制冷压缩机教学PPT作者吴业正第一章绪论

1、第一章 概述 1.1 概述 1.2 制冷压缩机的分类 1.3 制冷压缩机的名义工况 1.4 制冷压缩机发展概况第一节 绪论 在蒸气压缩式制冷装置中，选用了各种类型的制冷压缩机。它们是装置中的关键核心设备，对系统的运行性能、噪声、振动、使用寿命和节能有着决定性的作用。1.1 概述 制冷压缩机在系统中的作用： 为了能连续不断地制冷，需用压缩机为了能连续不断地制冷，需用压缩机将已汽化的低压蒸气从蒸发器中吸出并对将已汽化的低压蒸气从蒸发器中吸出并对其做功，压缩成为高压的过热蒸气，再排其做功，压缩成为高压的过热蒸气，再排入冷凝器中入冷凝器中( (提高压力是为了使制冷剂蒸气提高压力是为了使制冷剂蒸气容易在

2、常温下放出热量而冷凝成液体容易在常温下放出热量而冷凝成液体) )。在。在冷凝器中利用冷却水或空气将高压的过热冷凝器中利用冷却水或空气将高压的过热蒸气冷凝成为液体并带走热量，制冷剂液蒸气冷凝成为液体并带走热量，制冷剂液体又从冷凝器底部排出。如此周而复始，体又从冷凝器底部排出。如此周而复始，实现连续制冷。实现连续制冷。 概括地说,这种制冷方法是使制冷剂在低温低压的条件下汽化而吸取周围介质的热量，并在常温高压的条件下冷凝液化而放出热量并由冷却水(或空气)带走。欲使制冷剂实现这样的热量转移，必须提供与蒸发温度和液化温度相对应的低压和高压条件，而这一条件正是由压缩机创造的。因此，在蒸气压缩式制冷循环中，

3、只有有了压缩机，制冷机才能将低温物体的热量不断地转移给常温介质，从而达到制冷的目的。 制冷压缩机按其工作原理可以分为: 容积型 速度型 1.2.1 按提高气体压力的原理分类 1.容积型压缩机 用机械的方法使密闭容器的容积变小,使气体压缩而增加其压力的机器。 它有两种结构型式：往复活塞式(简称活塞式) 回转式 1.2 制冷压缩机的分类制冷压缩机的分类2 .速度型压缩机速度型压缩机 用机械的方法使流动的气体获得很高的流速流速，然后在扩张的通道内使气体流速减小，使气体的动能转化为压力能，从而达到提高气体压力的目的，这种机器称为速度型压缩机。属于这一类的有离心式离心式制冷压缩机。 这种压缩机工作时，气

4、体在高速旋转的叶轮推动下，不但获得了很高的速度，并且在离心力的作用下，沿着叶轮半径方向被甩出，然后进入截面积逐渐扩大的扩压，在那里气体的速度逐渐下降而压力则随之提高。压缩机的种类 全封闭活塞式压缩机全封闭活塞式压缩机工作过程工作过程 活塞式压缩机活塞式压缩机工作过程分解工作过程分解 滚动转子式压缩机滚动转子式压缩机工作过程工作过程 摆转式压缩机摆转式压缩机工作过程工作过程 螺杆式压缩机螺杆式压缩机工作过程工作过程 单螺杆式压缩机单螺杆式压缩机工作过程工作过程 涡旋式压缩机涡旋式压缩机工作过程工作过程滑片式压缩机滑片式压缩机工作过程工作过程斜盘式压缩机斜盘式压缩机工作过程工作过程离心式压缩机工作

5、过程离心式压缩机工作过程 制冷压缩机制冷压缩机（按压缩机的热力学工作原理分）按压缩机的热力学工作原理分）容积型容积型速度型速度型（按压缩机部件运动特点分（按压缩机部件运动特点分）往复式往复式回转式回转式 滚动滚动转动式转动式滑滑片片式式单螺单螺杆杆式式双螺双螺杆杆式式涡涡旋旋式式（按结构特点分按结构特点分）离心式离心式活塞式活塞式压缩机种类压缩机种类1.2.2 按使用的制冷剂种类分类 ：有机制制冷压缩机有机制制冷压缩机无机制制冷压缩机无机制制冷压缩机 1.2.3 按密封结构形式分类 制冷系统中的制冷剂是不允许泄漏的，这意味着系统中凡与制冷剂接触的每个部件都应是对外界密封的。根据制冷压缩机所采取

6、的防泄漏方式和结构，可有三种不同的基本压缩机形式。 开启式压缩机 半封闭式压缩机 全封闭式压缩机 开启式压缩机开启式压缩机开启式压缩机结构图开启式压缩机结构图半封闭式压缩机半封闭式压缩机半封闭式压缩机结构图半封闭式压缩机结构图全封闭式压缩机全封闭式压缩机1.2.4 按工作蒸发温度范围分类 单级制冷压缩机一般可按其工作 蒸发温度的范围分为高温、中温和低温压缩机三种，但在具体蒸发温度区域的划分上并不统一。下面列举一种著名压缩机的大致工作蒸发温度的分类范围。 高温制冷压缩机 (-10 0 )中温制冷压缩机 (-15 0 )低温制冷压缩机 (- 40 -15 )1.3 制冷压缩机的名义工况压缩机的指示

7、功率和指示效率 ： 由于压缩机的实际过程和理论过程之间有偏差，实际压缩过程中气缸内所消耗的功率Pi（称为指示功指示功率率）比绝热压缩所需之功率Pa要大，两者之间的关系可用指示效率指示效率i i（又称绝热效率）来表示，即： iatPP轴功率、摩擦功率与机械效率 fiieimPPPPP由原动机传到压缩机曲轴上的功率称为轴功率轴功率PefP轴功率一部分用于克服曲柄连杆等运动机构摩擦阻力，这部分功率称为摩擦功率摩擦功率 iP轴功率的一部分直接用于压缩气体，称为指示功率指示功率 机械效率：机械效率： mik 压缩机的摩擦功率可分为两部分，即往复运动摩擦功率(活塞、活塞环与气缸间)和回转运动摩擦功率，前者

8、约占7080，后者约占2030。摩擦功率与压缩机的结构有关，也与润滑油温度及转速有关。制冷压缩机的指示效率与机械效率的乘积称为压缩机的总效率，即 k制冷压缩机的总效率 约等于0.650.72。 压缩机所需电动机的功率 genPP0PePnnegPP当压缩机用皮带与电动机相联接时，这时电动机轴上的功率 要比压缩机的轴功率 大，两者之间的关系可用传动效率 表示，即： 或 n值一般为：三角皮带传动 n=0.970.98， 平皮带传动 n=0.96。 1.4 1.4 制冷制冷压缩机的当前发展概况压缩机的当前发展概况 CFCs 和和HCFCs的替代问题的替代问题1名称名称CFCs全卤代烃。分子中只有氯、

9、氟、碳原子，全卤代烃。分子中只有氯、氟、碳原子， 称氯氟烃，如称氯氟烃，如R11、R12、R13、R14、 R113、R114 等。等。 Cl: Chlorine ； F：Fluorine ；C:Carbon 。HCFCs分子中只有氢、氯、氟、碳原子，称氢分子中只有氢、氯、氟、碳原子，称氢 氯氟烃，如：氯氟烃，如：R22。 H：Hydrogen 。HFCs含氢、氟、碳，称氢氟烃含氢、氟、碳，称氢氟烃，如如R134a 。2替代工质替代工质被替代物质被替代物质替代物质替代物质CFC-12CFC-11HCFC-22R-502HFC-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，研究工目前还没有理想的替代制冷剂，研究工作正在进行中。现作正在进行中。现使用的使用的天然工质天然工质: :氨、氨、COCO2 2、碳氢化合物。碳氢