A的2脚输出低电平,当压缩机得电后约5分钟,C307充满电,IC304A的2脚输出由低电平转为高电平,这样压缩机延时电路相当于一个延时5分钟的开关,在压缩机开启头5分钟闭合,超过5分钟后打开,这样保证了压缩机开启的头3分钟能正常运行。外风机转换电路:压缩机除霜时间一般为8至10分钟(如图2),大功率的压缩机除霜期间,进气口处于低压力的时间较长,致使压力开关打开,然而压缩机延时电路只能延时5分钟,这样会出现压缩机除霜超过5分钟后不能除霜的现象,所以需要加入一个外风机转换电路。以比较器芯片为主构成的外风机转换电路相当一个非门电路,图4为外风机转换电路控制逻辑示意图。当外风机线得电时,转换电路输出为高电平;反之转换电路输出为低电平。正常的制热或制冷工况下,外风机得电,IC303光耦PC817导通,IC305C的14脚为高电平;在除霜期间外风机关闭,IC303光耦PC817截止,IC305C的14脚为低电平,这时不论压力开关转换电路处于何种工作状态,压缩机仍可运。压力开关转换电路。将压力开关的进气孔和出气孔串接在压缩机低压的进气管路中,当制冷剂泄漏造成不足,且空调器运行在恶劣的环境工况中,造成压力过低时,压力开关打开,反之,压力开关闭合,有图与我索取全文免费

往复式压缩机毕业论文

管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理

随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。下面是我收集整理的管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理,希望对您有所帮助!

摘要: 近年来,随着管道事业的快速发展,为满足石油、天然气长距离移动运输方需求,开发一种新的管道运输方式——长输管道。由于长输管道的使用范围很广,因此长输管道建设安全管理工作也受到越来越多的关注,如何做好长输管道监理安全管理也工作显得尤为重要。只有对长输管道可能出现的风险进行合理的管理,才能提高企业经济效益以及保障人类生活安全。本文从多个方面对长输管道进行了研究和分析,提出了长输管道的风险及相关管理措施,以期为日后工作提供些许帮助。

关键词 :油气管道、风险管理、措施

一、前言

长输管道系统是一个复杂的系统工程,涉及上游的气田、输气站场、管道、储气库和下游的各个用户。任何一处出现问题都将影响整个系统的运行,特别是一旦出现事故不能向下游正常供气时,将影响到千家万户的正常生活。再加上油气的易燃易爆及其毒性等特点,一旦管道系统发生事故,将很容易产生重大火灾事故甚至是爆炸、中毒、污染环境、人员伤亡等恶性后果,尤其是在人口稠密的地区,往往会造成严重的人员伤亡及重大经济损失,在某种程度上增加了城市的不安全因素。所以,为了使油气真正造福于民,造福于社会,长输管道的安全设计及安全运行是十分重要的。

二、长输管道的特点

1、距离长、消耗大。长输管道,顾名思义是距离较长的运输管道。因此,在铺设管道过程中,将会消耗大量的人力、物力和财力,并且在工程建设当中会伴有不确定的各种安全因素。

2、管理系统复杂。由于工程建设过程中,该工程设计的施工技术以及施工范围大,就导致了该工程管理系统的发砸星。

3、技术要求高。由于长输管道的特殊性,其对各个方面的要求都很高,如果在技术层面上出现失误,就会带来严重的后果。因此在输送管道建设时期,应加强管理方面的管理实施,尽量降低事故的发生率。

三、管道设计要求

一条长输管道能否长期安全运行,特别是一旦发生事故后使其造成的后果和影响最小,设计工作是非常重要的一个环节,主要有以下几个方面的要点。

1、管道设计应符合当地总体规划要求,遵循节约用地和经济合理的原则

根据《石油天然气管道保护法》(以下简称《保护法》)规定,管道建设选线设计方案应符合城乡规划,经当地规划主管部门审核通过的管道选线方案,将依法纳入当地城乡规划中,管道建设用地在规划实施中应予以控制预留。这项规划编制中要将确定的管道方案落实到规划中,以便于在保证管道路由用地及安全的情况下对城镇各项建设进行资源配置协调及建设进程策划的总体控制性安排。按照长输管道的使用性质和相关保护规定,管道用地及管道周围土地在管道使用期间将被长期占用,然而随着社会的不断发展,城乡建设的不断扩大,就有可能将这些被输送管道所占用的土地也将划为建设区,这样就会导致土地资源紧张,出现交通拥挤空间不足等问题。因此在设计管道铺设时应尽量节约土地,避免占用建设土地。根据我国法律规定,依法建设的.管道通过的土地而影响该土地的使用的,应给与该土地所属者的使用者,应当按照管道建设时土地的用途给予补偿。同时,不同地区的补偿方式也不尽相同,其补偿原则是规定将管道用地与土地价值结合起来,在管材强度使用和安全距离上进行综合考虑,更有利于实现城镇土地资源的合理利用,提高综合效益,做出经济合理的线路走向方案。为更好节约用地,长输管道路尽量沿公路、市政道路、绿化地等公共线性地下空间布置,这样可增加管道与建筑物的距离,对两侧建设用地的影响较小,也更经济合理。

2、现场详细勘察,与当地道路、河道、电力、市政管道等基础设施专项规划及行业管理规定衔接

目前利用航拍正射影像图进行管道设计是较为合理的做法,因其具有很强的现实性及准确性特点而受到广泛欢迎。但是由于在大片植被覆盖区域航拍影像图不能对其进行准确的航拍。因此在这些区域需要设计人员沿线深入踏勘、调研,详细了解管线经过区域的地面形状、待建项目及地下设施情况等,以提高线位的可实施性,及时掌握与道路、河道、电力、市政管道等基础设施交叉或并行敷设的情况。这些行业管理部门都有各自行业的发展建设规划及特殊的使用和安全要求,设计中应充分掌握相关专项规划及行业管理规定等,进行仔细研究,满足国家相关技术要求,尽量避免设计时的交叉连接。如果管道在设计时与规划道路交错时,应考虑到修路时碾压过程,因此在管道铺设是应采用预埋套管方式,另外为保证管道的安全性,还应在套管基础用碎石压实处理。

3、应当符合管道保护的要求,设计中要加强多重安全防护措施

从国内和国外的实践看,造成管道事故的主要原因是:外力作用下的损坏,管材、设备、施工缺陷,管道腐蚀等因素。其中,就目前调查显示,管道由于受到第三方影响而破坏的事接近百分之五十,这就提醒我们在长输管道设计时应特别注意这点。在保护管道方面,大致有以下几方面措施:(1)增加材料的硬度,例如采用高厚度的管道以此来提高管道自身安全系数。(2)适当控制建筑物与管道之间的距离,这样就能降低事故的发生率从而确保管道的安全性。(3)采用新型材料避免管道被其他物质腐蚀,另外亦可采用化学方法保护管道,比如阴极保护法。(4)增加管道上方覆盖层的厚度或在管道上方设置隔板,避免管道遭到非法开挖。⑤采用先进的自控系统,分段阀门采用遥控或自动控制。

四、管道维护与改造

随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。管道公司通常会采用多种方式监控系统运行状态,以判断系统是否在高效区运行,制定最优维护、维修计划。美国的管道公司会定期维护和更换易损件,如压缩机阀等。对于往复式压缩机站,压缩机阀的损毁是造成其非计划停运的最大原因。管道公司计划、非计划停运往复式压缩站的最主要原因,就是更换压缩机阀。另外,管道公司还会考虑以下技术改造措施,以提高系统运行的可靠性。

1、调整离心式压缩机的叶轮直径。对于运行条件已经远远偏离原来的设计条件,造成离心式压缩机效率很低,可以通过调整压缩机叶轮直径,使其适应新的工况条件。这一技术方法有时是为了适应一年之内不同季节气量的变化,有时是为了适应较长时期的供需变化。在这方面,英国MSE公司积累了丰富的经验,曾经为BP、Marathon、HESS等公司提供服务,以适应气田产量降低、集输气系统压力变化大等情况。

2、更换往复式压缩机的柱塞。为了适应更高的压力需求或负荷变化,用改进后的新柱塞替换复式压缩机的现有柱塞。

3、设计先进的压缩机脉动控制系统。运用先进的压缩机脉动控制系统,在降低脉动的同时还能够提高运行效率,降低能量消耗。

4、对电机拖动压缩机进行调速控制。调整电机拖动压缩机转速,使其适应气量变化,达到较高的运行效率。但由于此项改造比较复杂,改造费用较高,此项技术应用较少。

五、结束语

合理的线路走向、优秀的设计方案,加强长输管道的工程质量和技术管理,规范施工管理,完善有关法律和法规,可为控制投资和工程顺利投产创造良好的条件,是系统运行可靠性、安全性和经济性的重要保证。

参考文献:

郭超. 天然气长输油气管道现场安装问题及其质量控制[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2011(07)

郑贤斌. 油气长输管道工程人因可靠性分析[J]. 石油工业技术监督. 2007(06)

赵忠刚,姚安林,赵学芬,薄英. 油气管道风险因素的权重赋值方法研究[J]. 天然气工业. 2007(07)

刘瑞凯,吴明. GIS技术在长输油气管道风险分析与决策中的应用[J]. 当代化工. 2011(09)

往复式压缩机属于容积式压缩机,是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。曲轴带动连杆,连杆带动活塞,活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化,当活塞向下运动的时候,汽缸容积增大,进气阀打开,排气阀关闭,空气被吸进来,完成进气过程;当活塞向上运动的时候,气缸容积减小,出气阀打开,进气阀关闭,完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙,气缸内有润滑油润滑活塞环。靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。目前往复式压缩机主要是活塞式空压机,化工工艺压缩机,石油,天然气压缩机,为主,而活塞式空压机现在主要向中压及高压方向发展,这个是螺杆机,离心机目前无法达到的一个高度。一、由于设计原理的关系,就决定了活塞压缩机的很多特点。比如运动部件多,有进气阀、排气阀、活塞、活塞环、连杆、曲轴、轴瓦等;比如受力不均衡,没有办法控制往复惯性力;比如需要多级压缩,结构复杂;再比如由于是往复运动,压缩空气不是连续排出、有脉动等。二、优点:1、热效率高、单位耗电量少;2、加工方便对材料要求低,造价低廉;3、装置系统较简单;4、设计、生产早,制造技术成熟;5、应用范围广。三、缺点:1、运动部件多,结构复杂,检修工作量大,维修费用高;2、转速受限制;3、活塞环的磨损、气缸的磨损、皮带的传动方式使效率下降很快;4、噪音大;5、控制系统的落后,不适应连锁控制和无人值守的需要,所以尽管活塞机的价格很低,但是也往往不能够被用户接受。

离心式压缩机的设计毕业论文

管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理

随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。下面是我收集整理的管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理,希望对您有所帮助!

摘要: 近年来,随着管道事业的快速发展,为满足石油、天然气长距离移动运输方需求,开发一种新的管道运输方式——长输管道。由于长输管道的使用范围很广,因此长输管道建设安全管理工作也受到越来越多的关注,如何做好长输管道监理安全管理也工作显得尤为重要。只有对长输管道可能出现的风险进行合理的管理,才能提高企业经济效益以及保障人类生活安全。本文从多个方面对长输管道进行了研究和分析,提出了长输管道的风险及相关管理措施,以期为日后工作提供些许帮助。

关键词 :油气管道、风险管理、措施

一、前言

长输管道系统是一个复杂的系统工程,涉及上游的气田、输气站场、管道、储气库和下游的各个用户。任何一处出现问题都将影响整个系统的运行,特别是一旦出现事故不能向下游正常供气时,将影响到千家万户的正常生活。再加上油气的易燃易爆及其毒性等特点,一旦管道系统发生事故,将很容易产生重大火灾事故甚至是爆炸、中毒、污染环境、人员伤亡等恶性后果,尤其是在人口稠密的地区,往往会造成严重的人员伤亡及重大经济损失,在某种程度上增加了城市的不安全因素。所以,为了使油气真正造福于民,造福于社会,长输管道的安全设计及安全运行是十分重要的。

二、长输管道的特点

1、距离长、消耗大。长输管道,顾名思义是距离较长的运输管道。因此,在铺设管道过程中,将会消耗大量的人力、物力和财力,并且在工程建设当中会伴有不确定的各种安全因素。

2、管理系统复杂。由于工程建设过程中,该工程设计的施工技术以及施工范围大,就导致了该工程管理系统的发砸星。

3、技术要求高。由于长输管道的特殊性,其对各个方面的要求都很高,如果在技术层面上出现失误,就会带来严重的后果。因此在输送管道建设时期,应加强管理方面的管理实施,尽量降低事故的发生率。

三、管道设计要求

一条长输管道能否长期安全运行,特别是一旦发生事故后使其造成的后果和影响最小,设计工作是非常重要的一个环节,主要有以下几个方面的要点。

1、管道设计应符合当地总体规划要求,遵循节约用地和经济合理的原则

根据《石油天然气管道保护法》(以下简称《保护法》)规定,管道建设选线设计方案应符合城乡规划,经当地规划主管部门审核通过的管道选线方案,将依法纳入当地城乡规划中,管道建设用地在规划实施中应予以控制预留。这项规划编制中要将确定的管道方案落实到规划中,以便于在保证管道路由用地及安全的情况下对城镇各项建设进行资源配置协调及建设进程策划的总体控制性安排。按照长输管道的使用性质和相关保护规定,管道用地及管道周围土地在管道使用期间将被长期占用,然而随着社会的不断发展,城乡建设的不断扩大,就有可能将这些被输送管道所占用的土地也将划为建设区,这样就会导致土地资源紧张,出现交通拥挤空间不足等问题。因此在设计管道铺设时应尽量节约土地,避免占用建设土地。根据我国法律规定,依法建设的.管道通过的土地而影响该土地的使用的,应给与该土地所属者的使用者,应当按照管道建设时土地的用途给予补偿。同时,不同地区的补偿方式也不尽相同,其补偿原则是规定将管道用地与土地价值结合起来,在管材强度使用和安全距离上进行综合考虑,更有利于实现城镇土地资源的合理利用,提高综合效益,做出经济合理的线路走向方案。为更好节约用地,长输管道路尽量沿公路、市政道路、绿化地等公共线性地下空间布置,这样可增加管道与建筑物的距离,对两侧建设用地的影响较小,也更经济合理。

2、现场详细勘察,与当地道路、河道、电力、市政管道等基础设施专项规划及行业管理规定衔接

目前利用航拍正射影像图进行管道设计是较为合理的做法,因其具有很强的现实性及准确性特点而受到广泛欢迎。但是由于在大片植被覆盖区域航拍影像图不能对其进行准确的航拍。因此在这些区域需要设计人员沿线深入踏勘、调研,详细了解管线经过区域的地面形状、待建项目及地下设施情况等,以提高线位的可实施性,及时掌握与道路、河道、电力、市政管道等基础设施交叉或并行敷设的情况。这些行业管理部门都有各自行业的发展建设规划及特殊的使用和安全要求,设计中应充分掌握相关专项规划及行业管理规定等,进行仔细研究,满足国家相关技术要求,尽量避免设计时的交叉连接。如果管道在设计时与规划道路交错时,应考虑到修路时碾压过程,因此在管道铺设是应采用预埋套管方式,另外为保证管道的安全性,还应在套管基础用碎石压实处理。

3、应当符合管道保护的要求,设计中要加强多重安全防护措施

从国内和国外的实践看,造成管道事故的主要原因是:外力作用下的损坏,管材、设备、施工缺陷,管道腐蚀等因素。其中,就目前调查显示,管道由于受到第三方影响而破坏的事接近百分之五十,这就提醒我们在长输管道设计时应特别注意这点。在保护管道方面,大致有以下几方面措施:(1)增加材料的硬度,例如采用高厚度的管道以此来提高管道自身安全系数。(2)适当控制建筑物与管道之间的距离,这样就能降低事故的发生率从而确保管道的安全性。(3)采用新型材料避免管道被其他物质腐蚀,另外亦可采用化学方法保护管道,比如阴极保护法。(4)增加管道上方覆盖层的厚度或在管道上方设置隔板,避免管道遭到非法开挖。⑤采用先进的自控系统,分段阀门采用遥控或自动控制。

四、管道维护与改造

随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。管道公司通常会采用多种方式监控系统运行状态,以判断系统是否在高效区运行,制定最优维护、维修计划。美国的管道公司会定期维护和更换易损件,如压缩机阀等。对于往复式压缩机站,压缩机阀的损毁是造成其非计划停运的最大原因。管道公司计划、非计划停运往复式压缩站的最主要原因,就是更换压缩机阀。另外,管道公司还会考虑以下技术改造措施,以提高系统运行的可靠性。

1、调整离心式压缩机的叶轮直径。对于运行条件已经远远偏离原来的设计条件,造成离心式压缩机效率很低,可以通过调整压缩机叶轮直径,使其适应新的工况条件。这一技术方法有时是为了适应一年之内不同季节气量的变化,有时是为了适应较长时期的供需变化。在这方面,英国MSE公司积累了丰富的经验,曾经为BP、Marathon、HESS等公司提供服务,以适应气田产量降低、集输气系统压力变化大等情况。

2、更换往复式压缩机的柱塞。为了适应更高的压力需求或负荷变化,用改进后的新柱塞替换复式压缩机的现有柱塞。

3、设计先进的压缩机脉动控制系统。运用先进的压缩机脉动控制系统,在降低脉动的同时还能够提高运行效率,降低能量消耗。

4、对电机拖动压缩机进行调速控制。调整电机拖动压缩机转速,使其适应气量变化,达到较高的运行效率。但由于此项改造比较复杂,改造费用较高,此项技术应用较少。

五、结束语

合理的线路走向、优秀的设计方案,加强长输管道的工程质量和技术管理,规范施工管理,完善有关法律和法规,可为控制投资和工程顺利投产创造良好的条件,是系统运行可靠性、安全性和经济性的重要保证。

参考文献:

郭超. 天然气长输油气管道现场安装问题及其质量控制[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2011(07)

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赵忠刚,姚安林,赵学芬,薄英. 油气管道风险因素的权重赋值方法研究[J]. 天然气工业. 2007(07)

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干气密封在气体动压轴承的基础上发展而来的。干气密封在结构上与普通机械密封相比,干气密封的旋转环与静止环密封端面较宽;在旋转环或静止环端面上加工出特殊形状的流体动压槽,如螺旋槽、圆弧槽、t形槽等,槽深一般在10-9m数量级。具有动压槽的环通常采用sic为材料,不具动压槽的环采用c石墨作为材料。以螺旋槽干气密封说明干气密封的运行原理。当旋转环高速旋转时,旋转环或静止环端面上的螺旋槽将外径处的高压气体向下泵入密封端面间,气体由外径向中心流动,而密封坝节制气体流向中心,于是气体被压缩引起压力升高,在槽根处形成高压区。端面气膜压力形成开启力,在密封稳定运转时,开启力与由作用在补偿环背面的气体压力和弹簧力形成的闭合力平衡,密封保持非接触、无磨损运转。如果出现某些扰动因素使密封间隙减小,此时由螺旋槽产生的气膜压力将增大,引起开启力增大,而闭合力不变,密封间隙将增大,直到恢复平衡为止;反之,如果出现某些扰动因素使密封间隙增大,此时由螺旋槽产生的气膜压力将减小,引起开启力减小,而闭合力不变,密封间隙将减小,密封将很快再次恢复平衡。干气密封的这种抵抗气膜间隙变化的能力称之为气膜刚度。希望对你有帮助!

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