答:滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的研究現(xiàn)狀、具有的優(yōu)缺點(diǎn)以及今后的發(fā)展方向介紹如下。
1.滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的研究現(xiàn)狀滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的發(fā)展至今已有70多年的歷史。它是20世紀(jì)30年代從美國(guó)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的,當(dāng)時(shí)美國(guó)Vter公司生產(chǎn)的該種壓縮機(jī)理論排氣量為2.5~
4.5m3/min。然后,瑞士Escher-Wyss公司也開(kāi)始生產(chǎn)這種壓縮機(jī),排氣量范圍是
0.8~16m3/min,軸功率為7.5~146kW。此后,為把滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)用于小型制冷裝置,陸續(xù)有眾多廠家進(jìn)行了不懈地努力。
滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)作為制冷裝置的主機(jī),于20世紀(jì)50年代在全球風(fēng)行一時(shí),但所采用的復(fù)雜結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)難以與當(dāng)時(shí)崛起的螺桿壓縮機(jī)相競(jìng)爭(zhēng),與傳統(tǒng)的活塞壓縮機(jī)也無(wú)法抗衡。70年代以后,由于對(duì)節(jié)能和舒適性的要求越來(lái)越高,滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)開(kāi)始在小型空調(diào)、熱泵、家用冰箱中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,并且在小容量范圍(0.3~5kW)有替代往復(fù)壓縮機(jī)的趨勢(shì)。這主要是因?yàn)樗哂腥缦绿攸c(diǎn):體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低,尤其是能適應(yīng)較大的工況變化(壓力變化)。
一般情況下,與具有相同制冷量的往復(fù)壓縮機(jī)相比,滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)零件少1/3,體積、重量?jī)H為前者的1/2左右,耗電量少10%,而效率提高10%以上。在眾多廠家及研究人員的不懈努力下,滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)用于小型冷裁與空湖方面的技術(shù)已日趨成熟,日本、美國(guó)、丹麥、瑞士等國(guó)均已成批生產(chǎn)滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)。但這種壓縮機(jī)也有不利之處:
①轉(zhuǎn)子和氣缸的間隙應(yīng)嚴(yán)格保證,否則會(huì)明顯降低壓縮機(jī)的可靠性和效率,因此,制造精度要求高。
②由于在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位必須有油潤(rùn)滑,而這種壓縮機(jī)仍有氣閥,因此,該機(jī)型既不易設(shè)計(jì)成無(wú)油型,也不易采用其他無(wú)氣閥回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)所采用的噴油系統(tǒng)。
③用于熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)制熱量小。
當(dāng)前,世界各國(guó)對(duì)滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的研究已相當(dāng)深入,主要包括以下幾個(gè)方面:模擬及數(shù)學(xué)模型、性能改進(jìn)、摩擦磨損學(xué)以及振動(dòng)和噪聲的改善。前幾年,幾乎所有的研究與發(fā)展都巢中在前兩個(gè)方面。研究人員建立并不斷完善滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并利用數(shù)學(xué)模型對(duì)壓縮機(jī)的性能進(jìn)行模擬,從中找出各種改進(jìn)性能的措施。其中,日、美等國(guó)在滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的性能模擬和改進(jìn)、摩擦損耗分析、減振降嗓等方面做了大量工作,以適應(yīng)壓縮機(jī)的節(jié)能要求。有些科研工作者進(jìn)行了下列方向的研究:徑向和端面泄漏以及這些泄漏對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)性能的影響、滾動(dòng)活塞動(dòng)力學(xué)和摩擦損失、吸氣加熱損失、容積效率的影響因素及壓縮機(jī)的振動(dòng)等。經(jīng)過(guò)努力,滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的熱物理過(guò)程日趨完眷,已獲得良好的熱力性能指標(biāo)。