1各種壓縮形式的綜合對比
各種壓縮形式對比結(jié)果如表1所示。
2螺桿式壓縮機
分為單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機,比較如下:
2.1材質(zhì)
單螺桿:陰轉(zhuǎn)子為金屬螺桿,陽轉(zhuǎn)子為星形輪(材質(zhì):強度較高的聚酯材料)。
雙螺桿:陰/陽轉(zhuǎn)子均為金屬桿。
2.2結(jié)構(gòu)
單螺桿:壓縮機的螺桿與星輪屬于一對球面蝸桿副,螺桿軸和星輪軸必須保持空間垂直。
雙螺桿:壓縮機的陰、陽轉(zhuǎn)子相當(dāng)于一對齒輪副,陰、陽轉(zhuǎn)子保持平行位置。
從結(jié)構(gòu)上而言,單螺桿壓縮機螺桿與星輪之間的配合精度難以保證,故整機可靠性比雙螺桿低一點。
2.3冷量調(diào)節(jié)
兩種壓縮機的氣量調(diào)節(jié)方法基本相同,均可以采用滑閥進(jìn)行無極調(diào)節(jié)。雙螺桿壓縮機需要一個滑閥,而單螺桿壓縮機則需要兩個滑閥,故單螺桿壓縮機的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,可靠性又隨之下降。
2.4裝配及維修
由于單螺桿壓縮機螺桿軸和星輪軸必須保持空間垂直,其軸向和徑向位置精度很高,故相對雙螺桿壓縮機,其裝配和維修方便性大大降低。
3離心式壓縮機
分為常規(guī)離心機、永磁同步離心機、磁懸浮離心機。
(1)常規(guī)離心機采用交流異步電機,轉(zhuǎn)速在2960r/min,通過增速齒輪來將電能轉(zhuǎn)化為機械能,IPLV一般為8左右。
(2)永磁同步離心機(圖1)采用永磁同步電機直接驅(qū)動,同時減少了2個增速齒輪,最大轉(zhuǎn)速為12000r/min,IPLV一般為9.5左右。
(3)磁懸浮離心機(圖2)采用永磁同步電機,并利用磁懸浮軸承技術(shù)使轉(zhuǎn)動桿處于一個無摩擦、無接觸懸浮的平衡狀態(tài),最大轉(zhuǎn)速為30000r/min。由于消除了機械摩擦損失,所以機組完全無油,減少了油路系統(tǒng)、油泵等零件的故障,IPLV一般為12左右。
4永磁同步電機
原理:永磁同步電機定子是三相繞組,與傳統(tǒng)感應(yīng)電機類似,轉(zhuǎn)子是磁鋼,驅(qū)動器控制的U/V/w三相電形成旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動速度滿足公式60f/p的約束。同時電機自帶的編碼器/旋轉(zhuǎn)變壓器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整各項參數(shù),永磁同步電機電流為正弦波波形,1809導(dǎo)通PwM控制。
永磁同步電機的特點如下:
(1)電機無勵磁系統(tǒng)損耗,所以效率高。
1)滿負(fù)荷效率高,以380V/400kw為例,異步電機效率為94.5%,永磁同步電機為97.5%:
2)部分負(fù)荷效率高(圖3):
3)系統(tǒng)效率高(直驅(qū),省去增速箱)。
(2)采用直驅(qū)結(jié)構(gòu),使其整體體積小且功率密度大。1)效率高(電機發(fā)熱小,減小了冷卻電機的冷媒量,在相同冷卻條件下,體積更小):2)直驅(qū)結(jié)構(gòu)(電機速度高,轉(zhuǎn)矩小,體積小:省掉增速箱)。
(3)實際運行時穩(wěn)定性很高。
1)無導(dǎo)條,鑄鋁:
2)無增速箱:
3)通過空載反電勢(圖4)、空載漏磁系數(shù)和交、直軸電感曲線,作為電磁計算程序的輸入已知數(shù)據(jù)來保證穩(wěn)定性。
(4)電機采用變頻器驅(qū)動,因而啟動電流小,對電網(wǎng)沖擊小。
(5)通常永磁同步變頻調(diào)速電機矢量控制方法有:
1)恒磁通控制;
2)id=0控制;
3)最大轉(zhuǎn)矩/電流控制;
4)弱磁控制。
市場上永磁同步變頻調(diào)速電機矢量控制一般采用最大轉(zhuǎn)矩/電流的控制方式。
5結(jié)語
滿負(fù)荷的前提下離心機的C0P最高,部分負(fù)荷時磁懸浮離心式冷水機組能效最高,同時單位制冷量的成本也最高。螺桿機C0P值較高,比較適合制冷量偏低的場所或冷凍行業(yè),一般采用多機頭多回路的配置,有利于應(yīng)對突發(fā)設(shè)備故障。渦旋機單臺制冷量小且負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大,適用于負(fù)荷變化非常大的場所或沒有水冷前提的場所?；钊麢C由于制冷劑的約束和壓縮機的能效偏低,市場份額越來越小。
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