涡旋压缩机技术应用

高压腔涡旋压缩机与低压腔涡旋压缩机特点：

高压腔与低压腔涡旋压缩机的划分，主要是对全封闭涡旋压缩机中，电机所处在的工作环境温度进行区分。

电机处于排气侧（壳体内为排气压力），称为高压腔（一般以HITACHI为代表)；

电机处于回气侧（壳体内为回气压力），称为低压腔（一般以COPELAND为代表）。

两种结构的涡旋压缩机，与其结构对应具有相应的特点，且各具优缺点。

压缩机型号：（举例）

型号举例：503DH-80C2

3高效涡旋压缩机；

匹数：50/10 = 5匹；

排气量：80cm3/rev；

C：三相电源 380V/50Hz 内置保护；

2：吸排气口焊接连接。

高效涡旋压缩机高效原理：

更高的机械效率：对零部件进行优化设计，提高零、部件的组装配合效果，减少相互间的摩擦损失。设置中间压力自动调节机构，使中间压力稳定维持在一定的范围，并在压缩机吸、排气压力发生变化时迅速进行伺服响应，保证轴向气体力能够得到可靠有效的平衡，同时保证动、定涡旋盘间的摩擦损失降到最低。

更高的容积效率

通过对压缩机的生产制造装配工艺进行优化，提升零件的制造加工精度，提高零部件的装配精度，优化各运动副的配合，从而达到降低压缩机的泄漏损失，提升压缩机容积效率的目的。同时为了降低冷媒的含油率，防止吸入过多的油雾，提高系统的换热效果，在压缩机的高压侧设置翅片档板分油装置，并对压缩机的内部油路进行优化设计，提高压缩机的排气由分离效果，减少冷冻机油随排气排出压缩机，进而减少进入压缩腔内的油量。

高效电机：对电机绕组、磁路进行优化设计，提升电机的效率；同时对压缩机的冷媒流路进行重新设计，使电机能得到最佳的冷却，从而工作温度降低，进一步提升电机效率。

中间压力自动调节机构：

翅片档板分油装置：

曲轴箱加热器：当系统热泵设计时，需要加曲轴箱加热器，曲轴箱加热器的功率40W，初次开机前，曲轴箱加热器应通电12~24小时，防止油被稀释和轴承应力过大。

排气管温度保护器：

排气温度要求小于120℃；

-排气管温度保护器的设定值不高于120℃，如果超过需要增加液旁通措施；

-排气管感温包的位置距压缩机排气管接口小于15cm，将感温包紧贴管壁,并保温绝热；

-排气管温度保护器动作后应为人工复位；

-如果是自动复位应对一段时间内的保护次数进行限定；

-排气管温度保护器动作后至少应有30分钟的延时。

低压保护器：

高压保护-需要：压力设定值应小于30Kg/cm2，推荐28±1 Kg/cm2；高压保护动作后应为人工复位。

低压保护：低压保护动作后应为人工复位；压力设定值应不高于0.2Kg/cm2，推荐0.15±0.05Kg/cm2。

四通换向阀动作或制热启动时，低压保护有可能误动作，可采取暂时屏蔽的方法，建议时间设置为5分钟。

内置电机保护器：

可同时感应温度和电流

单相：对运行绕组和启动绕组均起保护。有故障时，保护器切断公共端

三相：连在Y型电机中心，对三相均起保护。只要其中一相有故障，保护器同时切断三相，包括缺相情况；

希望另加过流保护器且在压缩机内置保护器之前动作，设定值为1.2~1.4Ie。

压缩机电流值定义：

LRA：堵转电流，可从规格书中查到

RLA ：额定运转电流

Ip：外置电流保护器动作的电流，Ip=1.2~1.4RLA。

相序保护：

涡旋压缩机电机和机械结构部分，无限制压缩机反向运转的设计；

有反转时保护机构部的安全阀设计；

压缩机反转时，内置保护器约20分钟保护；

建议压缩机反转不能超过5分钟，需要系统设置相序保护。

抽空运行保护：

不允许作为系统抽真空用；

长时间低压运行会造成涡旋盘和轴承的损坏（压差没有建立，无法供油润滑）。

吸气气液分离器功能：

在低负荷时提供储液功能；

除霜前后提供暂时储液功能；

回油孔大小将影响回液多少；

回油孔滤网过小易堵塞回油孔，建议为30目。

吸气气液分离器使用：

热泵系统一般都需要；

回油孔的孔径一般在1.5mm左右；

低温制热试验以确定气分的大小及回油孔是否合适

压缩机参数测量：

压缩机吸气温度和压力：位于四通阀至压缩机吸气管之间的管路上；

压缩机排气温度和压力：位于四通阀至压缩机排气管之间的管路上；

压缩机底部温度：位于压缩机侧面底部；

压缩机电流。

最佳过热和过冷度：

最佳过热和过冷度：SH=0~5K；SC=6~11K；

最佳吸气压力降：P11-P1<0.03MPa；

由以下因素决定：

制冷剂充注量；毛细管长度和直径；风量(indoor & outdoor)；盘管换热面积(indoor& outdoor)。

现象举例：

高过热度且过冷度低–充注量偏少

过热度低且过冷度高–充注量偏多

过热度高且过冷度高–毛细管太长

过热度低且过冷度低–毛细管太短

过热度低且过冷度低且蒸发温度低–室内盘管面积偏小或风量不够。

液击控制：

短时间的回液是安全的，例：除霜循环；

连续回液必须有限制；

吸气气液分离器，1.0~1.5mm回油孔；

加制热辅助毛细管。

并联压缩机的安装：

压缩机安装：要求尽量安装在同一水平面上；压缩机中心距，以方便装卸压缩机为宜。

管路布置尽量对称。

采用总进管、多出口气液分离器。

油分离器：可以每台压缩机配一个，也可以在排气总管上设置。

并联压缩机的使用注意事项：

系统匹配参数要求，基本性能要求与单机系统相同。（P/T)

在并联系统中，尤其应注意系统回油的可靠性检查，多联机时更应关注。

应设置温度、压力保护开关，且应单独设置过流保护开关。

内部供油并联压缩机油平衡原理：

压缩机安装：要求尽量安装在同一水平面上；压缩机中心距，以方便装卸压缩机为宜。

管路布置尽量对称。

采用总进管、多出口气液分离器。

油分离器：可以每台压缩机配一个，也可以在排气总管上设置。

系统匹配参数要求，基本性能要求与单机系统相同。（P/T)

在并联系统中，尤其应注意系统回油的可靠性检查，多联机时更应关注。

应设置温度、压力保护开关，且应单独设置过流保护开关。

验证各种工况（长配管、高落差、低温制热、最大制冷等）各压缩机的油位平衡。

内部供油机多联机系统示例：

变频多联机系统设计关注要点：

1.系统杂质的维护

杂质来源：

1）两器及管路制造中残余铜屑、氧化物等；

2）配管焊接时焊料侵入、氧化物残余等；

3）系统组装工艺过程异物（螺钉、橡胶塞等）侵入；

4）压缩机工作中异常（缺油、异物）磨损。

可能造成危害：

1）堵塞回油毛细管，导致油平衡实现困难；

2）杂质进入压缩机内，使压缩机磨损加剧、轴承烧结、电机短路等故障。

解决或预防办法：

1）加强工艺控制（如两器及管路配件制造时清洗彻底）；

2）氮气保护焊接；

3）设置过滤器（吸气过滤器100目以上、回油毛细管过滤器150目以上）

2.回油毛细管的位置

验证回油及油平衡的试验项目：

对于多联机系统，验证并联压缩机回油的可靠性和并联压缩机之间的油平衡，应验证各种运行工况下的压缩机内油的可靠性。包括：标冷、标热、最大制冷、低温（-10 ℃ ）制热等工况，以及上述工况下，最长冷媒配管和最大室内/室外机落差时，回油和油平衡的可靠性。

无论在何种情况时，压缩机内油位不能低于400ml（用带油面镜压缩机进行确认）。

喷液冷却温度采样位置：

当系统设计需要进行喷液冷却控制时，温度传感器应设置在压缩机顶部，并做好保温措施，能及时感知压缩机的排气温度值。

分液的均匀设计（包括模块内和模块间）：

判断回气管路分流的均匀性，可通过并联压缩机间的排气温度差值来确认，要求：各并联压缩机（包括模块内和模块间压缩机）排气温度相差应小于5度。

油平衡和气平衡控制（油回收、均油）：

当定速压缩机连续运行时间超过120min，进行均油运行，时间3min；见下表：

制冷模式：

1.油回收控制为固定程序,系统制冷模式连续运行60min启动一次，回收控制动作时间为运转3min。

2.进行油回收控制时，运行的室内机的PMV开度、内风机转速保持原有值不变；不开的室内机和处于送风模式的内机PMV开度为xxxP，不开的室内机室内风扇以微风运转，处于送风模式的内机风速不变，室外机以满负荷运行。

3.回油结束后，不开的内机处于送风模式的内机电子膨胀阀复位，计数器清零。

制热模式：

4.油回收控制为固定程序,系统制热模式连续运行240min启动一次,有除霜运转则需重新计时，回收控制动作时间为3min；

5.进行油回收控制时,制热运行的室内机的PMV开度、内风机转速保持原有值不变；不开的室内机和处于模式冲突的内机PMV开度为xxxP，室内风扇以微风运转；室外机能力输出：86Hz(变频压缩机)+ON（定速压缩机）

6.回油结束后，不开的内机和处于模式冲突的内机电子膨胀阀复位，计数器清零。

低频运行时能力补偿或旁通：

根据室内的需求，常常要对能力输出表进行修正，特别在变频压缩机在低频段工作时（如30Hz），为避免定速压缩机开停频繁，可适当提升变频压缩机的运行频率，来维持室内能力需求。

当室内需求最小时，外机能力过剩时，为避免压缩机频繁开停控制，可适当采取旁通卸载的方法。

最低运行频率、及电压、电流修正：

多联机系统设计时，往往因为兼顾更宽能力范围的要求，室外换热器容量设计并不能同时兼顾极限大和极限小的要求，一般存在，变频压缩机低频运行时，会造成系统内冷媒流程长，流速小，沿程阻力大，导致压力损失大，回油困难等，严重时会影响压缩机的可靠性，通常地可以将室外换热器分段设计、风机无级调节，当压力损失大时，采取补气技术或限制压缩机的最小工作频率，以保证压缩机工作的可靠性。

对于日立401DHV-64D2压缩机U/F曲线的符合性，考虑到目前国内变频驱动模块的现实状况，经过慎重试验验证，认为通过限制压缩机工作电流和压缩机工作温度的办法，可以弥补不足。

即无论在上述任何情况下，优先保证压缩机工作时：

1). I run< Imax

2). Td < Tdmax(120℃)

能力组合输出表：

根据实际的室内配置，制定合适的能力组合输出表。

并联压缩机启动控制：

低温启动低压开关延时保护：

低温（或超低温，如-15 ℃ ）启动压缩机时，为避免低压保护开关误动作，通常在环境温度低于0 ℃时，开机前12小时以上，应通电油加热器对压缩机进行预热，部位如图。

同时，启动时，将低压保护开关屏蔽5~10min（视系统状况确定时间）。

排气过热度的控制：

并联系统中，各压缩机排气温度（一般取压缩机顶部温度）与冷凝温度的差值，称为排气过热度。其值要求如图。

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来源：暖通南社