制冷经济器循环与普通制冷循环的性能比较

　　前言

　　常规制冷循环的制冷性能COP值一般都在2～3之间，有的甚至小于2，火用 效率不超过15%，这说明对制冷循环过程的优化与改进具有很大的潜力。由螺杆式压缩机的结构特点可知，在同一气缸中可实现两次吸气，且二次吸气压力大于蒸发压力，并不影响螺杆压缩机的第一次吸气过程，因而带经济器的螺杆制冷循环较常规制冷循环的热力性能得到了显著的改进，并具有显著的节能效果。本文介绍一种带经济器的螺杆制冷循环，详细分析其循环工作过程和工作原理，与常规的制冷循环在循环工作原理及系统结构上的比较，结合能量守恒方程和质量守恒方程，分析新循环较常规循环在制冷系数上的提高，并结合现阶段的节能主题分析新循环的节能经济性。

　　一、螺杆压缩机的结构及性能介绍

　　螺杆压缩机最早由德国人H.Krigar 在1978年提出，直到1934年瑞典皇家立功学院A . Lysholm才奠定了螺杆压缩机SRM 技术，并开始在工业上应用，取得了迅速的发展。20世纪50年代，就有喷油螺杆式压缩机应在制冷装置上，由于其结构简单，易损件少，能在大的压力差或压力比下工作，排气温度低，对制冷剂中还有大量的润滑油不敏感，有良好的输气量调节特性，很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围，而且不断的向中等范围延伸，广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面，有空气源热泵、热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。在工业方面，为了节能，亦采用螺杆式热泵作为回收。目前，螺杆式压缩机用于越来越广泛，各种开启式和半封闭式螺杆压缩机已形成系列，近今年又出现全封闭式螺杆压缩机。双螺杆式压缩机简称螺杆压缩机，由两个转子组成，而螺杆式压缩机由一个转子和一个星轮组成，它们制冷和制热的输入功率已发展到10～1000KW，基于螺杆式和螺杆式压缩机一系列的优点，其研究和开发领域十分广泛，性能优化潜力很大。

　　螺杆式压缩机是靠气缸中一对含有螺旋齿槽的转子相互齿合，造成由齿形空间组成的基元容积的变化，进行制冷剂气体的压缩。

　　本文重点介绍开启式螺杆压缩机。制冷装置上最先用到的是开启式螺杆压缩机，以后才发展到半封闭式和全封闭式。同往复活塞式相比较，开启式螺杆压缩机的主要优点是：(1)螺杆转子压缩气体的运动为旋转运动，转子转速可得到提高，因此当输气量相同时，螺杆式压缩机与往复活塞式相比较，体积小，重量轻，占地面积小，运动中无往复惯性力，对地面基础要求不高。(2)机器结构简单，其零件数仅为往复活塞式的十分之一，而且易损部件少，尤其是它无吸排气阀门，无膨胀过程，简单压力比大，对液击不敏感。(3)有适应广阔的工况范围运转，尤其是用于热泵机组上，其容积效率并不像往复活塞式压缩机那样有明显的下降。(4)输气量能无级调节，并在50%以上的容量范围内，功率和输气量成正比下降。