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第三章 制冷压缩机

指示效率η i:单位理论压缩功与实际条件下压缩 单位制质量制冷剂所消耗的功之比
V Vh q 0
三、性能
4、压缩机摩擦功率:运转时克服机械摩擦消耗的 功率。 摩擦效率η m :指示功率与轴功率的比值。一般取0.8~ 0.9。 Pi Pth Pth 5、压缩机轴功率: Pe m i m k 机械效率(总效率)η k,可反映压缩机在某一工况下运 行的各种损失,η m=0.65~0.75。 6、压缩机配用电动机的功率:
3.吸入蒸汽热膨胀的影响
预热系数:
T0 273 t 0 t Tk 273 t k
4.压缩机内部泄漏的影响 气密系数:λl = 0.95~0.98
制冷压缩机运行时的容积效率ηv与λv、λp、λt和λl四
个系数有关,因此它可用这四个系数的乘积表示:ηv = λvλpλtλl
由于影响制冷压缩机容积效率的因素较多,难以 用公式精确计算,应通过制冷压缩机的实验求得。因 此,为了能计算压缩机的理论制冷量,目前常用推荐 的经验公式:
第一节、活塞式制冷压缩机的构造
(二)、活塞及曲轴连杆机构
活塞:多采用铝镁合金铸造,质量轻,组织细密。顶部形状与
气缸顶部的阀座的形状相适应。并设有密封环及油环,以保证气
缸壁与活塞之间的密封与润滑。 (见flash9)
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)
气缸套及进排气阀组;
卸载装置;
润滑系统。
三、结构
配件:
第一节、活塞式制冷压缩机的构造
(一)、机体
机体内设有上下两个隔板,气缸套嵌在两隔板之间,机
体内部被分成三个空间:
曲轴箱:位于机体的下部。 吸气腔:位于机体的中部,与吸气管相同,在其最底部钻有
回油孔,使吸气腔与曲轴箱相通。
排气腔:位于机体的上部,与排气管相通。
1 m Pk 1 v 0.94 0.085 P0 制冷压缩机的实际吸气量为:Vr =ηvVh (m3/s)
二、工作参数
①气缸工作容积Vg: 理想工作过程下,曲轴每旋转一圈,压缩机一个 气缸所吸入的低压气体的体积。
Vg
3)带有能量调节的配气和卸载机构
气缸盖
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
供油方法
a.机械油泵供油润滑:用在中、大型以及带有能量卸载 机构的制冷压缩机。 目前采用的润滑油泵主要有:月牙形内齿轮油泵和转子 式油泵。 b.离心供油润滑:用在曲轴呈垂直安装的全封闭制冷压 缩机。 c.飞溅润滑:用在小型开启式和半封闭式制冷压缩机。
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; 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。
三、性能
1、制冷量: Q0 VR q v V Vh q v v1 2、压缩机理论耗功率: P M (h h ) th R 2 1 3、压缩机指示功率: Pth M R (h2 h1 ) v Vh h2 h1 Pi i i v1 i
特点 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



回 转 式 螺 杆 式
转子式
涡旋式 单螺杆 双螺杆
开启
半封闭 单级 多级
20~1800
30~300 90~10000
车辆空调
热泵 冷冻、空调
压比大 ,可 替 代小容量 往复 式 压缩机,价昂
离心式
适用于大容量
离心式制冷压缩机:靠离心力的作用,连续地将吸入的气
体压缩。(转速高、制冷量大,国外空调用离心式制冷机单机 制冷量最高可达30000kW)
类型 往 复 式
活塞连 杆式 活塞斜 盘式
气密特征 容量范围(KW) 主要用途 0.4~120 空调、热泵 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 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 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
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)
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。
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。

4
D S
2
(D为气缸直径,S为活塞行程)
二、工作参数
②理论输气量:在理想条件下,压缩机在单位时间 内由气缸输送的气体质量。
Vh Vg nz / 60
(n为气缸数,z为转数)

240
D Snz
2
二、工作参数
③实际输气量:在实际运行中,压缩机在单位时间 内由气缸输送的气体质量。
VR=MR•v1
Vh Vg nz / 60
(n为气缸数,z为转数)

240
D Snz
2
一、工作过程
2)实际工作过程: ①压缩机的结构上,不可避免地会有余隙容积; ②吸、排气阀门有阻力; ③压缩过程中,气缸壁与气体之间有热量交换; ④气阀部分及活塞与气缸壁之间有气体的内部泄漏。
容积效率总小于1,它的大小反映了压缩机气缸容 积的有效利用程度。影响它的主要因素有四个:
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)
主轴
曲轴
活塞
活塞销
活塞环
(三)、气缸套及进排气阀组
主要包括:
气缸套 外阀座 内阀座; 进排气阀片 阀盖 缓冲弹簧
排 气 吸 气
阀片
(2)配气机构:制冷压缩机的配气机构随压缩机的形 式和大小有较大区别,目前使用比较典型的形式有以 下三种。 1)月牙形和舌形阀片阀板组:主要应用在小型封闭式 制冷压缩机中。 2)环形阀片阀板组:主要用在老式的2F10和4F10型制 冷压缩机中。
二、工作参数
④容积效率(输气系数):制冷压缩机的实际输气 量VR与理论输气量Vh的比值。 VR V V P t L Vh 输气系数影响因素:余隙容积; 吸、排气阀阻力 气缸壁与制冷剂热交换 压缩机内部泄漏 经验公式: 1
p2 m V 0.94 0.085 ( ) 1 p1 (m为多变指数)
开启式
半封闭式
封闭式
二、型号表示方法
1)单级表示方法:
制冷剂:A为氨;F为氟利昂; 传动方式:A为直接传动(可略);B为皮带传动; Q为全封闭式 2)双级表示方法:
压缩机型号举例:
第一节、活塞式制冷压缩机的构造
三、活塞式压缩机的构造
活塞式制冷压缩机包括以下几部分:
机体;
活塞及曲轴连杆机构;
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。)
(3)水分、垃圾对封闭式制冷压缩机的危害
第三章 制冷压缩机
静涡盘
动涡盘Biblioteka 涡 旋 式 压 缩 机排气孔
吸气孔
(气体在静涡盘 的外部被吸入)
第三章 制冷压缩机
单 螺 杆 式 压 缩 机
螺杆
排气孔
吸气孔 星轮(相当于活塞,当其在
螺槽内相对移动时,封闭的 齿间空间逐渐减少)
第一节、活塞式制冷压缩机的构造
一、活塞式压缩机的形式
根据气体在气缸内的流动,活塞式制冷压缩机可分为:
机在气态制冷剂中运行,结构非常紧凑,密封性能好,噪声低。为简化 结构,活塞一般为筒形平顶,没有活塞环,仅有两道环形槽,依靠充入 其中的润滑油起密封和润滑作用。(多用与空调机组和家用电冰箱)
(1)半封闭式制冷压缩机
(2)全封闭式制冷压缩机
第一节、活塞式制冷压缩机的构造
全封闭式制冷压缩机中驱动电动机的冷却
(1)气缸余隙容积的大小 (2)吸、排气压力以及吸、排气阀片阻力 (3)吸入气缸的低温制冷剂蒸汽遇到热的气缸壁所引 起的热膨胀 (4)气缸内部的泄漏
1.余隙容积的影响
余隙系数:
V1 Vg V1 v Vg Vg
2.吸、排气阀片阻力的影响 节流系数:
V2 V1 V2 p V1 V1
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)
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:
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