R134a靜壓氣體軸承靜特性及其對制冷系統的影響研究

王春，趙遠揚，衣可心，高志成

(1.青島科技大學機電學院，山東青島 266061；2.廣東智空動力科技有限公司，廣東佛山 528000)

0 前言

離心式冷水機組廣泛應用于商用空調系統，制冷離心壓縮機是該系統的核心設備。傳統商用中央空調的離心制冷壓縮機采用齒輪增速方式提高其葉輪轉速，該壓縮機的齒輪和軸承需要潤滑油進行潤滑，驅動部分功耗較大，同時會使制冷劑中混入潤滑油，長期使用會影響換熱器的換熱效果，制冷性能下降。傳統增速齒輪結構的零件多、結構復雜、體積大，無法滿足現代離心制冷壓縮機高速、無油和小型化的需求。

近年來，隨著磁懸浮軸承技術的突破，采用磁懸浮制冷離心壓縮機的空調系統逐漸成熟并被應用。該壓縮機采用高速電機(使用磁懸浮軸承)直接驅動，克服了傳統齒輪增速使用潤滑油、體積大的缺點。但磁懸浮技術作為一種主動控制技術，控制系統復雜，磁懸浮軸承及其控制系統的成本較高。

采用氣體軸承替代磁懸浮軸承的氣懸浮制冷離心壓縮機是制冷離心壓縮機的發展方向之一。氣懸浮制冷離心壓縮機同樣克服了傳統齒輪增速結構的缺點，且具有成本低、無需主動控制等優點，但氣體軸承的承載力較低。

目前常用的氣體軸承多是以空氣、氦氣為工作介質，而制冷離心壓縮機用氣體軸承的工作介質為制冷劑(R134a)。研究實際氣體環境下的軸承特性及它對制冷系統性能的影響十分重要，本文作者通過數值方法，對R134a靜壓氣體軸承的承載特性和它對制冷系統性能的影響進行研究。……