仲恺农业工程学院 制冷压缩机课程设计 题目：设计一台家用冰箱全封闭往复式制冷压缩机 姓 名： 郑晓鹏 学 号： 201310814138 指导老师： 陈姝 专业班级： 能源131 时 间： 2015年11月 目录 1、热力计算 ..................................................................................................................................... 4 1.1设计资料 ............................................................................................................................. 4 1.2热力计算压焓图 ................................................................................................................. 4 1.3各工况参数 ......................................................................................................................... 4 1.4热力计算相关参数取值及依据 ......................................................................................... 6 1.5热力计算结果 ..................................................................................................................... 7 2、动力计算（往复惯性力计算） ................................................................................................. 9 2.1、动力计算相关参数取值 .................................................................................................. 9 2.2往复惯性力计算 ............................................................................................................... 10 3、压缩机结构剖面图 ................................................................................................................... 12 制冷压缩机课程设计任务书 指导老师： 陈姝 专业 能源与动力工程 学号 201310814138 姓名 郑晓鹏

设计题目

设计一台家用冰箱全封闭往复式制冷压缩机 设计要求 热力计算和动力计算（计算往复惯性力），绘制结构剖面图 计算下表1四种工况 表1 四种计算工况

标准工况 最大压差工况 最大轴功率工况 设计工况 T0 －15 -30 -5 -25 T1 15 0 15 32 Tk 30 50 50 54.4 T4 25 45 40 17 设计参数 表2 结构参数 汽缸直径（mm）D 38 汽缸数i 1 λ=r/L 0.2

活塞行程缸径比Ψ 0.6 相对余隙容积c 5％ 转速n(r/min) 2880

制冷剂 R134a 活塞材质(kg/m3) 铸铁 3104.7kg/m3

活塞采用铸铁，往复质量按圆柱体计算。

工 况 温

度 ℃ 1、热力计算 1.1设计资料 全封闭小型活塞式压缩机计算工况及结构参数分别见表1和表2。

1.2热力计算压焓图 其循环的压焓图如图1所示

1.3各工况参数 依据给定工况参数，查制冷剂R134a的压焓图可得出对应各点的状态参数，并记录在表3至表6中 表3 R134a标准工况状态参数表 对应点 1 2 4 5

压力（KPa） 164 770 770 164

温度（℃） 15 77.03 25 -15

图1 循环压焓图 焓（KJ/kg） 414.64 462.42 234.67 234.67 比体积

（kgm/3） 0.138 0.034 - -

表4 R134a设计工况状态参数表 对应点 1 2 4 5

压力（KPa） 106.7 1469.5 1469.5 106.7

温度（℃） 32 118.6 17 -25

焓（KJ/kg） 430.37 500.27 223.07 223.07

比体积 （kgm/3） 0.228 0.019 - -

表5 R134a最大压差工况状态参数表 对应点 1 2 4 5

压力（KPa） 84 1318 1318 84 温度（℃） 0 123.3 45 -30 焓（KJ/kg） 404 504.64 263.9 263.9 比体积

（kgm/3） 0.257 0.022 - -

表6 R134a最大轴功率工况状态参数表 对应点 1 2 4 5

压力（KPa） 243 1318 1318 243 温度（℃） 15 85.72 40 -5 焓（KJ/kg） 412.88 463.89 256.43 256.43 比体积 （kgm/3） 0.091 0.019 - -

1.4热力计算相关参数取值及依据 表7 热力计算相关参数取值 参数 取值 依据 等熵过程指数κ 1.09 P1V1K=P2V2K 等端点膨胀多变过程指数m 1 《制冷压缩机》P20

相对余隙容积c 5% 设计条件 曲柄半径与连杆长度比λ 0.2 设计条件

泄露系数λ1 0.98 《制冷压缩机》P23 温度系数公式中a1 1.15 《制冷压缩机》P22 温度系数公式中b1 0.25 《制冷压缩机》P22

指示功率ηi 标准工况下 0.84 《制冷压缩机》P25图2-14 最大压差工况下 0.48

最大轴功率工况下 0.81

设计工况下 0.6

机械效率ηm 标准工况下 0.93

《制冷压缩机》 P26图2-15（取中低速）

最大压差工况下 0.64

最大轴功率工况下 0.91

设计工况下 0.71 电动机效率ηmo 0.84 《制冷压缩机》P29及P26图2-17 1.5热力计算结果 表8 热力计算结果 名称/符号 公式 标准工况 最大压差工况 最大轴功率工况 设计工况

压力比ε 54ppppo

k

4.7 15.69 5.42 13.77

吸气终了的压力损失

smp (kPa)

06.0/1ppsm 9.84 5.04 14.58 6.4

排气终了的压力损失

dmp (kPa)

10.0/2ppdm 77 131.8 131.8 146.95

单位质量制冷量q0m(kJ/kg) 510hhqm

 179.97 140.1 156.45 207.3

等熵比功ts(kJ/kg) 12hhts

 47.78 100.64 51.01 69.9

活塞行程S(m) S=D*Ψ 0.0228

理论容积输气量

Vtq(m3/h)

212.47inSDqVt

4.47

容积系数V ]1)1([112mdmVppc 0.79 0.19 0.75 0.29

压力系数p 111ppcsmVp



0.92 0.67 0.92 0.78

泄露系数l 0.98 温度系数T 



110bTaTKT

 0.81 0.72 0.77 0.78

容积效率V lTpVV

0.58 0.09 0.52 0.17

实际质量输气量

maq(kg/h) 1



VtVma

qq 18.79 1.57 25.54 3.33

制冷量0(kW) 3600

00mmaqq 0.94 0.061 1.11 0.192

等熵功率tsP(kW) 3600

tsmats

qP 0.249 0.044 0.362 0.065

电效率el momiel 0.656 0.258 0.619 0.358

电功率elP(kW)

el

tsel

PP 0.380 0.171 0.585 0.182

能效比EER(W/W) elP

EER0 2.47 0.36 1.90 1.05