提升滚动转子式压缩机效率的方法和途径探讨
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摘要：对滚动转子式压缩机的效率影响因素进行分析，并对现有的效率提升的手段
做了简要说明
关键词：滚动转子式压缩机 效率 容积 压缩
随着人民生活水平的提高，家用空调器日渐普及。城镇居民家庭空调拥有量的持续上升，带来了空调耗电的急速增长。由于空调用电时间集中，在夏季用电高峰时期，空调用电负荷甚至高达城镇总体用电负荷的40%。据测算，空调能效每提高10％，就能节省3700万千瓦的电能，相当于在10年中省下建造4座180万千瓦发电厂、约1600亿元人民币的费用。
所以说空调节能是势在必行，压缩机作为空调器的心脏，其电能消耗占到了空调器电能消耗的的80%以上，其能效水平直接影响到空调的能效水平高低。所以压缩机效率的提升对空调来讲非常重要。
滚动转子式压缩机是家用空调器主要使用的一种压缩机，本文将就滚动转子式压缩机的效率影响因素及其提高途径作以简单的分析。
其中容积效率影响制冷量，压缩效率、机械效率、电机效率影响输入功率
1．容积效率
容积效率是气缸工作容积利用程度的一个指标，是压缩机实际制冷量与理论制冷量的比值，永远小于1，其值越大，说明气缸工作容积的利用率越高，相应的气缸容积损失就越小。
影响容积效率主要有余隙容积导致的二次膨胀损失、和泵体间隙所造成的泄露损失两个方面
1.1余隙容积
减小余隙容积可以提高压缩机的制冷量，但目前滚动转子式压缩机的余隙容积均控制到了2% 以下，虽然余隙容积进一步减小的空间不大，但通过优化排气结构，如减小轴承的排气孔径和阀座厚度、减小气缸排气切口等，仍能取得一定的效果。但是从技术经济的角度考虑不能把所有的排量都选择一个合适排气切口和排气孔尺寸，这样会增加工艺加工的难度和降低零部件的通用性，所以应选择一些优势排量，其他排量借用优势排量的尺寸。
1.2泵体间隙
泵体的主要间隙为滚套与气缸的端部间隙、叶片与滚套的端部间隙、叶片与与气缸叶片槽之间的间隙、滚套旋转时外圆与气缸内径之间的间隙。
泵体的间隙既要保证尽量减小制冷剂由高压区向低压区泄露，又要有足够的空间形成油膜，保证运动部件的润滑。理论上来说，间隙越小，泄露越小，通过缩小泵体间隙来降低泄漏损失，是目前应用最为普遍的提高容积效率的方式，减小泵体间隙时，必须兼顾热变形、装配变形及润滑的影响。
热变形是指在滚动转子式压缩机运行时，泵体温度较高，各零件均将发生不同程度的热变形（与所用材料的热膨胀系数有关），此时的间隙（热态间隙）与间隙设计值（冷态间隙）之间，存在一定的差别。为避免泵体在工作时由于温度过高，零部件尺寸受热膨胀，导致泵体卡死，所以在缩小泵体间隙时，除通过计算对热态间隙加以校核外，还需进行泵体升温试验加以验证。通常情况下要升至150度以上，保证泵体旋转顺畅
对间隙影响较大的装配变形，主要是指气缸内径变形和叶片槽变形。这种变形主要是由外壳热装和点焊焊接造成的，用上轴承定位取代气缸定位，或用圆气缸取代墨斗气缸，均可有效减小上述两个变形。
此外提高零部件的加工精度，也可以减小装配间隙。泵体间隙的缩小，对生产过程提出了更高的要求，除在产品设计上需采取必要的措施外，在制造过程、生产质量要采取更加严格的控制。
2．压缩效率
压缩效率指理论绝热压缩功与实际压缩所耗的功率之比，滚动转子式压缩机的压缩损失主要由节流损失、过压缩损失和再膨胀损失组成。
所谓节流是指流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象，针对滚动转子式压缩机而言，容易产生节流的位置是吸气管处，针对这一特点我司在吸气管的尺寸进行了改善，适当增大了吸气管直径，同时增大储液器的回气管径，减小了由于压力脉动产生的压力损失，取得较好的效果，COP提升了1%。
3．机械效率
运动部件的摩擦是影响机械效率的主要因素，滚动转子式压缩机的摩擦副包括曲轴和上下轴承、滚套内壁和曲轴的偏心外径、滚套外径和叶片R部、滚套和轴承的端面、叶片的侧面和气缸的叶片槽。
提高相对运动部件的尺寸、形位精度及表面粗糙度是降低摩擦的最有效方法，这可以通过先进的精密加工技术实现，例如采用珩磨工艺提高轴承内径、滚套内外径的圆度、直线度与表面粗糙度；对气缸叶片槽采用研磨的加工方式代替传统的拉刀拉削加工工艺，
还可以通过先进的表面处理的方式对曲轴磷化后在进行涂钼处理以降低其与轴承的摩擦系数，使二者能更好的磨合，保证压缩机长期工作的可靠性。
冷冻机油的选择也影响到摩擦系数，采用润滑性能优良、化学与热稳定性好的冷冻机油，并在泵体结构中配之以良好的输油系统，使泵体滑动件间既能获得极佳的润滑以降低摩擦损失，又能在各间隙部位形成坚固的油膜保证密封。同时适当的降低冷度机油的粘度系数，也可以有效的降低摩擦，我司在R410A冷媒机型中就使用FV50S冷冻机油替代了FV68S冷冻机油，在功率降低方面取得显著效果。
此外合理的设计平衡块的形状，有效地降低平衡块旋转过程中的产生地风阻，适当的降低弹簧、阀片的弹性系数亦可降低功率。提高机械效率。
4．电机效率
随着电机技术的发展，新的电机应用，采用稀土永磁无刷直流电动机的压缩机由于价格低、性能高得到快速的发展。
综上所述本文在滚动转子式压缩机的效率提升方面做了一些粗略的探讨，随着世界能源供应的日趋紧张，节能要求的日益提高，提升产品的能效水平，是滚动转子式压缩机发展的一个趋势。
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