冰箱压缩机可靠性评价及试验研究论文_沈杰锦

冰箱压缩机可靠性评价及试验研究论文_沈杰锦

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摘要:随着科学技术日新月异的发展,冰箱压缩机制造公司也加大了产品研发的力度在很大水平上提高了冰箱压缩机的可靠性,本文就主要对冰箱压缩机可靠性评价及试验研究,简单介绍了五个关键点的工况测试分析以及寿命测试分析。

关键词:冰箱压缩机;可靠性;试验研究

可靠性主要是使产品能够在规定的条件和时间内完成目标功能,实现产品的可用性,同时符合经济、耐久性的要求,对于冰箱压缩机来说提高他的可靠性,主要是指在规定的使用条件和使用寿命内完成正常工作以及电冰箱工作需要的各种性能指标,随着科学技术日新月异的发展,冰箱压缩机制造公司也加大了产品研发的力度在很大水平上提高了冰箱压缩机的可靠性,冰箱压缩机是冰箱工作的心脏,冰箱又是人民日常生活中不可或缺的家用电器,所以提高冰箱压缩机的可靠性大程度上又提高了人们的生活水平和质量。

一、冰箱压缩机的工作原理

简单来说冰箱压缩机的工作原理主要有压缩、散热、节流、散冷四个步骤不断反复循环,其中压缩是在压缩机内,压缩机从冰箱的内部吸取低温、低压蒸汽状的制冷剂,经压缩后形成高压、高温的蒸汽,然后高压高温的蒸汽进入冷凝器开始散热过程,由于毛细管具有节流的作用,使得冷气流出膨胀阀的过程遭受到遏制,压力急剧降低,出来的冷气压力就较小,又再次变成液态的制冷剂,然后液态的制冷剂进入蒸发器,由于蒸发器内的的压力比冷凝器内的压力低,就会使变成液态的制冷剂又再次蒸发,吸收一定的热量变成低温、低压的蒸汽,最后,低温低压的蒸汽再次被压缩机吸入,由此形成一个循环的过程,不断循环这个过程,就会使冰箱内部的热量不断地转移出去。

二、五个关键点的实验分析

可以根据压缩机运行工作的状况特点,选取低负荷点LLP,最大质量流量点HMFP,最大符合点HLP,最大压力差点HPDP以及最大压力比点HPRP五个关键点来对其进行可靠性的评价及实验分析,这五个点所构成的区域则为用户所要求的安全区。

1、低负荷点LLP

通常制冷系统中的冷凝器和蒸发器都与压缩机直接相连,所以制冷剂的温度都比较低,制冷剂的流量也比较小,在压缩机在吸气和排气时的压差也比较小,一般可选择100小时或以上的测试时间,来测试低负荷点的工作状况,其他测试条件为:蒸发温度一般在-45度左右,冷凝温度一般在50度左右,环境温度在20度左右,回气温度在也在20度左右,在实验中由于制冷剂在回形管内部流速较慢,所以制冷剂容易冷凝成液体,在返回排气阀时容易对排气阀产生逆向的冲击,损坏排气阀,因此在进行实验时也可以测试冷冻油的低温循环流动性,通过对低压负荷点的测试,可以发现如果冰箱压缩机能够保持稳定的运行工作状态,同时冷冻油在低温下的循环流动性正常,则可说明冰箱压缩机在低负荷点下满足工作的要求。

2、最大质量流量点HMFP

在最大质量流量点上,压缩机的蒸汽的吸气温度较高,所以蒸汽压力较大,饱和蒸汽的密度和质量都相对较大,在冰箱压缩机的内部每个零件都存在着最大质量流量点,尤其是排气阀门片,所以排气阀门片的设计需要满足最大质量流量的冲击,当排气阀门片开启最大或者排气阀门片关闭速率最快时需要保证其工作的正常和稳定,通过对冰箱压缩机最大质量流量点进行测试,通常可以检测出排气管和吸气管以及消音器等设计是否满足正常工作的要求。

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3、最大负荷点HLP

最大负荷点是压缩机中最重要的一个试验点,通过测试冰箱压缩机的最大负荷点通常可以对电动机最大功率的消耗进行考核,以及检测电动机的设计是否能承受最大的工作电流、电动机的绝缘材料或消音器等材料的损坏状况、以及其他运动部件的磨损状况等,测试条件为:蒸发温度一般在-10度左右,冷凝温度一般在65度左右,环境温度和回气温度一般在43度左右,通常对最大负荷点测试的测试时间要求在500h或更长,如果测得到电动机转差率小于7%,则可说明电动机处于一个不稳定的运行状态,此时电动机消耗的功率较大,导致冰箱压缩机内部温度升高,有可能发生电动机内部的绝缘材料烧毁的现象,产生一定的安全隐患。

4、最大压力差点HPDP

在试验最大压力差点时,冰箱压缩机会有最大的负载作用力,内部气体会有最大的泄漏量,噪声会有最大的震动,排气阀门会有最大的过压缩等,通过对最大压力差点进行测试,主要可以检测出冰箱压缩机在内部结构上是否存在密封性能不好,由于负载作用力较大而产生噪声震动的状况或者由于压力差较大而对升成限制器产生冲击的状况,检测冰箱压缩机的可靠性能。

5、压力比点HPRP

在最大压力比点上冰箱压缩机的吸气压力较小,饱和蒸汽的密度小,质量流量也小,排气温度高,测试条件为:蒸发温度一般在-10度左右,冷凝温度一般在65度左右,环境温度和回气温度一般在20度左右,在测试最大压力比点时,测试时间一般在500h或更长,通过对最大压力比点进行测试,可以检测出冰箱压缩机内部的各个零件所能够承受的最大压力的条件,例如冷冻油的稳定性以及是否出现分解的现象。

三、冰箱压缩机寿命测试

需要对冰箱压缩机进行寿命的检测。采用加速寿命实验,主要是检测冰箱压缩机所能够承载的负荷以及在极端环境中加速度运转时,各个部分零件的磨损状况,从而对冰箱压缩机内部零件进行可靠性的判定,加速寿命实验与零件磨损量之间有一定的函数关系,即运转速度,压力差和时间的乘积等于磨损量。除加速寿命实验测试之外,还需要对冰箱压缩机进行恒定负荷的加速寿命可靠性的实验测试,即让压缩机连续运行4000个小时,来进行测试可靠性,一般实验条件为:蒸发温度-10度左右,冷凝温度49度左右,环境温度在24度左右,回气温度在21度左右,通过对恒定负荷的加速寿命可靠性的实验,可以检测冰箱压缩机封闭系统内部的冷冻油和制冷剂是否出现损坏裂变的现象,内部组成是否出现磨损的现象以及磨损是否能够在规定的时间内达到稳定,同时还能够检测冰箱压缩机噪声水平和震动水平有没有增加,冷却能力有没有下降,以及检测压缩机的化学稳定性,即毛细管的流量损失能否在规定的时间内达到稳定等等。

结束语:

可靠性主要是使产品能够在规定的条件和时间内完成目标功能,实现产品的可用性,同时符合经济、耐久性的要求,本文通过冰箱压缩机的低负荷点、最大质量流量点、最大负荷点、最大压力差点、最大压力比点的试验检测以及加速寿命试验和恒定负荷下的加速寿命试验来对冰箱压缩机的可靠性进行了分析。

参考文献:

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[5]肖矛. 空气压缩机可靠性试验节能研究[J]. 设备管理与维修,2014(11):79-81.

论文作者:沈杰锦

论文发表刊物:《房地产世界》2019年8期

论文发表时间:2019/9/24

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