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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
根据构造不同，活塞式制冷压缩机可分为：
➢开启式：压缩机和驱动电机分别为两个设备，压缩机的曲
轴穿出曲轴箱之外，需要设置轴封装置。氨活塞式制冷压缩 机和制冷量较大的氟利昂压缩机多为开启式。
➢封闭式：压缩机和驱动电机封闭在统一空间，由于驱动电
机在气态制冷机中运转，电机绕组必须采用耐制冷剂侵蚀的 特种漆包线制作。此外，这种压缩机不适宜用于有爆炸危险 的制冷剂。
➢顶杆启阀机构 ➢油压推杆机构
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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
开阀(使顶杆沿斜 面上升)
正常状态(使顶杆 位于斜槽的底部)
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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
(五)、润滑系统
活塞式制冷压缩机的润滑至关重要，其目的在于减少部 件的磨损和摩擦所消耗的功率，同时适度冷却运动部件，保 证制冷压缩机正常运转。
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第四节 离心式制冷压缩机
建筑环境与设备工程
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第四节 离心式制冷压缩机
离心式制冷压缩机的优点：
➢ 制冷能力大，大型离心式制冷压缩机的效率接近现代大型立式
活塞式制冷压缩机；(适用于大型中央空调系统及石化工业使用)
➢结构紧凑，质量轻，比同等制冷能力的活塞式制冷压缩机轻
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类型
气密特征 容量范围（KW）
主要用途
特点
往 复 式
容
积
回 转
式
式
螺 杆 式
活塞连 杆式 活塞斜 盘式
转子式
涡旋式
单螺杆
双螺杆
开启式 半封闭
全封闭
开启
开启 全封闭 开启 全封闭 开启 半封闭 开启 半封闭
0.4～120 0.75～45
0.1～15
0.75～2.2
0.75～2.2 0.1～5.5 0.75～2.2 2.2～7.5 100～1100 22～90 20～1800 30～300
空调、热泵 冷冻、空调
冷藏库、车辆
轿车空调专用
车辆空调 冰箱、车辆 空调、热泵 空调 热泵 热泵、车辆 车辆空调 热泵
机型多，易生 产，价廉，容量 中等
高速，小容量
高速，小容量
高速，小容量
压比大，可替 代小容量往复式 压缩机，价昂
离心式
单级 多级
209200～/5/180000
冷冻、空调
适用于大容2 量
根据气体在气缸内的流动，活塞式制冷压缩机可分为：
➢顺流式：吸气阀位于活塞的底部，排气阀位于气缸顶部，
因而气体进入气缸和排除气缸的运动方向相同。
➢逆流式：吸气阀和排气阀均位于气缸顶部，因而气体进入
气缸和排除气缸的运动方向相同。(与顺流式相比，活塞尺寸 小，重量轻，压缩机的转速高)
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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
根据气缸排列和数目的不同，活塞式制冷压缩机可分为：
➢卧式：气缸水平放置，有单向和双向压缩两种形式，其转
速低、制冷量大，属早期产品。
➢立式：气缸垂直放置，多为两缸，转速一般在750r/min，目
前仍有此产品 。
➢多缸式：气缸排列与气缸数目有关，有V型、W型、Y型和
S型四种。平衡性能好、噪声和振动较低，易于调节压缩机的 制冷能力，空调制冷装置中多采用此种压缩机。
离心式制冷压缩机的局限：
➢对于材料强度、加工精度及制造质量均要求较高； ➢更适合大型或特殊用途的场合，小型机效率较低。
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第四节 离心式制冷压缩机
一、离心式压缩机的构造
1、离心式制冷压缩机的分类
➢单级离心式压缩机；(主轴上设一个叶轮) ➢多级离心式压缩机。(主轴上设多个叶轮)
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叶轮入口处 叶轮出口处
cu1, cu 2
叶轮中进出口速度三角形
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第四节 离心式制冷压缩机
假设通过叶轮的制冷剂流量为Mr kg/s，则进出口气流对叶轮
的动量矩分别为： M rcu1r1, M rcu2r2
根据动量矩原理，外力矩[M]应等于单位时间内叶轮进出口 动量矩之差，即：
[M ] M rcu2r2 M rcu1r1 M r cu2r2 cu1r1
于不工作状态。
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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
对于多缸活塞式制冷压缩机，多采用卸载法调节压缩机 的制冷能力(如8缸压缩机分别停止2个气缸、4个气缸、6个气缸的工作时， 其制冷量分别为总制冷量的75％、50％及25％)。
卸载法的优点：
➢可降低启动负荷，减少启动转矩。
卸载装置的结构：
➢曲轴：带有曲拐的传动轴，有单拐和双拐两种形式，四缸以上
的压缩机多采用双拐曲轴，两拐互成180o。 (见flash10)
➢连杆：连接曲轴及活塞杆的部件，连杆大头多采用剖分式，带
有可拆卸的含油孔的薄壁轴瓦，小头为不剖分式。 (见flash11)
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(三)、气缸套及进排气阀组
主要包括：
➢从轴封处引出一条油管至卸载
装置；
➢活塞与气缸之间通过连杆大小
头的喷溅、活塞上的油环上下运 动进行布油及括下多余的润滑油。
至卸载机构
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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
三、封闭式活塞制冷压缩机
➢半封闭式 ：与逆流开启式活塞制冷压缩机较相似，只是其压缩机机
体和电动机外壳共同构成一个封闭空间，从而取消轴封装置，因而整机 尺寸紧凑。(空调用冷水机组多采用此种压缩机。)
全封闭式制冷压缩机中驱动电动机的冷却
通过吸入的低压气态制冷剂进行冷却，因而：
➢压缩机吸气过热度大，压缩机的排气温度高，在低温工况下情
况更恶劣；
➢当蒸发压力下降、制冷剂流量减少时(气态制冷剂稀薄)，传热效
果恶化，电动机绕组温度很高。 （按高温工况设计的全封闭制冷压缩机，用于低温工况时，
电动机有可能发生烧毁。）
wc,th
cu2u2
cu 2 u2
u22
u2u22
Ψu2－叶轮出口处气流切线分速度系数。 可见，离心式压缩机产生的理论能量头只与叶轮外缘圆周速度
及流动情况有关，而与制冷剂性质无关。
(2) 离心式制冷压缩机气体被压缩所需要的能量头 在理想条件下，需要的能量头等于压缩机的理论功耗，即： wc,th＝h2－h1
气体通过叶轮时的速度和压力变化
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第四节 离心式制冷压缩机
气流在叶轮中的复合运动(速度为c)，由两个分运动合成：
➢气体沿叶片所形成的流道流过叶轮，其速度称为相对速度v。 ➢气体随叶轮一起旋转，其速度称之为圆周速度u。
u1 r1 u2 r2
根据速度三角形
c
u
v
分别计算进出口气体的速 度，再计算它们在切线方 向的分量：
需润滑的部位：
➢轴与轴承的接触面； ➢活塞与气缸壁的接触面； ➢轴封部位。
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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
润滑系统的结构
在曲轴箱的下部存有一定数量 的润滑油，经滤油器过滤后被油 泵吸入并压出：
➢一路送至油泵端的曲轴进油孔，
润滑后主轴承、连杆轴承；
➢一路送至轴封，润滑轴封、前
主轴承及连杆轴承；
则每秒叶轮传给气态制冷剂的功为[M]ω，每千克气体所获
得的功量为：
c,th
M
Mr
cu2r2 cu1r1 cu2u2 cu1u1
ωc,th称之为叶轮的理论能量头。
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第四节 离心式制冷压缩机
一般离心式制冷压缩机气流均沿轴向进入叶轮，即在叶轮进
口处气体流速在圆周切线方向的投影为0，因此：
➢气缸套 ➢外阀座 ➢内阀座； ➢进排气阀片 ➢阀盖 ➢缓冲弹簧
(见flash12、13)
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排 气 吸 气
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第一节、活塞式制冷压缩机的构造
(四)、卸载装置
活塞式制冷压缩机制冷能力的控制方法
➢节流法：通过节流降低吸气压力，减少制冷剂流量，以调
节制冷能力；
➢旁通法：将部分排气返回吸气管，减少制冷能力； ➢调速法：改变压缩机转速以调节制冷能力(变频压缩机) ； ➢卸载法：将部分气缸吸气阀保持开启，以使该部分气缸处
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第四节 离心式制冷压缩机
在实际的压缩过程中，由于摩擦及气体的吸热，气体压缩所 需要的能量头大于压缩机的理论耗功量，即：
w wc,th
ad
式中：离心式制冷压缩机的绝热效率，一般为0.7~0.8。 可见，气体被压缩时实际所需要的能量头与运行工况及制冷 剂的性质有关。即使在同一工况下，不同制冷剂所需的能量头也不 同。 一般说来，气体分子量越大，所需能量头反而小。(见课本P72)
Байду номын сангаас23
第四节 离心式制冷压缩机
2、单级离心式压缩机的构造
(多级见flash3-17) 扩压器
正视图
涡室
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侧视图
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第四节 离心式制冷压缩机
二、离心式压缩机的工作原理 (1) 叶轮的压气作用
离心式压缩机依靠叶轮 旋转产生的离心力作用，将 吸入的低压气体压缩成高压 状态。
压力变化 速度变化
➢离心式制冷压缩机对最小制冷量的要求
受加工工艺的限制，叶轮直径一般不宜小于200～250mm)。此外，离心 式压缩机转速很高。因此，其排气量很大，即使采用单位容积制冷能力小的 制冷剂，单级容量也不宜小于500kW。
(适用于大型制冷装置，如中央空调、大型冷库、石化工业等)