[实用新型]一种多缸活塞式膨胀-压缩机的密封和润滑系统

说明书

本实用新型属于制冷/热泵技术领域，公开了一种多缸活塞式膨胀‑压缩机的密封和润滑系统。该系统应用于各活塞连杆共用一根曲轴的CO₂多缸活塞式膨胀‑压缩机。该密封和润滑系统包括供油模块和润滑密封模块，为闭环循环的密封和润滑系统。该系统通过可控压力的稳压单元，将供油模块输出的润滑油稳定地输送到气缸和原动机，对它们进行润滑，并在气缸和活塞处形成油膜，起到密封作用。该密封和润滑系统的特点在于采用同一套机构、相同润滑策略，同时对多缸活塞式膨胀‑压缩机的压缩缸和膨胀缸进行润滑、密封；在对全系统进行润滑的同时，把活塞环作为密封件，能充分发挥活塞式气缸的密封优势。该系统结构较为简单，使用方便，易于维护。

技术领域

本实用新型属于制冷/热泵技术领域，具体涉及一种多缸活塞式膨胀-压缩机的密封和润滑系统。

背景技术

在制冷技术的发展过程中，制冷剂的更新换代始终是非常重要的技术提升手段。制冷剂的发展也伴随着臭氧破坏以及温室效应问题的困扰。在1992年《蒙特利尔议定书》第四次会议以及2007年《蒙特利尔议定书》第19次成员国会议上，环保议题尤为抢眼，逐步淘汰高(全球变暖潜能)和高ODP(臭氧衰减潜能)制冷剂的呼声很高。

在其它行业生产，以及日常生活中，制冷剂也是不可或切的存在。这使得包含以自然工质和近自然工质为代表的第四代制冷剂，得到较快发展。

四代制冷剂，比如近自然工质(HFOs类工质)，其合成制造成本很高。这也就意味着生产过程会带来高能耗、高排放，会带来次生温室效应。而CO₂作为自然工质，具有许多优势：环境友好性(ODP＝0，GWP＝1)、安全性(无毒，不燃)、传热性能，流动性好、容积制冷量大、与普通润滑剂和结构材料相兼容、价格便宜、维护费用低，等等。CO₂也因此具备了制冷剂工质替代产品的属性。

近几年来，CO₂热泵在国内外发展迅速，属于一种节能环保新技术产品。由于CO₂的沸点低，如果应用于制冷热泵循环中，可使系统跨临界循环(压缩机的吸气压力低于临界压力，且排气压力高于临界压力)。但是CO₂热泵系统也存在一些技术壁垒，最主要问题是：由于制冷系统内压力很高，节流损失大。CO₂跨临界循环的效率通常低于普通工质的亚临界循环 (压缩机的吸排气压力均低于临界压力)。为了减少跨临界循环的节流损失，有必要采用一种装置来代替节流阀，从而提高系统节流效率。

膨胀机是利用系统内产生的压缩气体膨胀过程向外输出机械功，以获得能量的机械的原理，并有同时使气体温度和压力降低的功效。膨胀机在低温装置中的应用已经很广泛，其基本结构与压缩机大致相同。但是膨胀机的设计中，由于结构间隙等原因，很容易在各结构缝隙处产生一定程度的气体工质泄漏问题。工质泄漏、机械摩擦以及其它不可逆的能量、工质损失，会对膨胀机的效率造成重大影响。同时，与压缩机一样，膨胀机也存在摩擦损失问题；膨胀机的摩擦问题将会导致严重的机械损失，并由于摩擦功而增加膨胀过程产生的热量，甚至可能对设备产生机械损伤。因此，找到合适的润滑和密封方法，用同一套机构和相同润滑策略，同时对膨胀缸与压缩缸进行润滑密封，以降低膨胀机泄漏和摩擦损失，对提高膨胀机效率至关重要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种的多缸活塞式膨胀-压缩机的密封和润滑系统，以对膨胀缸与压缩缸采用同等的润滑策略和润滑参数同时，减少气体工质泄漏，起到密封作用，以简化设计、节约润滑油。

为达到上述目的，本实用新型采取以下技术方案：