浅谈压缩机蒸汽喷射系统的组成

时间：2020-01-05

涡旋压缩机蒸汽喷射实际系统的循环由四个主要部件组成：压缩机、冷凝器、内部换热器和蒸发器。在模拟仿真时，首先按常规建立了每个部件的模型，然后连接它们进行系统模拟。计算出每个部件的制冷剂充注量，再相加得到系统的总充注量。

涡旋压缩机吸入气体进入动涡旋后被压缩至由涡旋几何结构决定的固定容积比，这个内容积比是由特定的设计工况确定的。这里考虑住宅应用的结构与往复式和转子式压缩机不同，这两种压缩机具有排气阀，只有当气缸内压力达到高压侧压力时被压缩气体才能排出。涡旋线将气体压缩至设计的容积比而不管其工作压力如何，只有当工作条件与所设计的压缩比相匹配时，才能得到较佳的压缩效率。

如果工作压力比低于设计压力比，气体就会发生过压缩，使能量消耗增大、效率降低。过压缩的制冷剂被排放到排气腔，然后膨胀至冷凝压力。这样无谓地消耗了额外的功，同时系统COP降低。类似地，如果工作压力比**设计压力比，制冷剂将会欠压缩。在这种情况下，排出涡旋盘的制冷剂压力低于冷凝压力，不能流入冷凝器。

排气腔出口处的止回阀阻止来自冷凝器的高压制冷剂回流至排气腔。这样从涡旋盘中出来的制冷剂注入排气腔，制冷剂气体越积越多，直到排气腔内压力达到冷凝压力。一旦排气腔内的压力达到冷凝压力，止回阀打开，制冷剂便流入冷凝器。这个过程可以模拟为一个容器的充气问题。

通过让另外一定量的制冷剂气体流入腔内，其压力升高，把充气过程的功与压力下降的放气过程的功相加，就得到总功耗表达式，如下：W＝△m×（h3-h2)，实际中，总功耗为Wtotal＝△m×（h3-h2)／ηisen。

通过比较计算结果与压缩机厂商提供的压缩机量热计数据进行该建模方法的验证。在24个量热计测试点分别计算等熵效率，在一个量热计测试条件下，压缩过程的容积比等于涡旋线的设计容积比。

在其它所有运行条件下，涡旋线以同样的比率压缩流体，因此假设该过程那一部分的等熵效率是相等的。由此出现了因过压缩或欠压缩而产生的额外功耗。鉴于其一致性是令人满意的，所以在模拟蒸气喷射压缩机的多级压缩过程时可以应用同样的方法。

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