活塞式制冷压缩机技术现状及发展趋势

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1、活塞式制冷压缩机技术现状及发展趋势邱传惠张秀平王汝金李灵胡继孙贾磊（合肥通用机械研究院）摘要活塞式制冷压缩机在制冷空调行业有着广泛的应用，木文介绍现有活塞式制冷压缩机产品的应用及技术现状，对特殊型式的活塞式制冷压缩机产品性能等进行阐述，指出活塞式制冷压缩机技术发展趋势。关键词制冷压缩机；活塞式；技术现状；发展趋势Techno1ogystatusanddeve1opueiittrendofpistonrefrigerationcaipressorsQiuChuanhuiZhangXiupingWangRujinLiJiongHuJisunJiaLei(HefciGcncra

2、IMachincryRcscarchinstitutc)ABSTRACTThepistonrefrigerationcompressorsarewidelyusedtotherefrigerationandair-conditioningindustry.Theapplicationandtechnologystatusoftheexistingpistonre-frigerationcompressorproductsareintroduced.Thespecialtypepistonrefrigerationcom-pressors*performancesarede

3、scribed.Thepistonrefrigerationcompressor，sdevelopmenttrendintechnicalaspectispointedout・KEYWORDSrefrigerationcarpressor；piston；techno1ogystatus•deve1opmenttrend收稿日期：201402-28作者简介：邱传惠，启级工程师'主翌从爭制冷空调相关技术研究-1活塞式制冷压缩机产品应用现状活塞式制冷压缩机历史悠久、技术成熟、型号与规格齐全，长期以来广泛应用于制冷空调行业。全球范围内哟99%家用电冰箱使用活塞式制冷压缩机约3%的

4、家用空调器使用活塞式制冷圧缩机在交通运输工具用空调设备中，约有80%的大巴或轨道空调、近95%的货车使用活塞式制冷压缩机在工商应用领域，活寒式制冷压缩机在工艺冷却设备、与食品相关的制冷和冷库链中广泛应用-活塞式制冷压缩机结构复杂、零部件较多，制冷剂气体吸入和排出呈间歇性，易引起气柱及管道振动，且与其他回转式压缩机相比，其体积较大、维护费用相对较高、成木优势低；在小冷量范围与涡旋式或转子式压缩机竞争，在大冷量范围面临螺杆式压缩机的冲击。尽管我国工商制冷行业活塞式制冷压缩机的一些传统市场正逐步被低温螺杆式及涡旋式压缩机替代，但凭借其可适用的工作压力和流量范围广、在恶劣工况下可

5、靠性高等技术优势，活塞式制冷压缩机在111场上仍占一席Z地，其品种规格多集屮于中、小型冷冻冷藏容量范围。据中国制冷空调工业协会统计，从2004年到2011年我国工商制冷空调行业用活塞式制冷压缩机的产销量稳定增长，2012年受行业整体迄势回落影响同比产销数据及产值均出现较大幅度下滑，年产显如图1所示（数据来源于中国制冷空调工业协会编撰的各年度《中国制冷空调行业年度报告》）。并且，相当长一段时期内，活塞式制冷压缩机较离心式和螺杆式压缩机销售量都要高，但总产值较螺杆式要低。其中，半封闭产品仍占绝对比例，开启式、全封闭产品所占比例较少。2012年国内活塞式制冷压缩机的总销量约13

6、.8万台，产值约13亿元。可以预见，未来冷链物流对冷冻冷藏设备的需求仍将会给活塞式制冷压缩机带来一定的市场增长空间。20042(X)52(X)62(X)7200820OT2()102U112012年份图1我国工商制冷空调行业用活塞式制冷压缩机产虽1活塞式制冷压缩机技术现状2-1基本零部件设计活塞式制冷压缩机的基本零部件设计关键技术主要涉及：①在机体和运动件设计方面，包括动平衡设计、曲轴连杆应力分析、轴封型式选择及优化、装配空间设计和壳体优化等；②在油路设计优化方面，主要包括汕道分布与优化设计、供汕量与泵油速率优化、油压控制等；③气阀设计，主要集中在余隙容积控制和阀片运动规

7、律等方面的研究。有限元分析及试验研究是活塞式制冷压缩机现有的主要研究手段。其屮，有限元分析可以计算活塞等部件的温度场分布、连杆和曲轴连杆等运动件的应力分布。对活塞式制冷压缩机进行p卡测试，可以掌握压缩机汽缸内吸排气压力脉动、气体泄漏、热交换情况和气体压力随曲柄转角变化的规律，评价压缩机工作过程的完善度，可间接获取余隙容积内的膨胀过程、吸排气压力脉动及由此造成的吸排气压力损失等数据，为压缩机的气流损失弱化、噪声控制及性能提升提供依据，是基本零部件设计及优化的重要手段。作为泵体部件设计与优化的重要环节，利用CFD对活塞式制冷压缩机