答:滾動活塞壓縮機的研究現(xiàn)狀、具有的優(yōu)缺點以及今后的發(fā)展方向介紹如下。
1.滾動活塞壓縮機的研究現(xiàn)狀滾動活塞壓縮機的發(fā)展至今已有70多年的歷史。它是20世紀(jì)30年代從美國開始發(fā)展起來的,當(dāng)時美國Vter公司生產(chǎn)的該種壓縮機理論排氣量為2.5~
4.5m3/min。然后,瑞士Escher-Wyss公司也開始生產(chǎn)這種壓縮機,排氣量范圍是
0.8~16m3/min,軸功率為7.5~146kW。此后,為把滾動活塞壓縮機用于小型制冷裝置,陸續(xù)有眾多廠家進(jìn)行了不懈地努力。
滾動活塞壓縮機作為制冷裝置的主機,于20世紀(jì)50年代在全球風(fēng)行一時,但所采用的復(fù)雜結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)難以與當(dāng)時崛起的螺桿壓縮機相競爭,與傳統(tǒng)的活塞壓縮機也無法抗衡。70年代以后,由于對節(jié)能和舒適性的要求越來越高,滾動活塞壓縮機開始在小型空調(diào)、熱泵、家用冰箱中得到越來越廣泛的應(yīng)用,并且在小容量范圍(0.3~5kW)有替代往復(fù)壓縮機的趨勢。這主要是因為它具有如下特點:體積小、結(jié)構(gòu)簡單、運轉(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)壓縮機相比,滾動活塞壓縮機零件少1/3,體積、重量僅為前者的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,滾動活塞壓縮機用于小型冷裁與空湖方面的技術(shù)已日趨成熟,日本、美國、丹麥、瑞士等國均已成批生產(chǎn)滾動活塞壓縮機。但這種壓縮機也有不利之處:
①轉(zhuǎn)子和氣缸的間隙應(yīng)嚴(yán)格保證,否則會明顯降低壓縮機的可靠性和效率,因此,制造精度要求高。
②由于在有相對運動的部位必須有油潤滑,而這種壓縮機仍有氣閥,因此,該機型既不易設(shè)計成無油型,也不易采用其他無氣閥回轉(zhuǎn)式壓縮機所采用的噴油系統(tǒng)。
③用于熱泵運轉(zhuǎn)時制熱量小。
當(dāng)前,世界各國對滾動活塞壓縮機的研究已相當(dāng)深入,主要包括以下幾個方面: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)展都巢中在前兩個方面。研究人員建立并不斷完善滾動活塞壓縮機的數(shù)學(xué)模型,并利用數(shù)學(xué)模型對壓縮機的性能進(jìn)行模擬,從中找出各種改進(jìn)性能的措施。其中,日、美等國在滾動活塞壓縮機的性能模擬和改進(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運轉(zhuǎn)性能的影響、滾動活塞動力學(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的振動等。經(jīng)過努力,滾動活塞壓縮機的熱物理過程日趨完眷,已獲得良好的熱力性能指標(biāo)。