离心式制冷压缩机国产化研究论文.docx

离心式制冷压缩机国产化研究论文简介：离心式制冷压缩机的特点、应用状况及趋势；开发研制离心式压缩机的难点、重点及对策；开发研制离心式压缩机的大致步骤。关键字：离心式制冷压缩机国产化一、离心式制冷压缩机的特点。离心式制冷压缩机作为一种速度型压缩机具有以下优点：1.在相同冷量的情况下特别在大容量时与螺杆压缩机组相比省去了庞大的油分装置机组的重量及尺寸较小占地面积小；2.离心式压缩机结构简单紧凑运动件少工作可靠经久耐用运行费用低；3.容易实现多级压缩和多种蒸发温度容易实现中间冷却使得耗功较低；4.离心机组中混入的润滑油极少对换热器的传热效果影响较小机组具有较高的效率。具有以下缺点：1.转子转速较高为了保证叶轮一定的宽度必须用于大中流量场合不适合于小流量场合；2.单级压比低为了得到较高压比须采用多级叶轮一般还要用增速齿轮；3.喘振是离心式压缩机固有的缺点机组须添加防喘振系统；4.同一台机组工况不能有大的变动适用的范围较窄。二、离心式制冷压缩机的应用状况及趋势。目前国内离心式冷水机组的大部分市场主要由欧日美一些制冷企业所占据。比较有名的企业如特灵、开利、约克、麦克维尔、AXIMA（原苏尔寿）、荏原、三菱等依靠先进的技术及良好工艺主导离心冷水机组市场。国内企业主要为重庆通用早期引进NREC的技术来开发离心式制冷机。随着社会的发展用户需要的冷量越来越高另外由于节能的要求使得离心机组具有越来越广的市场。一些国内空调厂家如海尔、澳克玛、格力及美的（与重庆通用合并）纷纷推出自己的离心式冷水机组。大冷与AXIMA合作开发出离心冷水机组及区域供暖的离心热泵机组。这些离心机组大部分采用环保工质R134a.随着能源的形式日趋紧张节能降耗是产品发展的一大趋势。另外由于中国城镇化水平的不断提高建筑能耗不断增加。具有最高性能系数的离心冷水机组无疑将成为市场的热点近年来离心冷水机组的销量不断提高。国内大部分开发离心冷水机组的企业只是购买进口压缩机基本上没什么利润。国外离心机厂家不会轻易出让自己的核心技术要想研制离心式制冷压缩机只有走自主开发的道路。随着设计及制造技术的不断成熟使得国产离心式制冷压缩机的研制成为可能。三、开发研制离心式压缩机的难点、重点及对策。研制一台离心压缩机包括多方面的内容：气动热力计算、强度与振动计算、结构设计、各种材料的选择、加工制造工艺设计、自动控制与调节设计、以及驱动型式选择等。其中的难重点主要有以下几个方面：1.叶轮的设计转子作为离心压缩机的运动部件其核心部分为叶轮。现在国内外各大离心机厂家均采用三元流方法进行叶轮设计。三元流方法要求设计人员具备数值模拟、计算流体动力学、流体机械内部流场理论等非常专业的知识。国内公司技术人员大部分不具备这些专业知识要设计高效的三元叶轮只有和高校科研机构合作。高校中离心式压缩机方面的专家主要有上海交大的谷传纲教授、西安交大的王尚锦教授。谷教授长期从事离心机方面的研究先后主持完成6项国家自然科学基金项目在离心机三元流设计压缩机组试验、监测及控制系统防喘振等方面均有深入的研究他所主持完成的《多级离心压缩机气动设计技术与应用》项目获2004年国家科技进步二等奖。王教授领导的西安交大赛尔机泵科研组以独具特色的“可控涡叶轮设计理论”在石化等领域的机组改造中有出色的应用。2.叶轮的加工制作以三元流理论设计的叶轮叶片形状一般为空间曲面叶片及叶轮的加工成型是制造的重点也是难点。对于三元叶轮常用的加工方法主要有两种：1）三体焊形式：也就是说轮盘、叶片、轮盖分别加工。这种加工方法对设备要求比较简单轮盘、轮盖只需要车出外形就够了。叶片加工要麻烦一些首先要利用三坐标机床铣出叶片模具然后将下好料的叶片进行热处理压型得到所需的叶片形状。最后将叶片焊接到轮盘上再将轮盖焊好。这样的话需要的设备大概是三坐标铣床、热处理炉、油压机以及其他所需的一些常规设备所需投资比较低更适合开始做。2）整体铣制：也就是轮盘和叶片是在一起利用多坐标设备进行整体铣制而得到一个半开式叶轮。为避免干涉目前国际上对这种叶轮的加工大都是利用五坐标加工中心进行。一台五坐标设备大概从几百万到上千万不止成本非常高。以加工600mm叶轮为例国内五轴床大概要350万人民币进口五轴床大概要480万人民币。通过四坐标机床旋转工作台的倾斜实现三元叶轮的四坐标整体铣制如果叶片稠度比较大干涉问题在四坐标上就不可避免。四坐标的设备相对比较便宜大概100多万人民币。3.转子的临界转速的计算临界转速是设计转子