活塞式制冷压缩机的性能比较

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　　一、前言


　　近年来，为保护大气臭氧层，采用R22替代R12是一个方法。而在各种类型制冷压缩机中，活塞式压缩机是问世最早、至今还广为应用的一种机型，这无疑是因为它具有一系列其它类型压缩机所不及的优点：


　　1.能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；


　　2.热效率较高，单位耗电量较少，特别是气阀的存在使偏离设计工况运行时更为明显；


　　3.对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工比较容易，造价也较低廉；


　　4.技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；


　　5.装置系统比较简单。


　　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。


　　二、使用范围


　　COPELAND L型半封闭压缩机所用工质为R22、R502、R404A、R507及R134a，蒸发温度范围-40℃～-5℃，空气冷却型设计，针对商用冷冻使用，可在水温及低温范围内广泛应用。


　　SANYO半封闭压缩机所用工质为R22，蒸发温度范围-40℃～-5℃，冷凝温度30℃～54.4℃，排气温度130℃以下，吸气温度18℃以下，采用空气冷却电机壳外壁。Bitzer半封闭压缩机采用R22、R134a、R404A和R507为工质，可应用于空调、中温和低温冷却，蒸发温度范围-50℃～15℃，采用风机附加冷却(低温时喷液冷却)，　　　Bitzer半封闭压缩机使用R22的工作范围。?


　　三、性能比较


　　COPELAND L型半封闭压缩机系风冷型、多工质通用、具有宽广应用范围的压缩机，其散热面积大，摩擦和振动小，润滑可靠，电子式电机保护，体积小，噪声低，制冷量大，效率高，经过全世界超过两百万台安装应用实例的检测和验证。


　　SANYO半封闭压缩机由SANYO电机开发。使用R22为工质，体积效率高，冷却性能优异，无须双级压缩及喷液冷却，仅靠风冷即可在-5℃～-40℃的蒸发温度范围内工作；低噪音、少振动设计，加工技术优秀，可靠性高。


　　Bitzer半封闭压缩机采用高质量材料和零件，结构可靠耐用，加大铁芯电机，制冷量高，COP值大，运行范围广。


　　图2至图9分别是SANYO半封闭压缩机(额定输出功率7.5HP、4HP)与Bitzer半封闭压缩机(电机输出功率5.5HP和2HP)COPELAND半封闭压缩机(电机功率3HP和5HP)制冷量、输出功率和制冷系数的比较。


　　由图2和图3可知，COPELAND与SANYO压机的冷量曲线很接近，变化相似，而BITZER压机冷量曲线变化较平坦，随to上升，Qo增加较慢；由图4和图5可以看出，BITZER压机冷量曲线变化较陡，随to上升，Qo增加较快，所以不同容量的压机，变化并不完全一样。


　　由图6可知，BITZER压机功率曲线变化较平缓，随to上升，Pe增加较慢，而SANYO的压机功率曲线变化较陡，随to上升，Pe增加稍快；图7中，BITZER和COPELAND压机功率变化较相似，SANYO压机功率曲线变化较平坦，随to上升，Pe增加慢。所以不同容量的压机，变化并不完全一样。


　　由图8可知，BITZER压机COP曲线变化较缓，随to上升，COP增加较慢，而图9中，BITZER压机的COP曲线变化较陡，随to上升，COP增加较快，但BITZER和COPELAND压机的COP值很接近。图8中，SANYO压机COP曲线变缓，随to上升，COP值增加变慢，而图9中，COPELAND和SANYO压机COP曲线变化相似，但两者相差一定的值，总之，COPELAND与BITZER半封闭压机性能相近，都稍好于SANYO半封压机性能。产生的原因一方面是机器性能稍有不同，另一方面是压机测试工况也不完全一样。不过同类型的压缩机性能相差不大。另外，随制冷压缩机的容量增大，相应其COP值也上升。


　　从物性来讲，采用R22的低温压缩机易产生排气温度过高的现象，尤其是风冷型。因此过去往往采用较少。现在随技术发展，采用一定的措施，低温压缩机采用R22完全可行。采取的措施通常有扩大散热面、加强冷却、限制吸气温度、吸气喷液、可靠润滑和完善保护功能等。


　　值得注意的是，压缩机划分时，有时以HP大小来分类，但由于测试工况不完全相同，输入电机功率不同和输出电机功率不同，造成压缩机划分时出现冷量差距较大(或标称不同HP的压缩机冷量相同)，实际上各厂生产的同类型压缩机性能差别不大。


　　目前所用SANYO、COPELAND和BITZER半封机冷量范围不同，其单机最大容量可达40HP，广泛应用于冷库、陈列柜和冷藏柜等。可以预计随着技术的不断进步，使用R22的半封机容量范围可进一步扩大，应用领域会更加广泛。


　　四、结论


　　本文对比了目前常用的SANYO半封闭压缩机、COPELAND半封闭压缩机及Bitzer半封闭压缩机的制冷量、输入功率、COP等性能。采用R22的低温半封机已发展十分成熟，完全可应用于低温范围，从而替代R12等；再有目前低温下使用R22的半封机容量范围已很广，应用范围已十分广泛，使用也越来越广。另外，SANYO半封闭压缩机、COPELAND半封闭压缩机、Bitzer半封闭压缩机的性能相当。





文章关键词： 压缩机