2大冷量单级G-M制冷机2.1制约单级G-M制冷机制冷量的原因1从热力学理论和篇物性出发m单级制冷机的制冷温区应在S(50 e!也就是说其蓄冷器冷热端的温度范围应在(50~300)K之间,这样可得到较高的制冷效率。因为,在(50~300)K温区氦的物性如密度、黏度、焓等几乎都是温度的线性函数,可认为氦气是理想气体这时蓄冷器的冷热端的换热温差基本相同,只要蓄冷器的比热和传热足够好,理论上可获得iro%的效率。如果制冷机工作在20K以下,甚至到10K温度,而蓄冷器的热端仍在300IK由于低温下氦的非理想性(如),制冷机工作的冷热半周期氦气焓就出现不平衡(如),在蓄冷器冷端产生较大的温差,就会使蓄冷器的效率大大降低。因此,常规单级G-M制冷机工作温度通常在50K以上,如需低于50K的制冷温度,常常采用双级G-M制冷机。
但是,双级G-M制冷机低温级制冷量较小,对于工作在(30~40)K的高温超导磁体的冷却显然是不够的;而且,第一级冷量不能得到有效利用(通常仅用作冷屏冷源),使制冷系统的实用效率大大降低;同时双级G-M制冷机结构复杂、可靠性较差。有没有方法使得单级G-M制冷机既能工作在30K乃至更低的温度而且有足够大的制冷量,又能使制冷机具有较高的效率呢,2.2大冷量单级G-M制冷机的设计思想为了改善制冷机性能,我们通过增加蓄冷器填料热容,优化填充结构,进而提高蓄冷器效率的途径,解决这一制冷温度与效率之间的矛盾。
通常单级G-M制冷机的蓄冷器中填料选用磷青铜网或不锈钢丝网,这两种材料在50K以上温区具有最大的容积比热,但如果制冷机工作温度低于50IK这两种材料的容积比热就会比铅小的多(如),所以,要提高低温(0K)单级G-M制冷机的效率,显然是在蓄冷器中50K以下温区填充铅球。这样以来,蓄冷器就成为多层混合填料型结构,不同填料的比例、填充率将对制冷机的性能产生很大影响。因此,我们通过数值模拟,进行理论计算和分析,得到了初步的填充结构对制冷机性能的影响和产生损失的原因和混合填料型蓄冷器的填充方法和原则。
3大冷量单级G-M制冷机初步,在40K制冷量达到30W,比单一填料型蓄冷器结构制冷机,其冷量提高了~30%.效果明显提高。
-一i-垌4存在问题和下一步工作由于本文的实验是在一台双级G-M制冷机改造而成的单级机上所得结果,所以,对于单级G-M制冷机而言,结构不尽合理,如:存在原二级汽缸和汽缸内酚醒树脂棒热、容和导热漏热的影响,以及原二级中存在的死隙中气体的泵气损失的影响。f常用材料在低温下的比热蓄冷器的容积不足。根据计算蓄冷器应更大一些,但由于现有结构的限制,而未能填充更多的蓄冷材料,使得蓄冷器效率不高,这表现在制冷机无负载温度只能到245K而不能更低,关于这一点,我们在一台汽缸直径略小的单级G-M制冷机上得到了验证,在这台单级制冷机上我们获得了12K的最低制冷温度。
(4)冷头换热器结构不合理。由于在30K温度制冷量的增大,使原有结构的冷头换热的传热能力相对不足,引起了传热损失。
因此,下一步工作将从主要解决以上几个问题入手,结合数值计算分析结果,重新设计一台结构更适合于低温大冷量的单级G-M制冷机,然后通过混合蓄冷器中填料结构的优化,研制出最低温度达到15K以下、在30K制冷量达到40W以上的基本能满足高温超导磁体冷却的大冷量单级GM制冷机。问时,总结出这种制冷机的设计原则和方法,为我国的高温超导磁体的应用打下基础。
5月旋转压缩机产销续降 预测未来L型
2016年5月旋转压缩机行业生产1369.7万台,同比下滑4.62%,环比下滑2.98%;销售1405.0万台,同比下滑6.34%,环比下滑4.21%。本月的产销率为102.58%。库存量为399.9万台,同比减少9.39%,环比减少3.92%。财年1-5月累计产量为6318.9万台,同比下滑1.85%;销量为6534.5万台,同比下滑2.88%。 冷年8-5月累计产量为10834.4万台,同比下滑11.38%;销量为10834.4万台,同比下滑11.65%。
5月渐入淡季,空调压缩机产销环比下滑;从行业同比来看,产销也是差于去年。分析原因,仍主要是受下游整机内销低迷拖累,尽管目前外销向持续回暖,但毕竟外销规模远小于内销,内销仍是左右行业局势的大盘。另,产业在线了解最新消息,某龙头空调企业,将去库存的结点从原定的16年5、6月延长至今年年底,说明目前空调终端销售仍需求不振、形势严峻。6月的情况,从排产来看,大部分企业同环比均有下降,一方面是出口收尾,另一方面,内销整机补货低于预期,终端销售并没有火热爆发,尽管今年厄尔尼诺事件号称是20世纪有观测以来最强,但今年全国部分地区多雨,靠天气拉动空调旺季销售或许期待值并不那么高。
时下格局的出现,或许,是技术成熟、市场饱和后,品牌竞争再洗牌的必经阶段,对空调供应的逐渐饱和和过剩,此时对新领域的拓展显得至关重要,一些应用的不断增多,也引起压缩机企业的重视。除湿机压缩机、热泵热水器、热泵干衣机压缩机等已经形成一定规模,三年复合增长率均在10%以上;另外,小型设备冷却、车用空调、冷冻冷藏等领域也是有待开拓的新蓝海。
再过一个7月,16冷年又将收官。我们将眼光放远,追溯行业的发展足迹,会发现:旋转压缩机行业,早已不再是朝气蓬勃成长的“年轻人”。旋转压缩机行业经历了初期的市场积累,经受了经济危机的洗礼,迈过了迅猛增长,已经进入成熟的发展阶段,行业未来仍有增长的空间,但是曾经的高增长或许不会出现,更大的可能是呈现一种平稳的发展趋势。正如现今热议的“L”型经济般,下行,也别惊慌失措,要把控好“度”,既不过头,也防不及。