制冷压缩机工作原理.ppt

制冷技术与应用,第三章制冷压缩机,基本要求：1熟悉各类制冷压缩机的基本构造、工作过程和运行特性。2熟悉掌握活塞式制冷压缩机冷量、功率和能耗指标的计算方法，以及影响这些性能参数的各种因素。3各类制冷压缩机的冷量（能量）调节原理。4了解回转式制冷压缩机可能逐步取代活塞式制冷压缩机的主要原因。,制冷压缩机根据其工作原理可分为容积型和速度型两大类。在容积型压缩机中，气体压力的升高是靠吸入气体的体积被强行缩小，使单位容积内气体分子数增加来达到的。它有两种结构形式：往复活塞式和回转式。在速度型压缩机中，气体压力的升高是靠气体的速度转化而来，即先使气体获得一定高速，然后再由气体的速度能转化为压力能。其主要形式是离心式制冷压缩机。,所有制冷压缩机，根据其结构特点和工作原理，均有其最佳冷量使用范围。因此，当使用的冷量和条件不同时，应选用不同形式的压缩机，以获得最佳运行效果。,第一节活塞式制冷压缩机的构造,一、活塞式制冷压缩机的分类（1）按压缩机汽缸分布形式分：直立形、V形、W形、S形（扇形）和Y形（星形）（2）按使用的制冷剂种类分：氟利昂和氨制冷压缩机,（3）按压缩机与电动机的组合形式分：开启式和封闭式（半封闭和全封闭）（4）按压缩机的级数分：单机单级和单机双级制冷压缩机,二、活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零件,对于一台典型的大型活塞式制冷压缩机，它的零部件可分为：（1）机体（2）传动机构（3）配气机构（4）润滑油系统（5）卸载机构（6）轴封装置,1开启式制冷压缩机,（1）传动机构,（2）配气机构：制冷压缩机的配气机构随压缩机的形式和大小有较大区别，目前使用比较典型的形式有以下三种。1）月牙形和舌形阀片阀板组：主要应用在小型封闭式制冷压缩机中。2）环形阀片阀板组：主要用在老式的2F10和4F10型制冷压缩机中。3）带有能量调节的配气和卸载机构,（3）润滑油系统a机械油泵供油润滑：用在中、大型以及带有能量卸载机构的制冷压缩机。目前采用的润滑油泵主要有：月牙形内齿轮油泵和转子式油泵。b离心供油润滑：用在曲轴呈垂直安装的全封闭制冷压缩机。c飞溅润滑：用在小型开启式和半封闭式制冷压缩机。,（4）轴封装置,2封闭式制冷压缩机：电机与压缩机组装成整体的制冷压缩机。与开启式制冷压缩机相比较，封闭式压缩机具有结构紧凑，体积小，质量轻等优点，对中、小型制冷压缩机特别适用。,（1）半封闭式制冷压缩机,（2）全封闭式制冷压缩机,（3）水分、垃圾对封闭式制冷压缩机的危害,第二节活塞式制冷压缩机的运行性能,活塞式制冷压缩机的运行性能主要指它的容积效率、吸气量、制冷量、耗功率以及能耗指标等，这些性能参数对于一台制冷压缩机而言，均不是定值，而是随所用制冷剂性能和运行工况等许多因素而变化。,一、活塞式制冷压缩机的工作过程,活塞式制冷压缩机的工作过程包括吸气、压缩、排气三个过程。压缩机完成一个工作过程，每只气缸吸入的低压气体体积为：（m2）,若压缩机的气缸数为Z，转速为n（r/min），则其每秒钟吸入的气体体积为：（m3/s）,二、活塞式制冷压缩机的容积效率,压缩机的实际吸气量Vr小于活塞排量Vh，两者之比称为压缩机的容积效率v。,容积效率总小于1，它的大小反映了压缩机气缸容积的有效利用程度。影响它的主要因素有四个：（1）气缸余隙容积的大小（2）吸、排气压力以及吸、排气阀片阻力（3）吸入气缸的低温制冷剂蒸汽遇到热的气缸壁所引起的热膨胀（4）气缸内部的泄漏,1余隙容积的影响余隙系数：2吸、排气阀片阻力的影响节流系数：,3吸入蒸汽热膨胀的影响预热系数：4压缩机内部泄漏的影响气密系数：l=0.950.98,制冷压缩机运行时的容积效率v与v、p、t和l四个系数有关，因此它可用这四个系数的乘积表示：v=vptl,由于影响制冷压缩机容积效率的因素较多，难以用公式精确计算，应通过制冷压缩机的实验求得。因此，为了能计算压缩机的理论制冷量，目前常用推荐的经验公式：制冷压缩机的实际吸气量为：Vr=vVh（m3/s）,三、活塞式制冷压缩机的制冷量、耗功率及其能耗指标,1制冷量：（kW）2耗功率（1）理论功率：N=Mrw（kW）,（3）轴功率：（kW）（4）配用电机功率：（kW）（5）电机输入功率：（kW）,3能耗指标单位轴功率制冷量：（kW/kW）能效比：,四、活塞式制冷压缩机运行特性参数的变化,1冷凝温度的影响（蒸发温度不变）,2蒸发温度的影响（冷凝温度不变）,由于制冷压缩机的制冷量及其性能随工况而变化，在比较活塞式制冷压缩机的运行性能和各个参数时，必须在相同工况下进行才能作出评价。为此，我国规定了标准和空调两个工况，用来比较活塞式制冷压缩机的制冷剂和它的Ke及EER值。,若已知压缩机在某工况下的制冷量，则该压缩机在另一个工况下的制冷量可通过下面的公式换算：,活塞式制冷压缩机的标准工况和空调工况,五、活塞式制冷压缩机的设计和使用条件,我国的活塞式制冷压缩机按气缸直径的毫米数分为系列，目前有40，50，70，100，125，170六种系列产品。,第三节螺杆式制冷压缩机,一、螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理,二、螺杆式制冷压缩机的运行调节,螺杆式制冷压缩机的冷量可在15%100%之间无级调节，当冷量在60%100%之间调节时，其耗功率几乎与制冷量以相同比例变化。,第四节偏心滚动转子式和涡旋式制冷压缩机,一、偏心滚动转子式制冷压缩机偏心滚动转子式制冷压缩机在功率1kW以下的小型窗式空调和食品冷藏箱中使用。,二、涡旋式制冷压缩机,涡旋式制冷压缩机使用功率大约在115kW之间，与活塞式制冷压缩机相比，它的体积缩小40%，重量减轻15%，易损部件极少，运行平稳，噪声低，具有较高的EER值。,第五节离心式制冷压缩机,目前，单