[發(fā)明專利]制冷設(shè)備用轉(zhuǎn)子壓縮機載荷測試分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210033053.4
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102562568A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧劍偉;胡辰;楊磊;許生;洪杰;孫曉明;韓全
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制冷設(shè)備用壓縮機載荷測試分析方法，更具體地說是針對制冷設(shè)備中轉(zhuǎn)子壓縮機的載荷測試分析方法。

背景技術(shù)

對于使用轉(zhuǎn)子壓縮機的制冷設(shè)備，目前配管設(shè)計方案通常偏于保守，配管長度很長，材料性能沒有得到充分利用，在銅管采購價格持續(xù)走高形勢下，給企業(yè)帶來很大的成本壓力。但即便如此也沒能杜絕斷管的發(fā)生，究其原因，是缺乏正確的配管設(shè)計方法，配管設(shè)計存在較大盲目性。目前，通過分析計算預(yù)測制冷設(shè)備配管的工作可靠性是確保配管結(jié)構(gòu)設(shè)計方案可靠并進而實現(xiàn)配管最優(yōu)化設(shè)計的一個有效途徑，對于提高產(chǎn)品可靠性、降低材料成本、實現(xiàn)節(jié)能減排任務(wù)具有重要意義。

制冷設(shè)備配管的可靠性可以通過其工作應(yīng)力來進行描述，為準(zhǔn)確預(yù)測管路的工作應(yīng)力必須獲得準(zhǔn)確的壓縮機載荷，而目前在制冷設(shè)備壓縮機載荷測試分析方面還沒有形成一種較為科學(xué)可行的方法。大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)在進行配管系統(tǒng)工作應(yīng)力分析時，常常通過估計的方法確定計算分析用的壓縮機載荷。由于缺少理論依據(jù)，估算出的壓縮機載荷往往與實際的壓縮機載荷相差甚遠(yuǎn)，從而使得配管可靠性分析結(jié)果與實際測試不符，影響了分析結(jié)果的參考價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種制冷設(shè)備用轉(zhuǎn)子壓縮機載荷測試分析方法。通過簡單可行的測試方法得到轉(zhuǎn)子壓縮機載荷的數(shù)值，以便于對配管結(jié)構(gòu)的工作應(yīng)力進行準(zhǔn)確的分析計算。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明制冷設(shè)備用轉(zhuǎn)子壓縮機載荷測試分析方法的特點是按如下步驟操作：

a、針對采用轉(zhuǎn)子壓縮機的制冷設(shè)備，以控制器、冷凝器和蒸發(fā)器與所述制冷設(shè)備中的壓縮機共同組成壓縮機性能測試系統(tǒng)，所述壓縮機包括有壓縮機本體和儲液桶，排氣口位于壓縮機本體的頂部，回氣口位于儲液桶頂部；

通過控制器調(diào)整壓縮機性能測試系統(tǒng)中冷凝器和蒸發(fā)器的溫度和壓力，使得所述壓縮機性能測試系統(tǒng)中排氣口和回氣口的壓力與所述制冷設(shè)備處在相同工況下的排氣口和回氣口的壓力相一致；

b、分別取壓縮機排氣口為測點A，取回氣口為測點B，以測點A為坐標(biāo)原點O，以過原點O的豎直方向為Z軸方向，以垂直于Z軸的平面為XOY平面，測點A和測點B的連線在XOY平面上的投影為X軸，Y軸垂直于XOZ平面，以此確立壓縮機坐標(biāo)系OXYZ；

c、分別測定測點A和測點B位置處X、Y和Z各方向上的振幅大小，測點A的X、Y和Z方向上的振幅大小分別記作a_x1、a_y1和a_z1測點B的X、Y和Z方向振幅大小分別記做a_x2、a_y2、a_z2；

d、利用有限元技術(shù)按如下方法計算由壓縮機上載荷作用點C的力和力矩所引起的到各測點的位移的傳遞矩陣G和各測點的位移矩陣W：

第一步、利用有限元技術(shù)計算壓縮機在載荷作用點C處施加繞Z軸的振幅為1N·m、頻率為壓縮機工作頻率的力矩時測點A和測點B位置處的X，Y和Z向位移，其中測點A的X、Y和Z方向上的位移分別記做b_x1、b_y1、b_z1測點B的X、Y和Z方向上的位移分別記做b_x2、b_y2、b_z2；所述壓縮機上載荷作用點C位于壓縮機內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承中心位置處；

第二步、利用有限元技術(shù)計算壓縮機在載荷作用點C處施加沿徑向的振幅為1N、頻率為壓縮機工作頻率的力時測點A和測點B位置處的X、Y和Z向位移，其中，測點A的X、Y、Z向位移分別記做c_x1、c_y1、c_z1，測點B的X、Y、Z向位移分別記做c_x2、c_y2、c_z2；

則傳遞矩陣G為：