动车组制冷系统.pptx

制冷物质如何循环使用？制冷物质如何循环使用？（1）一个热力学概念：物质一个热力学概念：物质相变温度相变温度随压力升高而升高！随压力升高而升高！1 1个个大大气气压压下下，R22R22相相变变温温度度是是-40.8-40.8，如如果果我我们们升升高高气气体体压压力力，如如到到1.94MPa1.94MPa则则其其相相变变温温度度为为5050，这这时时不不但但可可以以用用常常温温的的水水吸吸热热将将R22R22冷冷却却成成液液体体，即即使使是是3535的空气也可以使的空气也可以使R22R22从气态变成液态而放出冷凝热。从气态变成液态而放出冷凝热。制冷制冷需要一台需要一台“压缩机压缩机”。（2）需要制冷剂发生气化吸热的装置需要制冷剂发生气化吸热的装置 R22R22沸腾吸热的器皿，称沸腾吸热的器皿，称“蒸发器蒸发器”。（3）还需要制冷剂发生冷凝放热的装置还需要制冷剂发生冷凝放热的装置 把把R22R22从蒸气放热变成液体的装置称为从蒸气放热变成液体的装置称为“冷凝器冷凝器”。第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统1第1页/共109页（4）为了循环使用，还需要降低制冷剂的压力物理上降压的方法是膨胀，即将高压的液体通过膨胀缸膨胀降压，获得低压（如1个大气压的液体，在膨胀的同时，推动活塞向外做功W（回收），这样通过膨胀缸，进入蒸发器的制冷凝剂压力只有一个大气压，就可以蒸发器中沸腾吸热了。因此制冷机原理中将R22降压采用“膨胀缸膨胀缸”。第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统2第2页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统压缩机冷凝器膨胀缸蒸发器制冷机原理制冷机原理外界做功升压气化吸热冷凝放热降压对外做功3第3页/共109页讨论：膨胀缸的可行性？讨论：膨胀缸的可行性？理理论论上上，膨膨胀胀缸缸可可以以起起到到膨膨胀胀降降压压的的作作用用，而而且且还还可可以以回回收收功功W W，但但在在工工艺艺上上是是难难以以实实现现的的。因因为为进进入入膨膨胀胀缸缸是是液液态态制制冷冷凝凝，液液体体是是不不可可压压缩缩的的，如如果果想想把把液液体体的的体体积积压压缩缩一一点点，其其压压力力会会急急剧剧上上升升，反反之之，体体积积稍稍微微膨膨胀胀一一些些，其其压压力力就就急急剧剧下下降降，膨膨胀胀缸缸勾勾贝贝推推出出很很少少距距离离，其其液液体体压压力力已已下下降降很很多多，因因此此回回收收的的功功很很有限。有限。膨胀缸在实际上无法实施，没有回收功的作用。膨胀缸在实际上无法实施，没有回收功的作用。工工业业实实际际用用膨膨胀胀阀阀代代替替膨膨胀胀缸缸，从从而而用用膨膨胀胀阀阀的的节节流流降压代替膨胀阀的膨胀降压。降压代替膨胀阀的膨胀降压。4第4页/共109页膨胀阀节流降压原理与过程膨胀阀节流降压原理与过程（1）小孔节流小孔节流原理与过程原理与过程当流体通过小孔时，由于涡流以及流线变化，当流体通过小孔时，由于涡流以及流线变化，使得小孔左右的压力变化即产生压力降使得小孔左右的压力变化即产生压力降。（P P2 2P P1 1）压力降的大小取决于孔径、流量和流体性质。压力降的大小取决于孔径、流量和流体性质。n（2）节流过程的节流过程的“闪发气化闪发气化”现象现象n当流体通过小孔时，压力下降使液体饱和温度下降，于是液体要吸热沸腾。当流体通过小孔时，压力下降使液体饱和温度下降，于是液体要吸热沸腾。n由由于于节节流流过过程程很很快快，液液体体来来不不及及从从外外界界吸吸热热，于于是是有有一一部部分分液液体体吸吸收收其其它它液液体体的热量直接气化称做的热量直接气化称做“闪发气化闪发气化”。第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统P1P25第5页/共109页（3）膨胀阀节流降压闪发气化的作用使放热液体的温度降低了，从而使冷凝器出来的高温高压液体通过小孔节流变成了低温低压的湿蒸气。膨胀阀采用节流降压实现了将冷凝器中高温高压液体变成了的蒸发器需要的低温低压的湿蒸气。第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统6第6页/共109页蒸气压缩制冷机组成与制冷剂状态蒸气压缩制冷机组成与制冷剂状态（1）蒸气压缩制冷机的组成 压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器（2）各部件作用及制冷剂状态 压缩机绝热等熵压缩，输出高温高压蒸气 冷凝器等压冷却冷凝，输出高温高压液体 膨胀阀节流降压、闪发气化，输出低温低压湿蒸气 蒸发器等温等压气化，输出低温低压蒸气（3）制冷循环与制冷剂 制冷剂在制冷系统中经过压缩、冷却与冷凝、节流、蒸发四个状态，实现制冷的目的，即将低温物体的热量不断传递给高温物体。第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统7第7页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统冷凝器膨胀阀蒸发器蒸气压缩制冷机组成与制冷剂状态蒸气压缩制冷机组成与制冷剂状态外界做功升压低温低压蒸气冷凝放热节流降压高温高压蒸气高温高压液体气化吸热压缩机低温低压湿蒸气8第8页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第一节第一节 制冷压缩机的类型制冷压缩机的类型制冷压缩机是蒸气压缩式制冷装置的一个重要部件，起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用，它是推动制冷剂在制冷系统中不断循环的动力。因此，制冷压缩机被称为蒸气压缩式制冷装置的主机。9第9页/共109页蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷机机主主要要有有压压缩缩机机、冷冷凝凝器器、节节流流装装置置和和蒸蒸发发器器四四部部分分组组成成，并并用用管管道道连连接接成成一一个个封封闭闭的的循循环环系系统统，如如图图所所示示。其其工工作作过程如下：过程如下：图图1-5 1-5 蒸气压缩式制冷机原理图蒸气压缩式制冷机原理图10第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第10页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 制制冷冷压压缩缩机机按按工工作作原原理理不不同同可可分分为为容容积积型型和和速度型速度型两大类。两大类。容容积积型型压压缩缩机机是是通通过过改改变变工工作作容容积积来来完完成成气气体体的的压压缩缩和和输输送送的的。在在容容积积型型压压缩缩机机中中，低低压压气气体体直直接接受受到到压压缩缩，体体积积被被强强制制缩缩小小，从从而而达达到到提高压力的目的。提高压力的目的。11第11页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统容容积积型型压压缩缩机机主主要要有有活活塞塞式式、螺螺杆杆式式和和旋旋转转式式（又又称称滚滚动动转转子子式式）压压缩缩机机。其其中中活活塞塞式式压压缩缩机机是是通通过过活活塞塞在在气气缸缸内内作作往往复复运运动动来来改改变变工工作作容容积积；而而螺螺杆杆式式和和旋旋转转式式压压缩缩机机是是通通过过螺螺杆杆或或转转子子在在气气缸缸内内作作旋旋转转运运动来改变工作容积。动来改变工作容积。12第12页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统速速度度型型压压缩缩机机是是使使气气体体在在高高速速转转动动的的叶叶轮轮中中提提高高速速度度，而而后后通通过过导导向向器器使使气气体体的的动动能能转转化化为为压压力力能能，进进而而完完成成气气体体的的压压缩缩和和输输送送任任务务。主主要要型型式式有有离离心心式式和和轴流式轴流式两种。目前常采用的速度型压缩机是两种。目前常采用的速度型压缩机是离心式压缩机。离心式压缩机。13第13页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 制冷压缩机按标准工况下制冷量的大小分为小型、中型和大型三种类型。标准工况制冷量小于58kW为小型；标准工况制冷量在58580kW范围内为中型；标准工况制冷量大于580kW为大型。14第14页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 活活塞塞式式制制冷冷压压缩缩机机是是应应用用曲曲轴轴连连杆杆机机构构，带带动动活活塞塞在在气气缸缸内内作作往往复复运运动动而而进进行行压压缩缩气气体体的的。它它具具有有使使用用温温度度范范围围广广，技技术术成成熟熟可可靠靠，有有良良好好的的使使用用性性能能和和能能量量指指标标，所所以以应应用用较较广广。它它热热效效率率高高，单单位位耗耗电电相相对对较较少少，加加工工比比较较容容易易，造造价价比比较较低低廉廉。因因此此适适用用于于中中、小小型型制制冷冷装置。装置。活活塞塞式式制制冷冷压压缩缩机机将将逐逐渐渐被被结结构构简简单单、性性能优越的其它型式压缩机所替代。能优越的其它型式压缩机所替代。15第15页/共109页16第16页/共109页17第17页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 螺螺杆杆式式压压缩缩机机与与活活塞塞式式制制冷冷压压缩缩机机相相比比，由由于于用用螺螺杆杆的的回回转转运运动动替替代代了了活活塞塞的的往往复复运运动动，因因此此体体积积小小，重重量量轻轻，振振动动小小，易易损损件件少少，运运行行可靠，操作、维修简单。可靠，操作、维修简单。但但是是，用用螺螺杆杆式式压压缩缩机机的的制制冷冷系系统统需需要要配配备备效效率率较较高高的的油油分分离离器器，变变工工况况的的适适用用性性差差，运运转转时时噪噪音音比比较较大大，而而且且螺螺杆杆加加工工要要求求精精度度高高，加加工工也也比比较较困困难难，影影响响了了螺螺杆杆式式制制冷冷压压缩缩机机的的广广泛泛应用。应用。18第18页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统19第19页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 旋旋转转式式压压缩缩机机与与活活塞塞式式压压缩缩机机相相比比，有有结结构构简简单单、体体积积小小、重重量量轻轻、容容积积效效率率高高、运运行行平平稳稳、噪噪音音和和振振动动小小、可可靠靠性性高高等等优优点点。但但旋旋转转式式压压缩缩机机也也存存在在一一些些不不利利因因素素，如如主主要要零零件件加加工工精精度度要要求求高高，电电动动机机绝绝缘缘等等级级高高，起动转矩较大等。起动转矩较大等。20第20页/共109页图图4-10 4-10 开启式旋转式压缩机结构开启式旋转式压缩机结构1-1-油面指示器油面指示器 2-2-浮球阀浮球阀 3-3-吸入管吸入管 4-4-密封条密封条 5-5-圆柱导向器圆柱导向器6-6-气缸体气缸体 7-7-滑片滑片 8-8-排气阀门排气阀门 9-9-气缸气缸 10-10-排出管排出管 11-11-转子转子 12-12-弹性套筒弹性套筒21第21页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 离离心心式式压压缩缩机机具具有有结结构构紧紧凑凑、运运转转平平稳稳、振振动动小小、噪噪音音低低等等特特点点。由由于于其其转转速速高高，工工质质在在叶叶轮轮中中的的流流速速很很大大，叶叶轮轮尺尺寸寸又又受受到到加加工工工工艺艺的的限限制制不不能能做做得得太太小小，因因而而一一般般输输气气量很大，适用于量很大，适用于大型制冷装置大型制冷装置。22第22页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统23第23页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第第二二节节 活活塞塞式式制制冷冷压压缩缩机机的的基基本本构构成成及及工工作作原原理理 一、活塞式制冷压缩机的基本构成一、活塞式制冷压缩机的基本构成 1 1活塞式制冷压缩机的分类 （1 1）按按使使用用的的制制冷冷剂剂分分类类。分分为为氨氨压压缩缩机机、氟氟利利昂昂压压缩机、异丁烷压缩机等。缩机、异丁烷压缩机等。（2 2）按按气气缸缸布布置置方方式式分分类类。分分为为卧卧式式、直直立立式式和和角角度度式三种。式三种。（3 3）按按压压缩缩机机的的密密封封方方式式分分类类。分分为为开开启启式式和和封封闭闭式式两大类。后者又分为两大类。后者又分为半封闭式半封闭式和和全封闭式全封闭式两种结构类型。两种结构类型。（4 4）按制冷量的大小分类：）按制冷量的大小分类：小型、中型和大型小型、中型和大型。24第24页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统2 2活塞式制冷压缩机的结构形式活塞式制冷压缩机的结构形式 活活塞塞式式制制冷冷压压缩缩机机按按压压缩缩机机与与电电动动机机的的组组合合方方式式不不同同分分为为开开启启式式与与封封闭闭式式两两种种，而而封封闭闭式式又又有有半半封封闭闭式式和和全封闭式之分。全封闭式之分。开开启启式式压压缩缩机机是是指指压压缩缩机机和和电电机机分分开开，压压缩缩机机的的曲曲轴一端伸出机体，并通过传动机构与电动机相连。轴一端伸出机体，并通过传动机构与电动机相连。半半封封闭闭式式压压缩缩机机是是指指压压缩缩机机与与电电机机共共同同组组装装在在一一个个可可拆拆的的密密封封机机壳壳内内，压压缩缩机机的的曲曲轴轴和和电电动动机机的的转转子子轴轴是是一根整体轴，压缩机没有伸出体外的转动部件。一根整体轴，压缩机没有伸出体外的转动部件。全全封封闭闭式式压压缩缩机机是是将将压压缩缩机机和和电电机机共共同同组组装装在在一一个个封闭的机壳内封闭的机壳内.25第25页/共109页26第26页/共109页27第27页/共109页28第28页/共109页图图4-1 4-1 气缸的不同布置型式气缸的不同布置型式（a a）卧式；（）卧式；（b b）直立式；（）直立式；（c c）、（）、（d d）、（）、（e e）角度式）角度式29第29页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统3 3活塞式制冷压缩机的基本构成活塞式制冷压缩机的基本构成 活活塞塞式式制制冷冷压压缩缩机机的的结结构构形形式式有有很很多多种种，但但其其基基本组成（参见图本组成（参见图4-2）主要包括以下几部分：）主要包括以下几部分：(1)由机体和各种盖板组成的机体组件；由机体和各种盖板组成的机体组件；（2）由由气气缸缸、活活塞塞和和吸吸、排排气气阀阀片片等等构构成成容容积积可可变的变的工作空间工作空间；（3）由曲轴、连杆等构成的由曲轴、连杆等构成的传动机构传动机构；（4）由由油油泵泵、轴轴封封等等构构成成的的润润滑滑和和密密封封设设施施（小小型压缩机没有油泵，封闭式压缩机没有轴封）。型压缩机没有油泵，封闭式压缩机没有轴封）。30第30页/共109页图图4-2 4-2 压缩机的基本构成及实际工作过程图压缩机的基本构成及实际工作过程图 （a a）压缩；（）压缩；（b b）排气；（）排气；（c c）膨胀；（）膨胀；（d d）吸气）吸气 1 1排气阀片；排气阀片；2 2吸气阀片；吸气阀片；3 3气缸；气缸；4 4活塞；活塞；5 5连杆；连杆；6 6曲轴。曲轴。第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统31第31页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 压压缩缩机机的的工工作作是是靠靠压压缩缩机机电电机机输输入入功功率率后后，电电机机的的轴轴带带动动压压缩缩机机的的曲曲轴轴转转动动，曲曲轴轴通通过过连连杆杆带带动动活活塞塞在在气气缸缸中中作作往往复复运运动动，同同时时气气缸缸顶顶部部的的吸吸排排气气阀阀片片配配合合输输送送作作用用。曲曲轴轴每每旋旋转转一一周周，活活塞塞就就作作一一次次往往复复运运动动，压压缩缩机机就就完完成成一一次工作循环。次工作循环。32第32页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统二二、活塞式制冷压缩机的工作原理、活塞式制冷压缩机的工作原理 1 1、理想工作过程理想工作过程 压压缩缩机机在在理理想想工工作作过过程程中中每每完完成成一一个个工工作作循环，要经历循环，要经历吸气、压缩和排气吸气、压缩和排气三个过程。三个过程。4-1表示吸气过程。表示吸气过程。1-2表示绝热压缩过程。表示绝热压缩过程。2-3表示排气过程。表示排气过程。33第33页/共109页图图4-3 4-3 活塞式制冷压缩机理想工作过程活塞式制冷压缩机理想工作过程P-VP-V图图34第34页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统2活塞式压缩机的实际工作过程 压压缩缩机机的的实实际际工工作作过过程程由由于于存存在在余余隙隙容容积积、吸吸排排气气阀阀压压力力损损失失，气气缸缸壁壁与与制制冷冷剂剂之之间间热热交交换换以以及及漏漏气气损失等因素的影响，与理想工作过程有很大不同。损失等因素的影响，与理想工作过程有很大不同。一一是是比比理理想想工工作作过过程程多多了了一一个个膨膨胀胀过过程程，如如图图4-44-4中中3 3-4-4。二二是是吸吸气气过过程程4 4-1-1、压压缩缩过过程程1 1-2-2、排排气气过程过程2 2-3-3 也与理想过程有所不同。也与理想过程有所不同。35第35页/共109页图图4-4 4-4 活塞式制冷压缩机实际工作过程的活塞式制冷压缩机实际工作过程的p p-V V图图36第36页/共109页37第37页/共109页38第38页/共109页39第39页/共109页40第40页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 这这样样，压压缩缩机机在在实实际际工工作作过过程程中中，每每完完成成一一个个工工作作循循环环要要经经历历四四个个过过程程（参参见见图图4-24-2），即即：当当活活塞塞由由上上止止点点移移动动到到下下止止点点时时，完完成成膨膨胀胀、吸吸气气两两个个过过程程；而而由由下下止止点点移移动动到到上上止止点点时时，完完成成压压缩缩、排排气两个过程。气两个过程。3JH514YZ型压缩机型压缩机 JH514YZ型型压压缩缩机机的的结结构构示示意意图图如如图图4-54-5所所示示，它它主主要要由由机机壳壳、机机体体、电电动动机机、曲曲轴轴、连连杆杆、活活塞塞、气缸、气阀以及排气消音器等组成。气缸、气阀以及排气消音器等组成。41第41页/共109页 图图4-5 JH514YZ4-5 JH514YZ压缩机结构图压缩机结构图1-1-电电动动机机壳壳；2-2-吊吊具具；3-3-端端子子箱箱；4-4-上上弹弹簧簧；5-5-定定子子线线圈圈；6-6-转转子子；7-7-吸吸气气管管；8-8-排排气气消消音音器器；9-9-下下壳壳体体；10-10-曲曲轴轴；11-11-曲曲轴轴箱箱；12-12-下下弹弹簧簧；13-13-下下轴轴承承；14-14-支支承承架架；15-15-活活塞塞连连杆杆；16-16-气气缸缸盖盖；17-17-高高压压室室；18-18-横弹簧；横弹簧；19-19-上壳体；上壳体；20-20-排气管排气管。42第42页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统三三、活塞式制冷压缩机的特点、活塞式制冷压缩机的特点 它它具具有有使使用用温温度度范范围围广广，技技术术成成熟熟可可靠靠，有有良良好好的的使使用用性性能能和和能能量量指指标标，所所以以应应用用较较广广。但但由由于于振振动动的的存存在在和和结结构构的的复复杂杂性性，限限制制了了它它的的转转速速及及制制冷冷量量的的扩扩大大，使使用用领领域域也也逐逐渐渐被被结结构简单、性能优越的其它型式压缩机所替代。构简单、性能优越的其它型式压缩机所替代。43第43页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统44第44页/共109页45第45页/共109页46第46页/共109页47第47页/共109页48第48页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第三节第三节 旋转式制冷压缩机的基本构成及工作原旋转式制冷压缩机的基本构成及工作原理理一一、旋转式制冷压缩机的基本工作原理、旋转式制冷压缩机的基本工作原理 旋旋转转式式制制冷冷压压缩缩机机又又称称为为滚滚动动活活塞塞式式压压缩缩机机、滚滚动动转转子子式式压压缩缩机机。旋旋转转式式压压缩缩机机是是利利用用气气缸缸工工作作容容积积的的变变化化来来实实现现吸吸气气、压压缩缩和和排排气气过过程程的的。气气缸缸工工作作容容积积的的变变化化，依依靠靠一一个个偏偏心心装装置置的的圆圆筒筒形转子在气缸内的滚动来实现。形转子在气缸内的滚动来实现。49第49页/共109页图图4-7 4-7 旋转式压缩机结构示意图旋转式压缩机结构示意图1-1-气缸气缸 2-2-转子转子 3-3-排气孔排气孔 4-4-排气阀排气阀 5-5-滑片滑片 6-6-弹簧弹簧 7-7-吸气孔吸气孔50第50页/共109页51第51页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统二二、旋转式制冷压缩机的基本构成、旋转式制冷压缩机的基本构成 旋转旋转式制冷压缩机一般多做成全封闭型，有式制冷压缩机一般多做成全封闭型，有立式和卧式立式和卧式之分。之分。在在图图4-84-8所所示示的的立立式式旋旋转转式式制制冷冷压压缩缩机机中中，压压缩缩机机及及电电动动机机垂垂直直安安装装在在一一钢钢制壳体内，电动机在上部，压缩机在下方。制壳体内，电动机在上部，压缩机在下方。52第52页/共109页图图4-8 4-8 立式旋转式压缩机结构立式旋转式压缩机结构1-1-排排气气管管 2-2-平平衡衡块块 3-3-上上机机体体 4-4-电电动动机机转转子子 5-5-电电动动机机定定子子 6-6-曲曲轴轴 7-7-主主轴轴承承 8-8-下下机机壳壳 9-9-副副轴轴承承 10-10-壳壳罩罩 11-11-上上油油片片 12-12-排排气气阀阀片片 13-13-弹弹簧簧 14-14-气气液液分分离离器器 14-14-隔隔板板 16-16-吸吸气气管管 17-17-接接线线柱柱 18-18-气气缸缸 19-19-转子转子 20-20-滑片滑片53第53页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 在在图图4-94-9所所示示的的卧卧式式旋旋转转式式压压缩缩机机中中，压压缩缩机机及及电电动动机机水水平平安安装装在在一一封封闭闭壳壳体体内内，从从蒸蒸发发器器来来的的制制冷冷剂剂蒸蒸气气由由吸吸气气管管吸吸入入机机壳壳内内，冷冷却却电电动动机机后后进进入入压压缩缩机机气气缸缸，而而排排气气则则通通过过排排气消声器后直接排出机壳。气消声器后直接排出机壳。旋旋转转式式压压缩缩机机的的主主要要缺缺点点是是滑滑片片与与气气缸缸壁壁面面之之间间的的泄泄漏漏、摩摩擦擦和和磨磨损损较较大大，限限制制了了它它的的工作寿命及效率的提高。工作寿命及效率的提高。54第54页/共109页图图4-9 4-9 卧式旋转式压缩机结构卧式旋转式压缩机结构1-1-滑片滑片 2-2-滚动活塞滚动活塞 3-3-曲轴曲轴 4-4-机壳机壳 5-5-平衡块平衡块 6-6-电机转子电机转子 7-7-电机定子电机定子 8-8-平衡块平衡块 9-9-主轴承端板主轴承端板 10-10-气缸气缸 11-11-副轴承端板副轴承端板 12-12-机壳机壳 13-13-排气消声器排气消声器 14-14-吸气管吸气管 15-15-橡胶圈橡胶圈 16-16-弹簧弹簧55第55页/共109页图图4-10 4-10 开启式旋转式压缩机结构开启式旋转式压缩机结构1-1-油面指示器油面指示器 2-2-浮球阀浮球阀 3-3-吸入管吸入管 4-4-密封条密封条 5-5-圆柱导向器圆柱导向器6-6-气缸体气缸体 7-7-滑片滑片 8-8-排气阀门排气阀门 9-9-气缸气缸 10-10-排出管排出管 11-11-转子转子 12-12-弹性套筒弹性套筒56第56页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统三三、旋转式制冷压缩机的特点、旋转式制冷压缩机的特点 旋转式压缩机与活塞式压缩机相比，具有下列特点：旋转式压缩机与活塞式压缩机相比，具有下列特点：1 1）零部件少，结构简单。）零部件少，结构简单。2 2）易损零件少，运行可靠。）易损零件少，运行可靠。3 3）没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高。）没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高。4 4）在在相相同同的的冷冷量量环环境境下下，压压缩缩机机体体积积小小、重重量量轻轻、运转运转平衡。平衡。5 5）加工精度要求较高。）加工精度要求较高。6 6）密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大。）密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大。综综上上所所述述，大大、中中型型旋旋转转式式压压缩缩机机适适用用于于冷冷库库；小小型型旋旋转式压缩机多用于冰箱和家用空调器中。转式压缩机多用于冰箱和家用空调器中。57第57页/共109页58第58页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第四节第四节 涡旋式制冷压缩机的基本构成及工作涡旋式制冷压缩机的基本构成及工作原原理理一、涡旋式制冷压缩机的基本构成一、涡旋式制冷压缩机的基本构成 涡涡旋旋式式压压缩缩机机的的结结构构如如图图4-114-11所所示示。它它由由运运转转涡涡旋旋盘盘（动动盘盘）、固固定定涡涡旋旋盘盘（静静盘盘）、机机体体、防防自自转转环环、偏心轴等零部件组成。偏心轴等零部件组成。动动盘盘1 1和和静静盘盘2 2的的涡涡线线呈呈渐渐开开线线形形状状，安安装装时时使使两两者者中中心心线线距距离离一一个个回回转转半半径径e e，相相位位差差180180。这这样样，两两盘盘啮合时，与端板配合形成一系列啮合时，与端板配合形成一系列月牙形柱体月牙形柱体工作容积。工作容积。59第59页/共109页图图4-11 4-11 涡旋式压缩机的结构涡旋式压缩机的结构1-1-动盘动盘 2-2-静盘静盘 3-3-机体机体 4-4-防自转环防自转环 5-5-偏心轴偏心轴 6-6-进气口进气口 7-7-排气口排气口60第60页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统二二、涡旋式制冷压缩机的工作原理、涡旋式制冷压缩机的工作原理 涡涡旋旋压压缩缩机机的的工工作作过过程程仅仅有有进进气气、压压缩缩、排排气气三三个个过过程程，而而且且是是在在主主轴轴旋旋转转一一周周内内同同时时进进行行的的，外外侧侧空空间间与与吸吸气气口口相相通通，始始终终处处于于吸吸气气过过程程，内内侧侧空空间间与与排排气气口口相相通通，始始终终处处于于排排气气过过程程，而而上上述述两两个个空空间间之之间间的的月月牙牙形形封封闭闭空空间间内内，则则一一直直处处于于压压缩缩过过程程。因因而而可可以以认认为为吸吸气气和和排排气气过过程程都都是是连续的连续的。61第61页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统62第62页/共109页图图4-12 4-12 涡旋式压缩机工作原理示意图涡旋式压缩机工作原理示意图a a）00位置位置 b b）9090位置位置 c c）180180位置位置 d d）270270位置位置1-1-压缩室压缩室 2-2-进气口进气口 3-3-动盘动盘 4-4-静盘静盘 4-4-排气口排气口 6-6-吸气室吸气室 7-7-排气室排气室 8-8-压缩室压缩室63第63页/共109页图图4-13 4-13 涡旋式制冷压缩机结构总图涡旋式制冷压缩机结构总图1-1-曲轴曲轴 2 2、4-4-轴承轴承 3-3-密封密封 5 5、15-15-背压腔背压腔 6-6-防自转环防自转环 7-7-排气管排气管 8-8-吸吸气腔气腔 9-9-吸气管吸气管 10-10-排气口排气口 11-11-机壳机壳 12-12-排气腔排气腔 13-13-静盘静盘 14-14-动盘动盘 16-16-机机架架 17-17-电动机电动机 18-18-润滑油润滑油64第64页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统三、涡旋式制冷压缩机的特点三、涡旋式制冷压缩机的特点（1）相邻两室的压差小，气体的相邻两室的压差小，气体的泄漏量少泄漏量少。（2）由由于于吸吸气气、压压缩缩、排排气气过过程程是是同同时时连连续续地地进进行行，压压力力上上升升速速度度较较慢慢，因因此此转转矩矩变变化化幅幅度度小小、振振动小动小。（3）没没有有余余隙隙容容积积，故故不不存存在在引引起起输输气气系系数数下下降降的膨胀过程。的膨胀过程。（4）无吸、排气阀无吸、排气阀，效率高，可靠性高，噪声低。，效率高，可靠性高，噪声低。65第65页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统（5）由由于于采采用用气气体体支支承承机机构构，故故允允许许带带液液压压缩缩，一一旦旦压压缩缩腔腔内内压压力力过过高高，可可使使动动盘盘与与静静盘盘端端面面脱脱离离，压压力力立即得到释放。立即得到释放。（6）机机壳壳内内腔腔为为排排气气室室，减减小小了了吸吸气气预预热热，提提高高了了压压缩机的输气系数。缩机的输气系数。（7）涡涡线线体体型型线线加加工工精精度度非非常常高高，必必须须采采用用专专用用的的精精密加工设备。密加工设备。（8）密封要求高，密封机构复杂密封要求高，密封机构复杂。66第66页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统67第67页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统68第68页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统69第69页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统70第70页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统71第71页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第五第五节节 换热器及其他辅助设备换热器及其他辅助设备一一、换热器、换热器 在在制制冷冷设设备备中中，除除有有起起主主导导作作用用的的压压缩缩机机外外，还还必须包括起换热作用的换热器必须包括起换热作用的换热器蒸发器和冷凝器。蒸发器和冷凝器。（一）冷凝器一）冷凝器 冷冷凝凝器器是是制制冷冷机机的的主主要要热热交交换换设设备备。其其作作用用是是使使从从压压缩缩机机出出来来的的高高温温高高压压制制冷冷剂剂蒸蒸气气在在其其中中向向冷冷却却介介质质水或空气放热，冷却、冷凝成高温高压的过冷液体。水或空气放热，冷却、冷凝成高温高压的过冷液体。72第72页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 冷冷凝凝器器按按冷冷却却介介质质和和冷冷却却方方式式的的不不同同分分为为三三种类型：种类型：水冷水冷式冷凝器式冷凝器用水作为冷却介质；用水作为冷却介质；空空气气冷冷却却式式冷冷凝凝器器，亦亦称称风风冷冷式式冷冷凝凝器器用空气作为冷却介质；用空气作为冷却介质；蒸蒸发发式式冷冷凝凝器器用用水水和和空空气气作作为为冷冷却却介介质质，主要是靠水蒸气把热量带走。主要是靠水蒸气把热量带走。73第73页/共109页图图4-14 4-14 上进下出式冷凝器上进下出式冷凝器1 1 分配集管分配集管 2-2-冷凝蛇管冷凝蛇管 3-3-集液器集液器74第74页/共109页图图4-15 4-15 横进横出式冷凝器横进横出式冷凝器75第75页/共109页76CRH2型动车组空调冷凝风扇第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第76页/共109页77第77页/共109页78第78页/共109页79第79页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统（二）蒸发器（二）蒸发器 蒸发器是制冷机的另一主要热交换设备。在蒸发器中，制冷剂液体在较低温度下蒸发（沸腾）而转变为蒸气，利用制冷剂的蒸发潜热，吸收被冷却介质的热量而使被冷却介质的温度降低。所以，蒸发器是制冷系统中产生和输出冷量的设备。80第80页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统 蒸蒸发发器器按按冷冷却却介介质质的的不不同同分分为为冷冷却却液液体体（水水、盐盐水水等等）的的蒸蒸发发器器和和冷冷却却空空气气的的蒸蒸发发器器两两种种。冷冷却却液液体体的的蒸蒸发发器器有有壳壳管管卧卧式式蒸蒸发发器器、干干式式蒸蒸发发器器和和沉沉浸浸式式蒸蒸发发器器；冷冷却却空空气气的的蒸蒸发发器器有有冷冷却却排排管管和和直直接接蒸蒸发发式式空空气冷却器气冷却器两种。两种。直接蒸发式空气冷却器也称冷风机，它适用于各种空调机组、冷藏库及低温试验箱中。其特点是制冷剂在蛇管内吸热蒸发，管外空气在风机作用下强迫流动。由于空气是强迫流动，所以传热系数比冷却排管高。车辆制冷系统中，采用的蒸发器均为直接蒸发式空气冷却器。81第81页/共109页图图4-16 4-16 直接蒸发式空气冷却器及其安装位置示意图直接蒸发式空气冷却器及其安装位置示意图（a a）横向垂直；（）横向垂直；（b b）水平；（）水平；（c c）倾斜。）倾斜。1-1-膨胀阀；膨胀阀；2-2-分液器；分液器；3-3-分液管；分液管；4-4-汇集管；汇集管；4-4-回气管；回气管；6-6-感温包。感温包。82第82页/共109页83第83页/共109页84第84页/共109页85第85页/共109页86第86页/共109页87第87页/共109页88第88页/共109页89第89页/共109页90过滤网的组装状态卸下滤网边框状态取下压紧框状态CRH2型车空调蒸发器第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第90页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统二二、辅助设备、辅助设备 在在实实际际的的制制冷冷系系统统中中，为为改改善善制制冷冷装装置置的的工工作作条条件件，提提高高运运行行的的经经济济性性和和安安全全可可靠靠性性，还还必必须须设设一一些些辅辅助助设设备，如备，如贮液器、气液分离器、干燥过滤器贮液器、气液分离器、干燥过滤器等。等。（一）干燥过滤器一）干燥过滤器 在在客客车车空空调调装装置置制制冷冷系系统统节节流流装装置置前前的的输输液液管管上上，都都装装有有干干燥燥过过滤滤器器，它它是是制制冷冷系系统统的的净净化化设设备备。其其作作用用是消除制冷剂中的水分和机械杂质。是消除制冷剂中的水分和机械杂质。干干燥燥过过滤滤器器主主要要由由壳壳体体，滤滤网网，干干燥燥剂剂，进进、出出液液管接头等组成。管接头等组成。91第91页/共109页图图4-17 4-17 干燥过滤器干燥过滤器1-1-进液管接头；进液管接头；2-2-压盖；压盖；3-3-滤网；滤网；4-4-干燥剂；干燥剂；5-5-出液管接头；出液管接头；6-6-壳体；壳体；7-7-连接螺栓。连接螺栓。92第92页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统（二）贮液器（二）贮液器 贮贮液液器器亦亦称称储储液液筒筒，是是用用来来贮贮存存制制冷冷循循环环中中的的制制冷冷液液体体，以以适适应应工工况况变变动动时时制制冷冷剂剂流流量量的的变变化。化。（三）气液分离器（三）气液分离器 气气液液分分离离器器是是用用来来分分离离蒸蒸发发器器出出口口的的蒸蒸气气中中的液体的液体，从而保证压缩机为干压缩。，从而保证压缩机为干压缩。93第93页/共109页图图4-19 4-19 气液分离器结构示意图气液分离器结构示意图94第94页/共109页压缩机油分离器冷凝器储液器干燥器过滤器膨胀阀蒸发器气液分离器第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统其它辅助设备在系统中的安装位置95第95页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统第六第六节节 制冷自动控制元件制冷自动控制元件一一、热力膨胀阀及毛细管、热力膨胀阀及毛细管 1 1热力膨胀阀热力膨胀阀 热热力力膨膨胀胀阀阀是是一一种种能能自自动动调调节节供供液液量量的的节节流流降降压压机机构构。它它是是利利用用蒸蒸发发器器出出口口处处制制冷冷剂剂蒸蒸气的过热来调节制冷剂流量的。气的过热来调节制冷剂流量的。96第96页/共109页图图4-20 4-20 热力膨胀阀结构及原理图热力膨胀阀结构及原理图 （a a）结构图；（）结构图；（b b）工作图；（）工作图；（c c）受力图。）受力图。1-1-毛细管；毛细管；2-2-阀体；阀体；3-3-阀座；阀座；4-4-阀芯；阀芯；5-5-弹簧；弹簧；6-6-调整杆；调整杆；7-7-感温包；感温包；8-8-膜片；膜片；9-9-推杆。推杆。97第97页/共109页热力膨胀阀实物图热力膨胀阀实物图第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统98第98页/共109页99第99页/共109页第四章第四章 动车组制冷系统动车组制冷系统2 2毛细管毛细管 （1）原原理理：当当流流体体沿沿管管内内流流动动时时，由由于于管管道道摩摩擦擦阻阻力力而而产产生生压压降降，管管径径越越小小、管管子子越越长长则流动阻力就越大，产生的压降也越大。则流动阻力就越大，产生的压降也越大。采采用用毛毛细细管管小小内内径径（0.6-2.0mm0.6-2.0mm）并并有有一一定定长长度度的的紫紫铜铜管管，代代替替膨膨胀胀阀阀作作为为节节流流降降压压元件，这就是毛细管节流装置。元件，这就