制冷压缩机的性能测试及结构功能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

制冷压缩机，它是决定蒸汽压缩式制冷系统制冷效果的关键部件之一。压缩机在系统中的作用是抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸汽，提高制冷剂蒸汽压力后排向冷凝器，并且维持制冷剂在制冷系统中的循环流动。它对于制冷系统就好比心脏对于人类一样。因此，对制冷压缩机性能的研究在国内外制冷行业显得尤为重要。

制冷压缩机类型较多，有螺杆式制冷压缩机、涡旋式制冷压缩机、滚动转子式制冷压缩机、活塞式制冷压缩机等比较常见的压缩机类型。通过本课题对制冷压缩机结构功能进行研究，了解各种类型的制冷压缩机的结构，从而了解各类压缩机的适用场合。

近年来，国际制冷压缩机行业发展迅速，领先的压缩机生产企业通过不断地进行行业整合以提高竞争力。逐渐出现了以德国比泽尔公司等为代表的行业领先企业。当前我国制冷压缩机市场可大致分为以下三大类：首先是在中国合资的国外著名企业，例如北京恩布拉科雪花、无锡松下、天津扎努西、上海扎努西、lg和春兰。这些企业有国外大公司良好和不断更新的技术支持，其产品技术水平高且质量稳定；其次是技术和设备主要是从国外引进的企业，如广州冷机、加西贝拉和黄石东贝。这些企业的技术主要来自国外压缩机生产厂，如松下、日立、三菱和泰康。这些企业生产能力通常在100万台以上，具有相对先进的技术；最后是靠引进国外二手冰箱压缩机生产线起步的企业以及靠自身力量独立发展的企业。这些企业设备较差，同时也缺少技术方面的支持，其产品处于国际上80年代水平。他们的产品主要供给国内冷柜、饮水机的生产和维修行业。正是由于国内大多数企业不具备核心技术，只能提供整机产品，从而很大程度上抑制了国内制冷压缩机行业的发展。

制冷空调产业目前面临的问题可能有两个。第一点，要求进一步提高设备和系统的效率以减少能源消耗。随着地球上能源的日渐消耗，各个国家越来越重视节能工作，而对耗能产品的效率也提出了越来越高的要求。由于压缩机在运行过程中会出现各种不可避免的能量损失，诸如摩擦、泄漏、流动阻力、振动噪声等等因素造成的能量损失。因此，任何可以降低任意一种损失都能提高压缩机的效率。这必然导致了对压缩机性能研究的范围之广，方向之宽。第二点，基于环保要求，为了避免臭氧层继续遭到破坏，新制冷剂的应用也是制冷压缩机行业的一个热点问题。许多制冷空调企业的崛起引发起全球竞争的白热化，这些企业都有掌握最前沿的技术的意愿，其结果是近几年来制冷空调设备的制造工艺、可靠性、舒适性等方面取得了令人瞩目的成果。

2. 研究的基本内容与方案

2.1实验内容

制冷压缩机性能实验系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、恒温器电参数仪等设备组成。吸气温度由恒温器2调节蒸发器冷媒水进口温度T9控制。吸气压力由电子膨胀阀控制。排气压力由恒温器1调节冷凝器冷却水进口温度T7控制。压缩机的实际制冷量由通过蒸发器的冷媒水进口温度和流量测出。冷凝换热量由通过冷凝器的冷却水进出口温度及流量测得。由此得到压缩机的主辅测质量流量，进而计算出标准工况下的主辅测制冷量。压缩机的输出功率由电参数仪测得。在制冷系统内部安装多个压力和温度测点，可以方便地确定系统内部的状态。制冷压缩机性能试验台采用下图所示系统。

图1 制冷压缩机性能试验台系统

为了确保实验系统运行在一个特定的工况下，实验中通过控制吸气压力、排气压力和吸气温度的值稳定在设定值附近。对这三个参数允许的偏差范围有如下规定：

表1 实验参数允许的偏差范围

实验参数	每一个测量值与规定值间的最大允许偏差±
吸气压力	3.0%
排气压力	3.0%
吸气温度	3.0℃

2.2技术方案

压缩机性能实验要包括主要试验和校核试验，二者应同时进行测量。校核试和主要试验的试验结果之间的偏差应在±4%以内，并以主要试验的测量结果为计算依据。

图2 制冷压缩机性能参数计算路线

注：

对于压缩机的结构功能研究则需要通过对实验室现有的压缩机进行拆装，例如螺杆式制冷压缩机、涡旋式制冷压缩机、滚动转子式制冷压缩机、活塞式制冷压缩机。通过多次的拆装，将实验室各类制冷压缩机的结构异同之处进行对比。分析不同结构会导致压缩机哪些功能的不同，分析相同或相似的结构下哪种压缩机功能更优良。在多次拆装和对比分析的基础下，翻阅相关书籍更深入地了解不同种类制冷压缩机的结构功能并对本课题关于“制冷压缩机结构及功能研究”部分做总结。

3. 研究计划与安排

1、第1-2周，查阅资料，完成论文的开题报告；

2、第3-5周，完成外文的翻译工作，了解制冷压缩机的基本分类方法并在实验室进行各种类型制冷压缩机的拆装；

3、第6-7周，在实验室完成压缩机性能实验必要的准备工作；

4、第8-14周，通过大量实验和数据分析，完成论文的初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 袁秀玲．制冷与空调装置[m]．西安：西安交通大学出版社，2001．

[2] 吴业正．制冷原理及设备[m]．西安：西安交通大学出版社，2010．

[3] 陈芝久．制冷装置自动化[m]．北京：机械工业出版社，2010.

[4] 缪道平，吴业正.制冷压缩机[m]．北京：机械工业出版社，2001.