第三章 制冷.ppt

第三章制冷压缩机 3 1活塞式制冷压缩机的构造 3 2活塞式制冷压缩机的性能 3 3回旋式制冷压缩机 3 4离心式制冷压缩机 制冷压缩机的作用和类型 一 作用 二 类型 气体压力提高靠吸入气体的体积被强行压缩 使单位容积内气体分子数量增加 气体压力的提高是靠气体的速度转换而来 从蒸发器中吸取制冷剂蒸气 以保证一定的蒸发压力 提高压力 将低压低温的制冷剂蒸气压缩成为高压高温的过热蒸气 以创造在较高温度下冷凝的条件 输送并推动制冷剂在系统内流动 完成制冷循环 制冷压缩机类型 3 1活塞式制冷压缩机的构造 一 活塞式制冷压缩机的形式1 气体在气缸的流动方向 逆流式 顺流式 2 气缸分布形式 卧式 直立式 高速多缸 V型 W型 S型 等 3 制冷剂种类 氟利昂 氨制冷压缩机 4 与电机组合 开启式 封闭式 半封闭 全封闭 5 压缩级数 单级 双级压缩机 6 制冷量大小 大型 600KW 小型 60KW 中型 60 600KW 1 单级表示方法 制冷剂 A为氨 F为氟利昂 气缸布置 V型 W型 S型传动方式 A为直接传动 可略 B为皮带传动Q为全封闭式2 双级表示方法 二 活塞式制冷压缩机型号表示方法 3 压缩机型号举例 三 活塞式制冷压缩机结构 1 类型 开启式半封闭式封闭式 2 配件 特征 曲轴功率输入端伸出机体 通过联轴器或皮带轮和原动机相连接 带有轴封装置 特点 容易拆卸 维修 密封性较差 工质易泄漏 3 开启式活塞制冷压缩机 3 开启式活塞制冷压缩机 A 3 开启式活塞制冷压缩机 B 3 开启式活塞制冷压缩机 C 1 活塞组 pistongroup 2 活塞 piston 3 活塞销 pistonpin 4 活塞环 pistonring 5 连杆组 connectingrod 6 曲轴 crankshaft 7 轴封装置 shaftsealinginstrument 8 气阀组 gasvalvegroup 9 机体及缸套 10 能量调解机构 活塞 活塞销 活塞环等的总称 由连杆带动 在气缸内作往复运动 配合气阀部件完成吸入 压缩和输送气体的作用 典型的筒形活塞组部件由活塞 气环 油环 活塞销 弹簧挡圈组成 1 活塞组 pistongroup 2 活塞 piston 筒形活塞分顶部 环部和裙部三部分 活塞上面封闭圆筒部分称为顶部 活塞上装活塞环及油环的部位称环部 环部以下称裙部 裙部有活塞销座 3 活塞销 pistonpin 活塞销用来连接活塞和连杆小头 连杆通过活塞销带动活塞作往复运动 活塞销结构简单 一般制成中空的圆柱体 为了防止活塞销轴向位移而伸出活塞擦伤气缸 销座孔内可以采用软金属塞或采用弹簧挡圈 也有采用螺钉固定 4 活塞环 pistonring 活塞环有气环和油环两种 气环的作用 密封气缸的工作容积 防止压缩气体通过气缸壁处间隙泄漏到曲轴箱 油环的作用 刮下附着于气缸壁上多余的润滑油 并使壁面上油膜分部均匀 5 连杆组 connectingrod 连杆将活塞与曲轴连接起来 将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动 与曲轴相连的一端称连杆大头 作旋转运动 另一端通过活塞销与活塞相连 称为连杆小头 作往复运动 大头与小头之间称为连杆体 作往复与摆动的复合运动 6 曲轴 crankshaft 曲轴是压缩机的重要部件之一 压缩机的全部功率都通过曲轴输入 7 轴封装置 shaftsealinginstrument 轴封装置是开启式压缩机的重要部件之一 防止曲轴箱内制冷剂与外界空气相互泄漏 8 气阀组 gasvalvegroup 气阀主要由阀座 阀片 弹簧和阀盖 阀片的升高限制器 组成 它的正常工作才能保证压缩机实现吸气 压缩 排气 膨胀四个工作过程 气阀的启闭是依靠阀片二侧的压力差来实现的 9 机体及缸套 机体是支承压缩机全部质量并保证各零部件之间有正确的相对位置的部件 机体包括气缸体和曲轴箱两个部分 安装气缸套的部位称为气缸体 安装曲轴的部位称曲轴箱 10 能量调解机构 压缩机制冷量的大小与运转情况有关 常用载荷调节法 A 间歇运行B 调节冷剂流量 节流 旁通 C 卸载D 调速卸载调节机构 开启吸气阀 气缸相当于不工作 A 顶杆启阀机构B 油压推杆机构 4 半封闭式制冷压缩机 半封闭式制冷压缩机的机体和电动机的外壳铸成一体 电动机的转子直接装在压缩机曲轴的悬臂部分 因而不需要轴封和联轴器 它比开启式压缩机结构更为紧凑 密封性能好 噪声低 比全封闭式压缩机易于拆卸和修理 5 封闭式制冷压缩机 全封闭式制冷压缩机的特点 是将压缩机与电动机一起组装在一个密闭的罩壳内 形成一个整体 从外表上看只有压缩机进 排气管和电动机引线 3 2活塞式制冷压缩机的性能 一 工作过程1 理想工作过程 4 1 吸气过程 下止点 1 2 压缩过程2 3 排气过程 上止点 完成一个循环 压缩机对制冷剂所做的功可用面积41234表示 一 工作过程 2 实际工作过程 压缩机的结构上 不可避免地会有余隙容积 吸 排气阀门有阻力 压缩过程中 气缸壁与气体之间有热量交换 气阀部分及活塞与气缸壁之间有气体的内部泄漏 二 工作参数 1 气缸工作容积Vg 理想工作过程下 曲轴每旋转一圈 压缩机一个气缸所吸入的低压气体的体积 D为气缸直径 L为活塞行程 二 工作参数 2 理论输气量 在理想条件下 压缩机在单位时间内由气缸输送的气体质量 D为气缸直径 L为活塞行程 n为气缸数 z为转数 3 实际输气量 在实际运行中 压缩机在单位时间内输送的气体体积 Vr实际输气量 Mr实际输气质量 v1 气体比容 二 工作参数 4 容积效率 v 输气系数 制冷压缩机的实际输气量VR与理论输气量Vh的比值 影响因素 余隙容积 v余隙系数吸 排气阀阻力 p节流系数气缸壁与制冷剂热交换 T预热系数压缩机内部泄漏 L气密系数经验公式 二 工作参数 氨 m 1 28氟利昂 m 1 18 3 压缩机指示功率 三 性能 1 制冷量 2 压缩机理论耗功率 指示效率 i 单位理论压缩功与实际条件下压缩单位质量制冷剂所消耗的功之比 4 压缩机摩擦功率 运转时克服机械摩擦消耗的功率 三 性能 摩擦效率 m 指示功率与轴功率的比值 一般取0 8 0 9 5 压缩机轴功率 机械效率 总效率 k 可反映压缩机在某一工况下运行的各种损失 k 0 65 0 75 6 压缩机配用电动机的功率 传动效率 d 直接连接为1 三角带联结为0 9 0 95 7 能耗指标性能系数COP 指一定工况下压缩机的制冷量与所消耗轴功率的比值 可用来评价压缩机运转时的经济性 能效比EER 制冷机输入单位功所产生的制冷量 评价制冷机的经济性 三 性能 三 性能 压缩机各类功之间的关系 电机功率P 轴功率Pe 指示功率Pi 理论功率Pth 摩擦损耗 传动损耗 压缩气体损耗 d m i 输入功率Pin 电机损耗 e 压缩机选型参数 理论输气量 气缸容积 配备电机 输入功率 四 活塞式制冷压缩机选型设计 已选定某型号压缩机已知该压缩机结构尺寸 缸径 汽缸数 活塞行程 转速等 计算压缩机气缸容积 计算理论输气量 校核该压缩机实际输气量能否达到设计要求 五 活塞式制冷压缩机校核计算 设计输气量 六 关于压缩机的制冷量和功耗 压缩机的制冷量和耗功量与制冷剂和工况有关 压缩机的额定制冷量和耗功量 是指在额定工况下的制冷量和耗功量 名义工况标准P59 开启式和半封闭式制冷压缩机的两个规定工况 3 3回转式制冷压缩机 一 滚动转子式制冷压缩机二 涡旋式制冷压缩机三 螺杆式制冷压缩机 一 滚动转子式制冷压缩机 滚动转子压缩机属容积式偏心滚动转子与顶端弹簧机构 一同构成密封的吸气腔和排气腔1 工作原理2 结构组成 一 滚动转子式制冷压缩机 3 特点 吸气 压缩工程在一转内同时进行 工作平稳 余隙小 流动阻力小 大压缩比下容积效率高 体积小 重量轻 零部件少 振动小 噪声低 在同工况和同制冷量下 效率高于活塞式压缩机 对零部件材质和加工精度要求高 4 应用 广泛用于家用冰箱 空调等中小型制冷系统 二 涡旋式制冷压缩机 涡旋式压缩机属容积式 由静涡盘和动蜗盘组成 动涡盘绕偏心轴公转 1 工作原理2 工作过程3 结构组成 二 涡旋式制冷压缩机 4 特点 结构简单 零部件少 体积小 重量轻 无吸 排气阀 易损部件少 泄漏少 无余隙 容积效率高 运行平稳 噪声低 振动小 压缩机效率高 加工 装配精度要求高 5 应用 广泛应用于中小制冷量的空调机组 冷水机组 热泵机组 三 螺杆式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机是一种容积式压缩机1 类型 单螺杆 由一个螺杆和两星轮组成 双螺杆 由一对相互啮合的螺旋形阴阳转子组成 转子的齿槽与气缸壁之间构成压缩气体的工作空间2 工作原理3 结构组成 三 螺杆式制冷压缩机 4 特点 压缩机平衡性好 振动小 转速高 排气温度低 结构紧凑 无吸排气阀 易损部件少 容积效率高 对湿压缩不敏感 可实现无级能量调节 滑阀15 100 油系统复杂 噪声大 低压缩比下能耗较大 5 应用 大中型氟利昂制冷系统 3 4离心式制冷压缩机 离心式制冷压缩机是速度型压缩机结构含机体 进气室 叶轮 扩压器 蜗壳通过高速旋转的叶轮对气体做功 将离心力产生的