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直线电机于斯特林制冷机的应用

时间:2017-8-12  点击数:2287
  原始斯特林循环是斯特林于1816年提出的发动机循环。1861年柯克等提出利用逆向斯特林循环可以制冷,到1954年荷兰菲利浦公司试制成功斯特林制冷机,达到-194℃的低温。至今这种温度水平的斯特林制冷机已有多种,并已能生产90K时冷量为26kW的大容量斯特林制冷机和80K时冷量为0.5W的微型斯特林制冷机。1963年又研制成“三空间”机,随后还制成“三空间”微型制冷机。1970年制成“四空间”机,较低温度可达7.8K,12K时冷量为0.5W。1979年已制成获得3.1K低温的斯特林制冷机,4K时能输出4mW冷量。
  斯特林制冷技术具有“绿色”制冷剂﹑制冷温度低﹑节能﹑制冷量易控等特点,在冰箱上的应用具有非常大的优势。斯特林制冷机是一种新型的集成式制冷机,具有特别高的制冷效率;不仅可节约能源,且具有体积小、重量轻等特点;应用范围广泛,斯特林制冷机在军事、商用、天文、医学、能源等领域具有广泛的应用。现在,斯特林制冷机在卫星。遥感、通信等空间环境具有越来越重要的作用。
  斯特林制冷机的原理
  吸气过程:当转子转动时,齿槽容积随转子旋转而逐渐扩大,并和吸入口相连通,由蒸发系统来的气体通过孔口进入齿槽容积进行气体的吸气过程。在转子旋转到某个角度以后,齿间容积越过吸口孔口位置与吸入口断开,吸入过程结束。
  压缩过程:当转子继续转动时,被机体、吸气端座和排气端座所封闭的齿槽内的气体,由于阴阳转子的相  互啮合和齿的相互填塞而被压向排气端,同时压力逐步升高进行压缩过程。
  排气:当转子转动到使齿槽空间与排气端座上的排气孔口相通时,气体被压出并自排气法兰口排出,完成排气过程。
  斯特林制冷机的驱动方式对制冷性能起到至关重要的作用。传统的电机通过曲连杆机构驱动,使得制冷机结构复杂,振动大并具有很大的噪音。运动部件的互相磨损使得制冷气体外漏和污染环境。直线电机驱动的斯特林制冷机,压塑机和直线电机一体化,采用非接触气体密封,具有体积小、质量轻。寿命长的特点。
斯特林制冷机驱动控制系统
 
  直线电机驱动的制冷机的优点有
  占地少:直线电机减少了传统电机的链接机构,结构简单,因此可大大缩小机房的占地面积。
  基础简单:直线电机产生的振动很小,因而基础简单可以将机房靠近用冷地点,亦可在各层楼放置,这在高层建筑空调系统里,可大大降低泵的扬程,减少安装与运行费用。
  安装调试方便、运行维修费用低:使用直线电机由于是整体机组一次安装,减少了安装调试工作量,且操作简单,其调节灵活,易损件少,使维修费用降低。
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