家用空调压缩机培训资料.doc

一、家用空调器基本原理空调器工作时，蒸发器内的制冷剂吸收了室内空气传给它的热量而蒸发，形成低温低压的蒸气，被压缩机吸入并压缩，又形成了高温高压的制冷剂蒸气，然后排入冷凝器。在冷凝器内，制冷剂将热量放给流过它的室外空气，蒸气冷凝成为中温高压的液体。然后，制冷剂液体流过毛细管时，压力和温度均降低，在进入蒸发器中蒸发，如此周而复始循环工作。上述空调器系统工作基本过程，可归纳为制冷剂在蒸发器内的蒸发过程、在压缩机内的压缩过程、在冷凝器内的冷凝过程和在毛细管内的节流过程。这四个过程组成了一个制冷循环。二、压缩机工作原理一、 压缩机的分类在蒸气压缩式制冷装置中，制冷压缩机是实现制冷循环的主要设备，它能完成制冷剂气体从低压向高压不断输送的过程。根据制冷装置的用途，压缩机可分为制冷压缩机、空调压缩机、车用空调压缩机等。根据压缩机的转速不同可以分为定转速压缩机和变频控制压缩机。根据使用的工作不同，可分为氨压缩机、氟利昂压缩机等。根据结构分为开启式、半开启式、全封闭式压缩机。根据压缩机的工作原理，可分为容积型和速度型两类。容积型压缩机是通过可变的工作容积来完成气体的压缩和输送过程，它又可分为活塞式和回转式两种，活塞式（又称往复式）压缩机是活塞在汽缸内作往复运动，称为往复活塞式；回转式压缩机是转子在汽缸内作旋转运动。主要有滚动转子式压缩机、涡旋式压缩机等。速度型压缩机是气体在高速转动的叶轮中提高速度，而后通过导向器使气体的动能转化为压力能，从而完成气体的压缩和输送过程。目前常用的是离心式压缩机。二、 旋转式压缩机上海日立、上海森林公司全部生产旋转式压缩机。旋转式（又称滚动活塞式）压缩机，其冷量范围在10007000W之间。在国内，旋转式压缩机已获得了飞速发展，在2.5匹以下空调器已几乎全部采用旋转式压缩机。旋转式压缩机与往复式压缩机相比较，具有制冷效率高、可靠性好、体积小、重量轻、零部件数量少，有利大批量生产等特点。并且有运转平稳、噪声低、振动小等优点。以相同制冷量的一台往复式与一台旋转式压缩机相比较（如制冷量同为3500W的压缩机），旋转式压缩机的重量轻40，体积小60，耗电量小15，零件数减少38。但旋转式压缩机的主要零件加工精度要求高，电动机绝缘等级要高，启动转矩要求较大，对大批量生产的技术提出了较高的要求。1、 旋转式压缩机的结构空调器用旋转式压缩机一般为立式，压缩部分在壳体的下部，电动机在上部，整个汽缸的外部几乎是浸在冷冻油中的，活塞装在汽缸里面，并套在曲轴的偏心拐上，偏心以O为轴心带着活塞在汽缸壁面滚动。汽缸壁有一条穿通的槽，槽内装着叶片，它们配合精度很高，叶片在活塞配合下，在槽内滑动，它在弹簧力的作用下与活塞外圆壁面紧密接触，而组成动密封，将活塞和汽缸壁之间的月牙形空间分成进气腔Vs与压缩腔Vc两部分，在曲轴绕汽缸中心旋转一周的过程中，进气腔完成进气过程。与此同时，压缩腔完成压缩和排气过程，当活塞将叶片完全推入汽缸槽内时，整个汽缸便成完整的月牙形，这时它所具有的汽缸容积便是压缩机的有效工作容积Vh。叶片与活塞高度相等，汽缸高度比活塞稍高出一点点，汽缸两端盖有汽缸盖，活塞端面与汽缸盖平面之间有一定间隙，以使活塞与叶片能在汽缸内自动运动。端面间隙靠冷冻油密封和润滑，在汽缸叶片槽两旁的汽缸体上有吸、排气孔，吸气孔口没有吸气阀，蒸气直接由吸气管进入汽缸的吸气孔；排气口上装有排气阀，汽缸内的气体排出而进入壳体内，所以旋转式压缩机壳体内是高压气体，属高压区，而往复式压缩机的壳体内是低压气体，属低压区。旋转式压缩机中，电动机被高温气体包围，电动机绕组的温度相当高，对电动机的冷却冷却是不利因素。为此要提高电动机绕组的绝缘等级，以提高绕组的耐温性能，确保电动机绕组的安全。由于旋转式压缩机的吸气是直接由吸气管提供，为确保安全，防止液击，其吸气管上装有气液分离器（储液器）。把多余的液体分离后储存在气液分离器内，逐步吸热气化后，再进入压缩机。 图1 旋转式压缩机的结构为什么要防止液击？液体是不可压缩的，液体受压后，即使压力很高，其体积也不会缩小。当液体进入汽缸并被压缩后，其压力瞬间急剧升高，超过正常运行的压力的液体冲击着排气阀片，很容易击坏排气阀片使压缩机不能工作，所以旋转式压缩机要特别防止液击。图2 旋转式压缩机工作过程 2、 旋转式压缩机的工作过程活塞绕汽缸内壁滚动一周时，汽缸内便进行吸气、又是与排气一次，其工作情况及顺序如下，以活塞在图2(1)为起点来叙述。当活塞处在图2(1)的位置时，整个汽缸形成一个完整的月牙形的工作容积，这时吸气已结束，月牙形容积内充满气体，所以它不吸气也不压缩。当活塞开始逆时针沿汽缸壁滚动1/4(90)转时，如图2(2)，叶片将月牙形容积分为两部分，即吸气腔与排气腔，这时排气腔内气体受到压缩，吸气腔内已有气体进入，则吸气已开始。当活塞继续滚动到1/2(180)转时，如图2(3)，吸气腔不断扩大，继续吸入气体，而压缩腔不断缩小，其压力不断升高；当其压力升高到稍高与汽缸外（壳体内）压力时，并且气体克服了排气阀片弹力及惯性力而打开阀片，开始排气。这时吸气与排气同时进行。当活塞滚动到3/4(270)转时，如图2(4)，吸、排气还在继续进行，但已近结束阶段。当活塞滚动到一转(360)转时，如图2(1)，汽缸的吸、排气结束，将进行第二周运行。3、 旋转式压缩机的工作特点比较往复式、旋转式及涡旋式压缩机的优缺点：往复式旋转式涡旋式噪 音振 动效 率可靠性易耗零件量加工难易匹配工艺要求简易程度外形体积成本与价格综合评价172119三、 压缩机的润滑压缩机的运动零件的各个磨合表面必须有润滑剂的润滑，压缩机内所用的润滑剂是冷冻机油，冷冻机油是保证压缩机正常运转的必要条件，对压缩机的工作可靠和使用寿命（磨损的快慢程度）有很大的影响。往往由于润滑条件的恶化断油或少油，导致曲轴的严重磨耗而咬死，影响压缩机的正常运行。旋转式压缩机，高压气体直接排在壳体内，电动机产生的热量都散发在壳体内，油温有时会超过100。因此，冷冻机油长时间置于高温度的环境中。在这样的条件下，要求其性能稳定，并保持一定的粘度。1、 冷冻机油的基本功能冷冻机油在压缩机的运转磨合面中可有以下几方面功能：冷冻机油在磨合表面间形成一层油膜，降低了运动摩擦力，从而减少了摩擦耗功和摩擦热量，最终减小了零件的磨损量，提高了压缩机的可靠性和耐久性。冷冻机油在油泵的压送下，使冷冻机油在磨合面之间成为流动油膜，把摩擦热量带走，使摩擦表面保持在安全的温度范围，限制了温度上升。冷冻机油在活塞与汽缸壁面间，不仅可以润滑，而且可起密封作用，组织或减少了高压蒸气向低压部分泄漏，提高了压缩机的输气系数。在磨合面中循环流动的冷冻机油不断地把磨屑带走，改善了磨合面的工作情况。2、 输油泵输油系统油泵，在封闭式压缩机中是必不可少的。旋转式压缩机所采用的是一种特殊结构的离心油泵。这种特殊的离心油泵结构简单，泵油效果好，工作可靠。在压缩机曲轴的底端面（浸在油里的底部端面），开有偏心孔（孔径一般为3左右）。这偏心孔很深又向外倾斜，使孔成为斜偏心状，油孔内油面与泵壳一样高。当曲轴运转时，油孔内的润滑油经旋转而产生离心力，促使它往上流动，润滑油由止推孔内连续进入，并依靠这股压力，将润滑油通过油孔分别送往各磨合面，使磨合面获得润滑油。上海日立定速压缩机所采用的输油泵结构更为简单，它是在曲轴端部孔插入一个螺旋状泵油片，利用曲轴的旋转而产生的离心力使冷冻机油向上螺旋状连续输送。3、 润滑系统压缩机所有运动磨合面都需要润滑，都需输送冷冻机油，从而形成一个油路系统，将冷冻机油送到各个磨合部位（见图3）。冷冻机油经插入曲轴孔内的泵油片带动发生高速旋转，并产生离心力和向上的分力，在向上的分力的作用下，冷冻机油沿曲轴内孔向上，并经曲轴径向油孔注入曲轴和上下缸盖及活塞的运动磨合面，以达到润滑作用。 四、 压缩机性能测试1、 压缩机性能测试方法压缩机冷量测试，一般采取热平衡法或流量计法。压缩机测试标准工况：Pd/Ps2.146/0.625Mpa（A） 吸气温度Ts35膨胀阀前温度Tvi46.1 压缩机环境温度Tc352、 工况变化对性能的影响压缩机在运行时，若其转速恒定不变，其冷凝温度不变，蒸发温度升高时，其制冷量也上升。相反蒸发温度下降，其制冷量也下降。当蒸发温度不变时，冷凝温度升高，则其制冷量下降。相反，冷凝温度下降，其制冷量上升。其原因是，一台压缩机制冷量的大小主要取决于它的压力比排气压力与吸气压力之比，上升，其排气量下降；下降其排气量上升。而冷凝温度的上升或蒸发温度的下降，都影响着吸排气压力的变化，这就牵涉其压力比的变化而影响排气量的变化。注：空载运转电流值是为了当压缩机已拆下或系统内无制冷剂时作为参考的，但压缩机不允许长时间空载运转，否则会烧毁电机。 电阻值随温度的变化会有所变化，您也可以通过比较同型号正常压缩机的阻值来判断。三、压缩机使用注意事项一、 抽真空水平真空度直接影响到系统内的含水量。真空度越低，系统中残留的水蒸气越少。SHEC推荐系统真空度控制在20Pa以下,以保证系统含水量。冷媒在水分存在的情况下会发生水解，生成酸性物质。酸性环境加剧铜在冷媒和润滑油的混合物中溶解（氧化）。溶解的铜离子在与压缩机内的钢或铸铁（泵体）接触时被还原析出，并沉积在钢铁部品（活塞、滑片、汽缸）表面，形成一层铜膜，这就是所谓的“镀铜”现象。镀铜会影响部品的配合间隙和密封效果；严重的电镀铜现象会直接导致配合部品的堵转（滑片与滑片槽、活塞与汽缸）。水分导致的酸性环境会加剧油的劣化和电机烧毁；生成碳渣对压缩机产生致命影响。真空度超出规定，还可能产生的不良： 制热时毛细管、膨胀阀的冰堵生成的酸性物质会侵蚀电机及叶片弹簧等；冷冻机油的氧化加剧；制冷剂会分解；空气为不凝结气体，导致系统压力高，工况不稳定；排气温度升高；真空度不合格的原因有：没有从高、低压两侧抽真空；抽吸时间不够；系统的泄漏；二、接线方法确认压缩机由于在误接线的情况下，热保护器未必能够起到保护作用，而导致压缩机烧毁。建议采用双工位接线确认。这样可将人为的失误尽可能的降低。 UP3误接线图样（例）： C C M M S S 最靠近排气管的接线柱为主线圈，逆时针方向旋转分别为副线圈和公共端。主线圈公共端副线圈公共端主线圈副线圈公共端主线圈副线圈三、 测试安全性能项目建议充氟后先运转再检查电气性能。由于液态制冷剂封入后，会出现瞬间绝缘等级下降的现象，原因是充入的液态制冷剂可能会凝结在接线端子上，且由于液态制冷剂的绝缘阻抗远小于气态制冷剂，所以整机绝缘下降。经运转后，液态制冷剂蒸发，绝缘会恢复正常。四、压缩机充氟位置确认制冷剂应从冷凝器后端注入空调器系统。否则，液态制冷剂会直接进入压缩机。由于液态制冷剂与冷冻油互溶性极强，会稀释压缩机机械部分间原有的油膜，使得润滑不良而导致异常磨耗。 液体制冷剂直接进入压缩机后，可能会黏附在接线端子上，引起瞬间绝缘、耐压不良。五、系统清洁程度在插入连接管前才拔出压缩机橡胶塞 压缩机长期暴露在空气中会增加灰尘进入压缩机的可能。另外由于冷冻油具有一定的吸水性，会吸入较多的水蒸气。 系统管路清洗铜管切割后会产生较多的细小铜屑，如进入压缩机会导致压缩机的损坏。管路焊接时充氮保护焊接时，管路内部表面会产生氧化膜，影响压缩机正常运转，甚至可能引起压缩机端子间放电。所以需在焊接时充入氮气予以保护。六、 压缩机运转要求压缩机通电后，至少要连续运转5分钟如此，可以保证压缩机的回油状态。如运转时间过短，会有较多的冷冻油沉积在系统中而无法返回压缩机。长此以往，会导致压缩机内部因油量不足而产生磨耗。压缩机关机后至少停3分钟才可再次起动系统压力不平衡，会导致压缩机因启动负载过大而堵转。为平衡系统压力，需停机3分钟以上。七、 系统真空状态注意事宜在真空状态下，压缩机严禁运转或施加电脉冲。因为在真空状态下，电子容易被游离出来，因此产生放电。而带电体间存在介质（如制冷剂、空气），电子就不容易游离。八、冷凝器中间部位与压缩机底部的温度差（T）在连续运转时， T 要在6以上；断续运转时T 要在0以上控制T 的意义：与冷凝温度（相当于壳体内压的饱和温度）相比，压缩机的温度较低时，会发生冷媒在压缩机内不断凝聚的现象，这时油被冷媒稀释，造成油膜强度不够导致滑动部件的严重磨损。规定T 就是要保证冷媒不要在压缩机内凝聚，防止上述的不良发生。T 偏低的常见原因：冷媒封入量过多；毛细管不合适；对压缩机的过度冷却；频繁的、运转时间短的断续运转。九、制冷剂最大允许充注量压缩机在使用时须充注适量的制冷剂：压缩机在使用时制冷剂的封入量必须要控制在容许范围以内。如果制冷剂封入量过多，可能产生以下不良：长时间停用后，