制冷压缩机绪论1.ppt

制冷压缩机主讲张晓青刘扬娟 讲义一 第一章绪论 制冷压缩机的功能制冷系统的 心脏 吸收来自蒸发器的制冷剂蒸气 提高压力后排气到冷凝器 使制冷剂在系统中循环流动 可用于制冷系统和热泵系统 53 2 制冷系统和热泵系统的异同 相同点 将低温处的热量排到高温处 同时消耗能量 不同点 工作温度范围和目的和用途不同一般根据用户所需的目的不同而区别为制冷系统和热泵系统 制冷压缩机在两系统中的功能无差别 53 3 制冷系统 53 4 热泵系统 热泵系统 53 5 制冷压缩机的种类与分类 一 种类 53 6 分类 53 7 制冷压缩机的发展概况 种类的多样化发展 以传统的活塞式为主要品种 离心式 螺杆式 滚动转子式 涡旋式等都在被卓有成效地开发和应用 新型节能型 变频压缩机 直线电动机驱动的高速压缩机 喷液冷却等环保型 使用无氟和环保工质 低噪声和小振动等高效率和高可靠性型 结构改进和新机型的开发 如双转子式滚动活塞压缩机 摆转式压缩机 涡旋式等的研发 紧凑轻量化及模糊逻辑控制 53 8 往复式压缩机ReciprocatingCompressor 法国美优乐 吸气过程 53 9 排气过程 排气过程 53 10 动画片 53 11 往复式压缩机工作过程 吸气过程 53 12 压缩过程 53 13 过压缩 动压 53 14 排气过程 53 15 膨胀过程 53 16 动画片 53 17 特点和趋势 发展历史悠久 具有丰富的设计 研究 制造和运行经验 技术成熟 至今在各个领域中依然被广泛应用 发展着 在中小冷量范围内 仍以活塞式压缩机为主 据统计 在100瓦 7 5千瓦的小型封闭式压缩机中 活塞式占75 零部件多 转速受限制 材料和制造要求低 间歇式吸排气 管道有气流脉动 直线电动机驱动高速活塞式压缩机的开发 利用先进的加工 制造和控制技术制造高精度的压缩机 改进气阀设计等 53 18 滚动转子式压缩机 RotaryCompressor 53 19 滚动转子式压缩机的工作过程 53 20 特点与发展趋势 零部件少 尺寸紧凑 重量轻 效率对磨损和间隙敏感 变频压缩机 在日本 变频房间空调器是主流机型 容量范围在进一步扩大 双缸双转子式 新机型 减小在低速范围内的振动 提高经济性和可靠性 提高生产加工和装配技术 使装配间隙合适 最小化机械损失和气体压缩损失 开发高效率的电机 适用于小型冰箱和空调 53 21 SwingCompressor 摆转式压缩机 特点 1 转子与叶片铸造成一体 与轴瓦一起使压缩平稳 减少滑阀与转子的泄漏和混合油引起的摩擦 效率和可靠性更高的 采用变频 在中低速 效率和节能显著 且面向替代工质HCFC 407C和410A 日本大金 DAIKIN 公司正在用它代替传统的滚动转子式 53 22 螺杆式压缩机 53 23 双螺杆式压缩机的工作过程 DoubleScrewCompressor 53 24 HITACHIScrewCompressor日立 R 22 R 134a andR 407Crefrigerants 53 25 特点 适用于中型制冷量范围内 零部件少 可靠性和效率较高 加工精度高 价格较高 部分负荷的效率较高 无活塞式的液击和离心式的喘振现象 53 26 单螺杆压缩机 asemi hermeticsinglescrewcompressorforthelargerDaikinchiller withR 134arefrigerant 53 27 转子 星轮 单螺杆式压缩机的工作过程 Compression 53 28 工作过程 53 29 容量调节100 53 30 容量调节70 53 31 容量调节0 53 32 动画片 53 33 Uniquestateoftheartdesign Compact simpleandrobustconstructionLackofvalvesorcriticalreciprocatingcomponentsincreasesresistancetoliquidsluggingandensuresmaximumreliabilityVerylowbearingload well balancedaxialandradialforcesbysymmetricalcompressionwithasinglerotorand2idleturninggaterotorsDurablepolymergaterotorseliminatefrictionandsignificantlyreducewearandenergylossesNooilpumpnecessary compressorscrewiscooledandsealedofcompressorbyliquidrefrigerantinjection resultinginaconstantworkingtemperaturethroughoutanextendedworkinglifeandallowingreducedrotorclearanceforaccurateandefficientcompressionVerylowvibrationlevels resultinginlesswearandlowoperatingsoundlevel silencerincorporatedwithincompressor 特点 DAIKIN 53 34 图5 7全封闭涡旋压缩机1 吸气管2 排气口3 静涡旋盘4 动涡旋盘5 背压腔6 电动机7 曲轴8 十字联接环 涡旋式压缩机ScrollCompressor 53 35 吸气 排气 卧式涡旋压缩机日立公司 HITACHIhorizontalscrollcompressorforrefrigerationapplication 1988 astheworld sfirst UsingR 22refrigerantthecompressorhasanextendedcoolingrangefrom 45 Cto 5 C 用于冷藏 冷冻柜 53 36 立式 53 37 涡旋式压缩机的工作过程 DaikinR 407Crefrigerant hermeticscrollcompressorsforSmallerDaikinchillers 53 38 工作过程 53 39 Importantfeaturesinclude CompactSize Compact simpleandrobustdesignGreaterReliability LackofvalvesandincorporationofswinglinkmechanismensuresmaximumreliabilitySuperiorEnergyEfficiencyConstantcompressionensureslowenergyconsumption highcompressionefficiencyduetoabsenceofvolumetricre expansionQuietOperationLowoperatingsoundlevelLowstartingcurrent 53 40 图5 1滑片压缩机 滑片式压缩机SlidingVaneCompressor 53 41 吸气口 排气口 53 42 全封闭式 活塞式 滚动转子式 Hermetic 53 43 全封闭式压缩机的剖视图 53 44 半封闭式 Semi hermetic 53 45 半封闭式压缩机的剖视图 53 46 开启式 Open driven 江苏省泰州商业机械总厂 53 47 开启式压缩机的剖视图 53 48 CFCs和HCFCs的替代 名称 CFCS 全卤代烃 分子中只有氯 氟 碳原子 称氯氟烃如 R11 R12 R13 R14 R113 R114等 Cl Chlorine F Fluorine C CarbonHCFCS 分子中只有氢 氯 氟 碳原子 称氢氯氟烃 如 R22 H HydrogenHFCS 含氢 氟 碳 称氢氟烃 如R134a 53 49 2 危害性指标 ODP 臭氧消耗潜能 Ozone depletionpotential GWP 全球变暖潜能 Global warmingpotential 首先被替代 逐步淘汰 phaseout 53 50 3 替代时间表 对CFCs包括R11 R12 R113 R114等发达国家 1996年1月1日完全停止生产和销售发展中国家 2010年停用 对HCFCS包括R22 R142bR123等发达国家 2020年停用发展中国家 2040年停用 53 51 3 替代工质 被替代物质 替代物质 CFC 12CFC 11HCFC 22R 502 HFC 134a HC600aHFC 245a HCFC 123 过渡 HFC 134a R407C HC 290R 404A R 507等 目前还没有理想的替代制冷剂 研究工作正在进行中 天然工质的使用 氨 CO2 碳氢化合物 53 52 4 工质替代对制冷压缩机的影响 热力性质等问题替代工