《制冷压缩机》第1章绪论

?制冷压缩机?第1章_绪论祁影霞动力一办317室制冷压缩机是制冷系统的“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。制冷压缩机的功能制冷压缩机的种类主要制冷压缩机的种类按工作原理分类一.容积型压缩机一定容积的气体先被吸入到气缸里，继而在气缸中其容积被强制缩小，压力升高，当到达一定压力时气体便被强制的从气缸排出。可见，容积型压缩机的吸排气过程是间歇进行，其流动非连续稳定。1.往复式〔活塞式〕制冷压缩机压缩机的工作腔是汽缸。活塞在汽缸内作往复运动，从而完成吸气、压缩、排气、膨胀等过程。实现对制冷剂的吸入、压缩和输送。工作原理特点和开展趋势开展历史悠久，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开展着。在中小冷量范围内，仍以活塞式压缩机为主〔据统计，在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。2.滚动转子式〔旋转式〕制冷压缩机LG空调压缩机12000BTUQJ222日立制冷压缩机SD145CV-H6AU滚动转子式压缩机

RotaryCompressor

属于回转式压缩机。由气缸、滚动转子、偏心轴和滑片组成。转子沿气缸内壁滚动，与气缸间形成月牙形工作腔，滑片端部在弹簧作用力下与转子紧密接触，将月牙形工作腔分隔为两局部，滑片随转子滚动沿滑片槽道作往复运动。气缸容积随转子转角变化，压力随之改变。摆转式压缩机

SwingCompressor

特点:

转子与滑片铸造成一体,减少滑片与转子间的泄漏和摩擦,效率和可靠性更高。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。特点和开展趋势零部件少，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，使装配间隙适宜，最小化机械损失和气体压缩损失，开发高效率的电机。使用于小型冰箱和空调。3.滑片式压缩机

SlidingVaneCompressor

主要由气缸、转子、滑片组成。转子旋转时，滑片在离心力作用下从槽中甩出，气缸内壁与转子外外表构成的月牙形空间被滑片分隔成假设干小室，随转子旋转，小室容积周期性变化。由气缸、转子、滑片等三局部组成，滑片装在转子上的槽内，随转子做旋转运动。在气缸内壁与转子外外表间形成一个月牙形空间。转子上开有假设干纵向凹槽，每个凹槽中都装有能沿径向自由活动的滑片，转子旋转时，滑片受离心力作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内外表上，把月牙形空间隔成假设干扇形小室，称基元。随着转子连续旋转，基元容积从小到大周而复始?乇浠?4.涡旋式压缩机

ScrollCompressor

全封闭涡旋式压缩机结构4.涡旋式压缩机

ScrollCompressor

吸气排气工作过程主要由动、静涡旋体、吸、排气口组成。动静涡旋体间形成一系列月牙形空间，动涡旋体以静涡旋体的中心为旋转中心，以一定的旋转半径作无自转的回转平动，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，使容积缩小。特点零部件少。约为往复式的40％。驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转，因此涡旋式压缩机体积小、重量轻，约比往复式轻15％。容积效率高，因为相邻的月牙形空间之间的压差小，泄漏少，无吸汽和排汽阀，阻力小，无余隙容积的再膨胀。绝热效率高，在同样制冷量情况下，旋涡式比往复式约高10％。动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小，整机振动小。涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。要求加工精度高。5.螺杆式压缩机

ScrewCompressor

比泽尔螺杆压缩机喷油式螺杆压缩机1、阳转子2、阴转子3、机体4、滑动轴承5、止推轴承6、轴封7、平衡活塞工作过程原理：利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸汽的吸入、压缩和排出过程。每对齿槽空间都存在着吸气、压缩、排气三个过程。在不同齿槽空间，同时存在着吸气、压缩、排气三个过程。〔a〕吸气〔b〕压缩〔c〕排气双螺杆式单螺杆式

靠汽缸中一对含螺旋齿槽的转子相互啮合，造成由齿型空间形成的基元容积变化，进行制冷剂气体压缩。

由螺杆转子齿间凹槽、星轮和汽缸内壁组成独立基元容积，随着转子和星轮不断移动，基元容积大小发生周期性变化。特点适用于中型制冷量范围内，制冷量可以在10％-100％范围内无级调节，但在40％以上负荷时的调节比较经济。结构简单、紧凑，重量轻，无吸排气阀，易损件少，可靠性高，检修周期长。只有旋转运动，没有往复运动，因此压缩机的平衡性好，振动小，可以提高压缩机的转速。无活塞式的液击和离心式的喘振现象。在低蒸发温度或高压缩比工况下，用单级压缩仍然可正常工作，且有良好的性能。这是由于螺杆式压缩机没有余隙，没有吸排气阀，故在这种不利工况下仍然有较高的容积效率。噪声较大，以及需要设置一套润滑油别离、冷却、过滤和加压的辅助设备，造成机组体积大。速度型压缩机

气体压力的增长是由气体的速度转化而来，即先使吸入的气流获得一定的高速，然后再使之缓慢下来，让其动量转化为气体的压力升高，而后排出。可见，速度型压缩机中的压缩流程可连续进行，其流动是稳定的。离心式制冷压缩机工作原理叶轮扩压室离心式制冷压缩机为速度型压缩机〔属于透平机械〕，它依靠高速旋转的叶轮对气体做功，以及动能变化来提高气体的压力。叶轮进口处形成低压，气体由吸气管不断吸入，蜗壳处形成高压，最后引出压缩机外，完成吸气—压缩—排气过程。制冷剂蒸气由轴向吸入，沿半径方向甩出，故称离心式压缩机。制冷压缩机的分类〔1〕按蒸发温度范围分类对于单级制冷压缩机，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，但其具体蒸发温度区域的划分并无定论，大致可按如下分类：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〕℃〔2〕按制冷量分类按制冷量分大型550KW中型25-550KW小型-25KW微型1美国冷吨=3024千卡/小时〔kcal/h〕千瓦〔KW〕

1日本冷吨=3320千卡/小时〔kcal/h〕千瓦〔KW〕

1马力〔或1匹马功率〕瓦〔W〕千瓦〔KW〕

1千卡/小时〔kcal/h〕瓦〔W〕

摄氏温度℃=〔华氏°F-32〕5/9

：注：对应的是制冷量，而对应的是电功率冷量单位〔3〕按密封结构形式分类由于制冷系统中的制冷剂是不容许泄漏的，因此系统中凡与制冷剂接触的部件都应对外密封。根据制冷压缩机采用的防泄漏方式和结构不同，可分为三类：开启式：原动机独立于制冷剂系统之外。半封闭式：电动机和压缩机装在同一机体内共轴。全封闭式：将连接在一起的压缩机和电动机组安装在一个密闭的薄壁机壳中。开启式Open-driven江苏省泰州商业机械总厂制冷量较大活塞式离心式使原动机独立于制冷剂系统之外的压缩机形式称为开启式压缩机。制冷量较大。可用于以氨为工质的制冷系统中。开启式压缩机的特点采用汽缸体-曲轴箱机体结构〔整体铸造〕；利用轴封装置的隔离作用使原动机〔电动机、燃气轮机、柴油机等〕独立于制冷系统之外；

电动机无需耐制冷剂和耐油；可用于以氨为工质的制冷系统；密封性较差〔轴封装置不可能实现绝对可靠密封，制冷剂的泄出和外界空气的渗入难以防止〕；运动噪音大；易拆卸维修；重量大，占地面积多；通常制冷量较大。半封闭式

Semi-hermetic制冷量居中等水平活塞式螺杆式采用封闭式结构，把电动机和压缩机连成一整体，装在同一机体内共用一根主轴。无轴封。电动机与制冷剂和润滑油接触。机体上各种端盖用垫片和螺栓拧紧防漏，易于拆卸修理。采用汽缸体-曲轴箱机体结构〔整体铸造〕；电动机与压缩机连成整体〔取消轴封装置〕；电动机需耐制冷剂和耐油；不可用于氨制冷系统〔氨含有水分时腐蚀铜〕；机体密封面以法兰连接，易拆卸维修；制冷量居中。半封闭式压缩机的特点全封闭式

Hermetic制冷量较小活塞式滚动转子式涡旋式也采用封闭式结构，把电动机和压缩机连成一整体，装在同一机体内共用一根主轴。但连接在一起的压缩机和电动机组安装在一个密闭的薄壁机壳中，机壳焊接而成，不易拆卸修理，因而要求这类压缩机的可靠性高，寿命长。半、全封闭系统都不能使用工质氨。全封闭式压缩机的特点采用密闭薄壁机壳结构〔焊接〕；电动机与压缩机连成整体〔无轴封装置〕；体积小，重量轻；不可用于氨制冷系统；不易拆开维修，要求其可靠性高、使用寿命长；制冷量较小。〔3〕按密封结构形式分类〔4〕按制冷剂分类制冷剂有机制冷剂压缩机无机制冷剂压缩机表1-1制冷压缩机的开展趋势中国冰箱压缩机的开展1983年起:我国开始引进冰箱压缩机的生产技术和设备1986年底:第一批采用引进技术和设备生产的压缩机投放市场1990年：我国冰箱压缩机生产行业已根本形成，当时压缩机的产量全年缺乏300万台1995年：18家主要企业总产量为855万台1996年：12家主要企业总产量为920万台2001年底：冰箱压缩机产量到达了1500万台2005年生产能力：2500万台性能系数从1.1提高到1.7左右中国家用空调和空调压缩机的开展1978年：中国开始家用空调器，当年产量只有223台1980年：产量尚缺乏2万台1990年：产量为22万台1997年:家用空调器750万台2000年：开展到1826万台2001年：到达2312万台〔空调器压缩机产量达2076万台〕2002年：空调压缩机产量达2800万台2003年:空调器产量：万台〔包括外销〕，空调压缩机3570万台〔包括外销〕2004年：压缩机表观消费量为4200万台，空调产量达4746万台中央空调压缩机开展现状在我国，中央空调用螺杆式与往复式压缩机机组的生产已经形成了中外企业平分秋色的局面。螺杆机组：2000年为4,000台；2004年上升到8000台左右，其中大连冰山和烟台冰轮各生产了1000多台。往复机组：2004年大连冰山和烟台冰轮生产的往复式压缩机冷水机组接近3000台之多〔分别为1400多台〕，包括出口海外的机型。涡旋机组：多用于家用小型中央空调，一拖多为主要的运行方式。因为涡旋式制冷压缩机的制冷量较小，单机冷量一般在6-45kW之间，且多为全封闭式，故中央空调采用多台涡旋式压缩机并联运行。制冷压缩机的开展趋势种类的多样化开展: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。CFCs和HCFCs的替代1.名称CFCS〔氯氟烃〕：分子组成为氯、氟、碳。如：R11，R12，R13，R14，R113，R114等。HCFCS〔氢氯氟烃〕：分子组成为氢、氯、氟、碳。如：R22HFCS〔氢氟烃〕：分子组成为氢、氟、碳。如：R134a2.危害性指标ODP(Ozone-depletionpotential)：消耗臭氧潜能值，越小说明制冷剂的环境特性越好。GWP(Global-warmingpotential)：全球变暖潜能值。CFCS—HCFCSODP增大HFCsODP=0GWP≠0首先被替代逐步淘汰(phaseout)3.替代时间表4.替