制冷压缩机过程模拟及节能技术开发研究
时间：2022-09-09 17:55:06 来源：千叶帆 本文已影响人
[摘 要]在我国，冰箱、空调等制冷压缩机具有巨大的市场，但是时代和经济水平的发展，制冷压缩机需要进行更新换代，并且就目前的情况来看，小型的制冷压缩机的市场需求量不断增长，所以需要将制冷压缩机的产量维持在较高的水平上，以保障市场需求能够得到满足。为了促使制冷压缩机的质量及应用效果得到提高，我们有必要进行制冷压缩机的过程模拟和节能技术开发。
[关键词]制冷压缩机；过程模拟；节能技术
中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0345-01
随着时代的发展和经济的进步，我国制冷压缩机市场得到了良好的发展。在电器的制冷系统中，压缩机属于核心部件，其可靠性以及工作效率能够对整个制冷系统能够产生重要的影响。为了提高企业经济效益和扩大市场份额，压缩机制造商需要积极对新技术进行研究，以促使制冷压缩机能够在降低生产成本、减少能源消耗的基础上进行高效的运转[1]。
一、制冷压缩机工作的数值模拟
对于全封闭式的制冷压缩机来说，冷冻盒冷藏是最为重要的功能，但是如果制冷剂发生改变，就必然会引起制冷压缩机的荷载、可靠性、结构以及零部件材料等产生重要的变动，以此为基础，原有的制冷压缩机必须进行相应的改进。
R600a的分子式为C4H10，也可以被称为异丁烷，属于碳氢化合物，其温室效应和臭氧层破坏系数均为0，并且能够对R12起到长期替代的作用，特别是具有制冷效果良好的优势，将其作为制冷剂应用于制冷压缩机中，压缩机的COP能够达到1.4，同时对能源的小号可以降低30%——40%，并且就目前为止，欧美等多数发达国家和地区，多数已经选择将R600a作为R12的重要替代品。對于R600a和R12来说，二者之间存在的最大区别就是R600a能够产生的蒸汽压更低，在零下25摄氏度的环境下，其能够产生的蒸汽量仅为R12的45%，与此具有密切关联的就是R600a的沸点，其正常沸点相对于R12来说高了18K，所以对其进行应用，操作时的压力能够降低，所以将其应用于制冷压缩机中，及时真发起处于低于大气压的环境，也能够进行有效操作，并能够对能源进行有效节约。
在通常情况下，低蒸汽压与高临界温度具有密切的关联，所以即使是在高冷凝的温度之下，R600a也能够保持良好的制冷能力，所以从总体来看，使用R600a对 R112进行替代，不仅制冷压缩机的制冷量下降了近50%，其性能系数也基本不会发生改变，同时噪音下降、排气压力降低、吸气压力降低。
将R600a作为制冷剂应用于制冷压缩机中，其使用的冷冻机油为能够与R12的矿物油进行兼容的新型矿物油，但是其具有一个严重的缺陷，就是易燃易爆炸，所以在将R600a作为R12的替代品时，必须绝对做好安全措施，进行严格的通风、隔离、防爆以及防静电等安全措施，以避免意外情况发生。并且，如果需要保持压缩机的转速始终处于稳定的状态，从理论上来看，压缩机的容量还需增加80%左右[2]。
所以根据以上内容我们可以发现，将R600a作为制冷剂进行使用，不但其温室效应和臭氧层破坏系数均为0，还能够有效减轻冷凝压力、蒸发压力以及降低排气温度吗，从而降低了系统发生泄露的几率，有利于促使系统的工作效率提高，也就能够保障制冷压缩机的使用寿命得到延长。R600a的液相密度相对较低，所以能够促使充灌量得到大幅度的减少，但是对制冷剂的充注精度提高了要求。同时R600a作为制冷剂进行使用，还能够降低运行压力、降低噪音、减轻运行中的能源消耗。
二、制冷压缩机节能技术开发
（一）压缩机结构特点
在压缩机更换了制冷剂以后，首先需要进行考虑的，就是新的制冷剂能够对制冷压缩机材料所产生的影响，如果新的制冷剂能够对压缩机和电动机的材料进行腐蚀，就必须采取相应的措施对这一情况进行处理，一般来说对这一情况进行的解决的方式就是更换压缩机和电动机的组成材料，或是对其进行重新设计。并且在压缩机方面，还有一个重要的问题需要进行解决，就是压缩机的润滑问题，在对制冷剂进行更换以后，压缩机的润滑油也需要进行相应的改变。除以上之外，因为对制冷剂进行更换，所以在其他多方面的结构中，也需要进行相应的考虑。
除压缩机和电动机之外，需要进行考虑的主要就是，因为两种制冷剂的密度不同，所以流动的阻力各不相同看，为了实现降低制冷剂流动阻力的目的，就需要对气阀的结构参数进行调整或是重新进行设计；另外还需要进行关注的问题就是，对制冷剂进行更换以后，压缩机以及相应设备的许用强度可能发生一定的变化，并且其部分运动部件的受力情况会出现相应的改变。一般来说，如果能够将冷凝温度和蒸发温度确定，那么对制冷剂进行更换，应该符合以下标准：第一，冷凝压力应该在设计的最大冷凝压力之下；第二，压力差应该在设计的最大压力差之下。除以上之外，在对制冷压缩机的冷凝剂进行更换之后，还需要对压缩机的最大功率进行演算，以保障压缩机的电动机能够处于正常的荷载范围之内[3]。
（二）近似等温的工程实现方法
对于等温压缩来说，制冷压缩机各个部件的冷却对其具有十分重要的作用。采用气缸内加水或是气缸内加油的方式促使制冷剂进行压缩，在一定程度上虽然能够起到降低压缩能耗的作用，但是能够导致系统结构变得更加复杂，且不利于促使整体的功耗减少，最为严重的时，有可能导致压缩机出现液击现象。
在机械运转效率中，能够对其产生重要影响的因素就是润滑油，对制冷压缩机进行最优化的设计，通常需要在三个方面之间进行综合的考虑，三个方面分别是气体的泄漏量、容许的油循环量以及低摩擦力，所以，对于润滑油的选择，我们必须选择具有最佳粘度的润滑油。根据相关研究显示，适当的将润滑的粘度降低，能够促使COP只提高，最高身孩子可能提高至5%。受机加工精度等因素的影响，目前COP值的提高并不能够完全与润滑油的粘度成正比，但是润滑油的粘度如果出现了下降的情况，地区能够导致一些不良的现象出现，例如机器的可靠性降低、噪声增加等[4]。
结束语
制冷压缩机能够对我们的生活质量产生重要的影响，我们我们还应该积极对其进行研究，促使其质量提高、使用寿命延长，以促使人们的生活舒适度得到进一步提高，同时促使相关企业的经济效益得到增长。
参考文献
[1]李蓉.制冷压缩机过程模拟及节能技术开发研究[D].浙江大学，2014.
[2]周平.三元板式相变储能模块储放能性能研究[D].湖南大学，2014.
[3]文子强.CO<，2>双级滚动转子压缩机的设计与受力分析[D].天津大学，2008.
[4]秦菲.电动汽车低温空气源热泵实验研究与模拟分析[D].中国科学院大学，2017.
[5]李海燕.变频制冷系统节能控制策略与仿真模型研究[D].北京科技大学，2009. 相关热词搜索：节能，技术开发，过程，模拟，研究，
