压缩机(活塞机)-正式

1、第三章制冷压缩机第三章制冷压缩机本章主要内容本章主要内容3.13.1活塞式制冷压缩机活塞式制冷压缩机3.23.2回转式制冷压缩机回转式制冷压缩机3.33.3离心式制冷压缩机离心式制冷压缩机 第一节第一节 活塞式制冷压缩机活塞式制冷压缩机 一、压缩机分类一、压缩机分类 1 1、按使用的工质分类、按使用的工质分类 : : 分为氨压机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等分为氨压机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等 。 2、按压缩机的密封方式分类按压缩机的密封方式分类: : 分为开启式、封闭式分为开启式、封闭式 3 3、按气缸布置方式分类：、按气缸布置方式分类： 分为卧式、直立式、角度式分为卧式、直立式、角度式

2、 4 4、按制冷量的大小分类、按制冷量的大小分类 分为小、中、大分为小、中、大 5 5、按气体压缩的级数分类、按气体压缩的级数分类 分为单级压缩和多级分为单级压缩和多级( (一般为两级一般为两级) )压缩制冷压缩机。压缩制冷压缩机。 二、工作过程二、工作过程1、输气系数输气系数hrVV实际输气量实际输气量理论输气量理论输气量ltpvv1)1)容积系数容积系数v : :由于余隙容积的存在，工作过程中出现了由于余隙容积的存在，工作过程中出现了膨胀膨胀过过程，压缩机的程，压缩机的实际输气量的减少实际输气量的减少。gVVv1定义：定义：1)(1112mVppc P2/P1 P2/P1 、m m 不变，

3、不变， c c 增加增加 VV c c 、m m 不变，不变， P2/P1 P2/P1 增加增加 VV c c、P2/P1 P2/P1 不变，不变， m m 增加增加 VV1232)2)压力系数压力系数p : :吸排气阀片阻力吸排气阀片阻力对压缩机输气量的影响对压缩机输气量的影响。吸气过程中气缸内的压力恒低于吸入管中的压力。要使气缸内吸气过程中气缸内的压力恒低于吸入管中的压力。要使气缸内的压力升高，则要损失一部分活塞行程，使压缩机的的压力升高，则要损失一部分活塞行程，使压缩机的实际吸气量减实际吸气量减少。少。 定义定义: : 12121VVVVp)(1111ppvcp3)3)温度系数温度系数t

4、 : :气缸壁与气体之间气缸壁与气体之间热交换热交换对输气量的影响。对输气量的影响。baTvv式中：式中： Va - 进入气缸未被气缸壁加热气体的比容；进入气缸未被气缸壁加热气体的比容； Vb- 进入气缸被气缸壁加热气体的比容。进入气缸被气缸壁加热气体的比容。 对于开启式压缩机为：对于开启式压缩机为： 对于封闭式制冷压缩机为：对于封闭式制冷压缩机为： 740112tttbaTTkt1情况等因数汽缸尺寸、转速、冷却压缩比制冷机的种类的因素主要影响):cbat4)泄漏系数泄漏系数l:压缩机工作过程中压缩机工作过程中泄漏泄漏所引起的对输气量的影响。所引起的对输气量的影响。泄漏部位：泄漏部位：a)a)

5、活塞、活塞环与气缸间隙活塞、活塞环与气缸间隙b)b)气阀密封面气阀密封面c)c)气阀的延迟关闭气阀的延迟关闭对开启式压缩机，对开启式压缩机，l =0.970.99。 对封闭式压缩机，对封闭式压缩机， 高温工况时，高温工况时，1 =0.95； 中温工况时，中温工况时，1 =0.90； 低温工况时，低温工况时，1 = 0.85日本的木村亥之助日本的木村亥之助 推荐的经验公式推荐的经验公式(简称木村公式简称木村公式)如下如下: 1085. 094. 0112mpp图示法输气系数的特性曲线输气系数的特性曲线 1)压缩机的输汽系数可通过分析或计算求得， 2)也可通过压缩机在不同工况下进行试验，并将求得的

6、值做成输汽系数特性曲线，供设计或运行时查找。 图2-6是开启式压缩机随工况变化关系。 (a) 氨工质 (b) R12 (c) R22三、压缩机的功率和效率三、压缩机的功率和效率1）机械效率机械效率由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率，Pe。轴功率的一部分直接用于压缩气体，称为指示功率，Pi；另一部分用于克服曲柄连杆机构等的摩擦阻力，称为摩擦功率，Pm。 PePim2、指示效率和指示功率指示效率和指示功率ithithiwwPP 开启式压缩机中的 可用下列经验公式计算： i = T + bte 压缩机的指示效率也可由图2-7查取。3、指示效率指示效率ii与机械效率与机械效率mm的乘积，称压缩机的总效

7、率。的乘积，称压缩机的总效率。4、配用电动机功率及传动效率配用电动机功率及传动效率1）制冷压缩机所需要的轴功率，是随工况的变化而变化的，2）一般则电动机的轴功率可按运行工况下的轴功率，再考虑适当裕量(10%15%)选配。deoutPP/5 5、电机效率、电机效率outeinPP 四、压缩机的运行特性曲线和工况四、压缩机的运行特性曲线和工况 1、运行特性曲线 1）压缩机的运行特性是指在规定的工作范围内运行时，压缩机的制冷量和功率随工况变化的关系。2）即在不同的冷凝温度下，压缩机的制冷量和轴功率对蒸发温度的关系曲线。ekekNQttNQtt0000一定时，当一定时，当 (1)(1)活塞组活塞组(p

8、iston group)(piston group)1)1)活塞活塞(piston)(piston) 筒形活塞分筒形活塞分顶部、环部和裙部顶部、环部和裙部三部分。三部分。裙部有活塞销座。裙部有活塞销座。2)2)活塞销活塞销(piston pin)(piston pin)活塞销活塞销用来连接用来连接活塞和连杆小头活塞和连杆小头，连杆通过活塞销带动活塞作往复，连杆通过活塞销带动活塞作往复运动。运动。3)3)活塞环活塞环(piston ring) (piston ring) 有气环和油环有气环和油环a)a)气环气环的作用是密封气缸的工作容积，防止压缩气体通过气缸壁处的作用是密封气缸的工作容积，防止压

9、缩气体通过气缸壁处间隙泄漏到曲轴箱。间隙泄漏到曲轴箱。b)b)油环油环的作用是刮下附着于气缸壁上多余的润滑油，并使壁面上油的作用是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。膜分部均匀。(2)(2)连杆组连杆组(connecting rod)(connecting rod)连杆连杆的作用是将的作用是将活塞活塞与与曲轴曲轴连接起来，将曲轴的旋转运动变为活连接起来，将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动。塞的往复运动。连杆大头连杆大头，作，作旋转旋转运动；运动；连杆小头连杆小头，作，作往复往复运动；运动；连杆体连杆体，作往复与摆动的，作往复与摆动的复合复合运动运动。(3)(3)曲轴曲轴(c

10、rankshaft)(crankshaft)压缩机的全部功率都通过曲轴输入压缩机的全部功率都通过曲轴输入主轴（单拐、双拐）(4)(4)轴封装置轴封装置(shaft sealing instrument) (shaft sealing instrument) 作用作用是防止曲轴箱内的制冷剂不致通过曲轴伸出端是防止曲轴箱内的制冷剂不致通过曲轴伸出端向外向外泄漏，或者泄漏，或者压缩机在真空下运行时，不致使外界空气通过曲轴伸出端向曲轴箱压缩机在真空下运行时，不致使外界空气通过曲轴伸出端向曲轴箱内内泄漏。泄漏。(5)(5)气阀组气阀组气阀的气阀的启闭启闭是依靠阀片二侧的是依靠阀片二侧的压力差压力差来实现

11、的。来实现的。a)a)吸气阀呈舌形吸气阀呈舌形, ,吸气通道为吸气通道为四个按菱形四个按菱形分布的小孔，分布的小孔，被吸气阀片被吸气阀片所遮盖。所遮盖。b)排气阀片呈弓形排气阀片呈弓形，排气通道为，排气通道为四个按弧形四个按弧形分布的小孔，分布的小孔，被排气阀被排气阀片所遮盖。片所遮盖。(6)(6)机体及缸套机体及缸套安装气缸套的部位称为安装气缸套的部位称为气缸体气缸体，安装曲轴的部位称，安装曲轴的部位称曲轴箱曲轴箱。气缸盖气缸盖例例1 1：某空调用制冷系统，制冷剂为氨，需要的：某空调用制冷系统，制冷剂为氨，需要的制冷量制冷量0 0=48=48 kWkW，空调用冷水温度，空调用冷水温度1010

12、，冷却，冷却水温度水温度3232，试进行制冷机的热力计算试进行制冷机的热力计算。计算。计算中，取蒸发器端部的传热温差中，取蒸发器端部的传热温差55，冷凝器端，冷凝器端部的传热温差部的传热温差88，节流前的制冷剂液体过冷，节流前的制冷剂液体过冷度度55，吸气管路有害过热度，吸气管路有害过热度55，压缩机的容，压缩机的容积效率积效率=0.8=0.8，指示效率，指示效率i i=0.8=0.8。 循环特征点的状态参数循环特征点的状态参数点号p/MPat/h/(kJ/kg)v/(m3/kg)00.51751461.693 0.249410.517101457.24321.557 1635.95331.55735366.691 例例2 2： 有一台活塞式制冷压缩机，欲用来配一座有一台活塞式制冷压缩机，欲用来配一座小型冷库。库内的温度要求为小型冷库。库内的温度要求为1010，采用水冷，采用水冷式冷凝器，冷却水的温度式冷凝器，冷却水的温度3030，试做运行工况下，试做运行工况下的热力计算的热力计算。已知压缩机参数为：气缸直径。已知压缩机参数为：气缸直径D=100mmD=100mm，行程，行程S=70mmS=70mm，气缸数，气缸数Z=6Z=6，转速，转速n=1