车站冷热源设备-制冷压缩机

压缩机2019年2月目录专题引入1压缩机2总结3制冷主机循环四大部件：压缩机蒸发器冷凝器节流装置专题引入（一）压缩机2023/11/205压缩式制冷系统的心脏主机压缩机称为（一）压缩机压缩机作用：l、从蒸发器中吸低压制冷剂蒸气，保证蒸发器内一定的蒸发压力；2、提高压力（压缩），以创造在较高温度下冷凝的条件；3、输送制冷剂，使制冷剂完成制冷循环。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。（一）压缩机（一）压缩机制冷和空调用压缩机的分类及结构示意图（一）压缩机说明：1）容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性地吸收到的定量气体压缩。离心式压缩机是靠离心力的作用，连续地将所吸收到的气体压缩。2）回转式制冷压缩机是靠回转体的旋转运动替代活塞式压缩机中的活塞的往复运动，以改变气缸的工作容积，从而将一定数量的低压气态制冷剂进行压缩。3）目前常用的压缩机主要有活塞式压缩机、涡旋式、螺杆式以及离心式压缩机。活塞式制冷压缩机多为中型（标准制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低切容易发生故障，目前使用的已不多；涡旋式制冷压缩机目前主要用于小型制冷系统，在家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用；螺杆式压缩机具有有结构简单、可靠性高及操作维护方便，另外技术成熟等一系列独特的优点，已经广泛应用于制冷、空调和多种工艺流程中；离心式压缩机结构简单紧凑，运动件少，工作可靠，经久耐用运行费用低，一般适用大于500RT的制冷系统中，并且可以实现无级调节，使机组的负荷在30%~100%范围内工作。（一）压缩机评价制冷压缩机消耗能量方面先进性的指标：

a、制冷压缩机的性能系数COP

即：单位轴功率的制冷量。轴功率（压缩机的耗功率）指电动机传至压缩机机轴上的功率，主要包括直接用于压缩空气的所耗功率和克服运动机构的摩擦阻力所耗功率。

b、能效比EER：单位电动机输入功率的制冷量大小。此指标考虑到驱动电机效率对能耗的影响。（一）压缩机制冷压缩机常见问题A、蒸气压缩制冷机的“液击”当有过多的液珠进入压缩机气缸后，很难全部立即气化。这时既破坏压缩机的润滑，又会造成液击，使压缩机遭受破坏。为防止此类问题发生，在蒸发器出口（或者附在蒸发器上）增加一个液体分离器，使气液分离，保证干压缩。另外在空调的运行过程中，如果制冷机冷冻水上的流量计失灵，或者没有装，当冷冻水流量过少压缩机依然工作的话，会使蒸发器盘管冻破，使水进入压缩机，损坏压缩机，后果严重。B、离心式压缩机的“喘振”喘振是离心式压缩机的特性。喘振的主要原因是冷凝压力过高或者吸气压力过低，出现气体来回倒流撞击现象。当调节压缩机制冷能力，其负荷过小时（一般当低于30%时），也会发生喘振现象。发生喘振不但会增大噪声和振动，也会使高温气体倒流充入压缩机，损坏压缩机及制冷装置。（一）压缩机冷水机组中以活塞式压缩机为主机的称为活塞式冷水机组。活塞式冷水机组的压缩机、蒸发器，冷凝器和节流机构等设备，都组装在一起，安装在一个机座上，其连接管路已在制造厂完成了装配，因此用户只需在现场连接电气线路及外接水管（包括冷却水管路和冷冻水管路），并进行必要的管道保温，即可投入运转。1、活塞式冷水机组（一）压缩机根据机组配用冷凝器的冷却介质的不同，活塞式冷水机组又可分为水冷和风冷的两种。根据机组所配压缩机的数量不同，又可分为单机头活塞式冷水机组和多机头活塞式冷水机组。

活塞式冷水机组具有结构紧凑、占地面积小、安装快、操作简单和管理方便等优点。（一）压缩机

蒸发器冷凝器（一）压缩机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（一）压缩机2、活塞式制冷压缩机的工作原理图6-7活塞式制冷压缩机结构示意图1-机体2-曲轴3-曲轴销4-连杆5-活塞销6-活塞7-吸气阀片8-吸气阀弹簧9-排气阀片10-排气阀弹簧11-安全弹簧12-气阀13-排气腔14-气缸15-活塞环16-吸气腔其工作过程实质上是连续运行的过程，为便于理解可分解为四个过程，膨胀、吸气、压缩、排气。（一）压缩机（1）压缩

（2）排气

（3）膨胀

（4）吸气图6-8活塞压缩机的工作过程活塞向下移动，气缸内剩余气体体积增大，压力降低，当缸内压力低于吸气管内压力时；吸气阀片被顶开，进入吸气过程。活塞继续向下移动，气体持续进入气缸，当缸内压力大于吸气管内的压力时，吸气阀片落下，关闭吸气。活塞向上移动，压缩气体，当缸内气体压力高于排气管内压力(冷凝压力)时，排气阀片被冲开，进入排气过程。

曲轴旋转一周，活塞往复运动一次，压缩机完成了膨胀、吸气、压缩、排气4个过程（一）压缩机（一）压缩机开启式活塞制冷压缩机（一）压缩机封闭式制冷压缩机：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。（一）压缩机（一）压缩机①因为是往复运动，转速不宜太高②气缸工作腔有余隙容积③气缸工作腔必须设置吸、排气阀，使吸、排气过程产生阻力损失④结构复杂，零部件多⑤往复式压缩机不允许吸气带液活塞式压缩机的特点：（一）压缩机（一）压缩机（一）压缩机进出口温度进出口温度1USRT=3.517KW1KcaL/h=1.163W,1KW=860Kcal/h。Kcal/h：大卡；Kw：千瓦。

1USRT=3.517KW1KcaL/h=1.163W,1KW=860Kcal/h。Kcal/h：大卡；Kw：千瓦。

（一）压缩机以各种型式的螺杆式压缩机为主机的冷水机组，称为螺杆式冷水机组。它是由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、油泵、电气控制箱以及其它控制元件等组成的组装式制冷系统。螺杆式冷水机组具有结构紧凑、运转平稳、操作简便、冷量无级调节、体积小、重量轻及占地面积小等优点。2、螺杆式冷水机组（一）压缩机螺杆式压缩机的分类（1）螺杆式压缩机按压缩机与电动机的联结方式也可分为开启式和半封闭式及全封闭式；（2）按螺杆的个数又分为单螺杆式和双螺杆式；（3）按使用的制冷剂不同又分为用R22、R134a的不同型号的螺杆式压缩机，使用R22的螺杆式压缩机的油分离器与压缩机封闭于同一机壳内，用R134a的螺杆式压缩机的油分离器则单独设置。（一）压缩机螺杆式压缩机的工作原理螺杆式压缩机是一种回转式的容积式压缩机，它是利用一对设在机壳内的螺旋形阴阳转子的啮合运动，来改变齿槽容积完成制冷剂蒸汽的压缩。它的工作容积是由啮合运动着的一个阳转子与一个阴转子，并借助于包围这一对转子四周的机壳内壁所形成，如图6-9所示。图6-9螺杆式压缩机压缩过程示意图（一）压缩机螺杆机在部分负荷时的效率比离心机高8%～10%而且不存在离心机的喘振问题特点近年来，随着螺杆机可靠性方面的改进，它在中等容量的制冷与空调装置上的应用更为广泛了。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。（一）压缩机（一）压缩机（一）压缩机（一）压缩机回转机当前研究与开发的重点比往复机更可靠是同等能力下尺寸小制造成本低回转机优点回转机的局限性压缩机中任何基本磨损（轴承、轴、转子或叶片等磨损）都使间隙变大，并明显影响压缩机性能。降低振动与噪声，改善油处理和减小摩擦。（一）压缩机以离心式制冷压缩机为主机的冷水机组，称为离心式冷水机组。目前使用有单级压缩离心式冷水机组和两级压缩离心式冷水机组。离心式冷水机组适用于大中型建筑物，如宾馆、剧院、办公楼等舒适性空调制冷，以及纺织、化工、仪表、电子等工业所需的生产性空调制冷，也可为某些工业生产提供工艺用冷水；目前，单机容量在1200kW以上的制冷压缩机，几乎全部采用离心式制冷压缩机。3、离心式冷水机组（一）压缩机离心式压缩机依靠气流速度变化的动力学效应，起到压缩作用：吸入气体由叶轮旋转达到很高速度，然后导入涡壳使速度能转变成压力能。单级压力比受叶轮圆周速度与制冷剂性质的影响。轮周速度受制于材料强度和气体动力条件。（一）压缩机①结构简单、转速高、输气量大，故体积、重量小②制冷剂不与润滑油接触，避免了油对制冷剂的影响③与前述各种容积式压缩机特性一个重要的不同之处是：喘振现象就是气流在流道内来回撞击而不能正常输出。离心机的特点是：它的吸、排气压力差（或压力比）与吸气量有密切关系，吸气量变化还影响机器效率，在部分负荷运行时，有可能出现喘振。（一）压缩机1离心式压缩机2-蒸发器3-冷凝器4-高压浮球阀5-活塞式压缩机6-油分离器7-气液分离器8-放空气阀9-干燥器10-油箱11-油过滤器12-油冷却器13-油泵离心式冷水机组制冷系统示意图（一）压缩机系统中设有制冷剂回收装置，因为离心式冷水机组的系统比较庞大，管路也较复杂，不能用离心式压缩机本身对制冷系统进行试压、试漏、抽真空和对系统中空气排除及制冷剂的回收等，因此要设置一套抽气回收装置。作用：(1)可以代替真空泵对制冷系统抽真空。(2)在没有高压气源的情况下，可作为机组在充氟利昂前试漏时的加压设备。(3)用于排除漏入系统的空气和回收混合气体中的制冷剂，这是它的主要用途。（一）压缩机离心式压缩机的结构及工作特性，它的输气量一般希望不小于2500m3/h。因此离心式冷水机组适用于较大的制冷量，单机容量通常在581.4kW（50×104kcal）以上。目前最大的离心式冷水机组的制冷量可达35000kW（3000×104kcal/h）。（一）压缩机此外，离心式冷水机组的工况范围比较狭窄。单级离心式冷水机组中，冷凝压力不宜过高，蒸发压力不宜过低。其冷凝温度一般控制在40℃左右，冷凝器进水温度一般在32℃左右；蒸发温度大致在0~10℃之间，用得较多的是0~5℃，蒸发器冷水出口温度约为5~7℃左右。（一）压缩机（一）压缩机涡旋式制冷压缩机使用功率大约在1~15kW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。偏心滚动转子式压缩机在功率1kW以下的小型窗式空调和食品冷藏箱中使用。4、涡旋式压缩机和偏心滚动转子式压缩机（一）压缩机（一）压缩机数控机床技术的发展制造困难涡旋机结构简单复杂的形线极高的精度要求（一）压缩机（1）

（2）

（3）

（4）图6-12滚动转子式制冷压缩机工作过程图6-11滚动转子式制冷压缩机结构示意图1-排气管2-气缸3-滚动转子4-曲轴5-润滑油6-吸气管7-滑板8-弹簧9-排气阀（一）压缩机涡旋机在技术上的特长50没有气阀在制冷装置中可靠性大大提高轴的扭矩更均匀，运转平稳压力脉动小振动和噪声低在给定吸气条件下涡旋机的容积效率几乎与压力比无关不存在余隙容积的影响优点热泵的季节供热系数HSPF提高整个系统的效率提高，即季节能效比SEER提高能够用同一个电动机在很宽的工作范围内高效运转

（一）压缩机滚动转子压缩机广泛应用于家用空调器,在冰箱上也有一定应用。这种压缩机不需要吸气阀,使它适用于变速运行,从而可以通过变频控制提高系统性能。目前涡旋压缩机已在柜式空调领域占有绝对优势。在车用空调领域,涡旋压缩机的制冷系数已达2.0,显示出较强的竞争力。涡旋压缩机的发展在于扩大其制冷量范围,进一步提高效率,使用替代工质和降低制造成本等方面。（一）压缩机（一）压缩机（一）压缩机（一）压缩机模块式冷水机组是一种新型的制冷装置，它是由多台模块式冷水机单元并联组成的。

模块式系统中每个单元制冷量为130kW，其中有两个完全独立的制冷系统，各自有双速或单速压缩机、蒸发器、冷凝器及控制器，它以R22为制冷剂，空调制冷量65kW。5、模块式冷水机组（一）压缩机模块式机组可由多达13个单元组合而成，总的制冷量为1690kW。模块式冷水机组内设有电脑监控系统，控制整个机组，按空调负荷的大小，定期启停各台压缩机或将高速运行变为低速运行，包括每一个独立制冷系统和整机运行。（一）压缩机模块式冷水机组的优点：按照冷负荷变化，随时调整运行的模块数，使输出冷量与空调负荷达到最佳配合，节约能耗；多台压缩机并联工作，如果其中一台压缩机停止运转，其它运转的压缩机能保证制冷量基本不变，在输出容量不变的运行状态下，对机组内的压缩机逐一进行检修；重量轻，外型尺寸小，节省建筑面积；模块式的组合，对制冷系统提供最大的备用能力，而且扩大机组容量非常简单易行。（一）压缩机

模块式冷水机组的最大缺点是对水质要求较高，因为冷凝器、蒸发器均为板式，如果水质不好，一旦结垢阻塞，就会影响冷凝器和蒸发器的传热，甚至会使电动机过载而烧毁。（一）压缩机模块式冷水机组（一）压缩机多机头冷水机组是一种装有二个以上压缩机的冷水机组。每个压缩机称为一个机头，机头型式可分为活塞式、螺杆式或涡旋式等等，但必