制冷压缩机工作原理.pptx

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1、第三章 制冷压缩机 基本要求：1熟悉各类制冷压缩机的基本构造、工作过程和运行特性。2熟悉掌握活塞式制冷压缩机冷量、功率和能耗指标的计算方法，以及影响这些性能参数的各种因素。3各类制冷压缩机的冷量（能量）调节原理。4了解回转式制冷压缩机可能逐步取代活塞式制冷压缩机的主要原因。第1页/共55页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

2、式是离心式制冷压缩机。第2页/共55页第3页/共55页所有制冷压缩机，根据其结构特点和工作原理，均有其最佳冷量使用范围。因此，当使用的冷量和条件不同时，应选用不同形式的压缩机，以获得最佳运行效果。第4页/共55页第一节 活塞式制冷压缩机的构造 一、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第5页/共55页第6页/共55页（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第7页/共55页二、活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零

3、件 对于一台典型的大型活塞式制冷压缩机，它的零部件可分为：（1）机体（2）传动机构（3）配气机构（4）润滑油系统（5）卸载机构（6）轴封装置 第8页/共55页第9页/共55页1开启式制冷压缩机第10页/共55页（1）传动机构第11页/共55页（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。3）带有能量调节的配气和卸载机构 第12页/共55页第13页/共55页（3）润滑油系统a机械油泵供油润滑：用在中、大型以及带有

4、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14页/共55页（4）轴封装置 第15页/共55页2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。第16页/共55页（1）半封闭式制冷压缩机 第17页/共55页（2）全封闭式制冷压缩机 第18页/共55页（3）水分、垃圾对封闭式制冷压缩机的危害 第19页/共55页第二节 活塞式制冷压缩机的运行性能 活

5、塞式制冷压缩机的运行性能主要指它的容积效率、吸气量、制冷量、耗功率以及能耗指标等，这些性能参数对于一台制冷压缩机而言，均不是定值，而是随所用制冷剂性能和运行工况等许多因素而变化。第20页/共55页一、活塞式制冷压缩机的工作过程 活塞式制冷压缩机的工作过程包括吸气、压缩、排气三个过程。压缩机完成一个工作过程，每只气缸吸入的低压气体体积为：（m2）第21页/共55页第22页/共55页若压缩机的气缸数为Z，转速为n（r/min），则其每秒钟吸入的气体体积为：（m3/s）第23页/共55页二、活塞式制冷压缩机的容积效率 压缩机的实际吸气量Vr小于活塞排量Vh，两者之比称为压缩机的容积效率v。第24页/

6、共55页第25页/共55页容积效率总小于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：（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 第26页/共55页1余隙容积的影响余隙系数：2吸、排气阀片阻力的影响节流系数：第27页/共55页3吸入蒸汽热膨胀的影响预热系数：4压缩机内部泄漏的影响气密系数：l=0.950.98 第28页/共55页制冷压缩机运行时的容积效率v与v、p、t和l四个系数有关，因此它可用这四个系数的乘积表示：v=vptl 第29页/共55页由于影响制冷压缩机容积效

7、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：制冷压缩机的实际吸气量为：Vr=vVh （m3/s）第30页/共55页三、活塞式制冷压缩机的制冷量、耗功率及其能耗指标 1制冷量：（kW）2耗功率（1）理论功率：N=Mrw （kW）第31页/共55页（3）轴功率：（kW）（4）配用电机功率：（kW）（5）电机输入功率：（kW）第32页/共55页3能耗指标单位轴功率制冷量：（kW/kW）能效比：第33页/共55页四、活塞式制冷压缩机运行特性参数的变化 1冷凝温度的影响（蒸发温度不变）第34页/共55页2蒸发温度的影响（冷凝温

8、度不变）第35页/共55页由于制冷压缩机的制冷量及其性能随工况而变化，在比较活塞式制冷压缩机的运行性能和各个参数时，必须在相同工况下进行才能作出评价。为此，我国规定了标准和空调两个工况，用来比较活塞式制冷压缩机的制冷剂和它的Ke及EER值。第36页/共55页若已知压缩机在某工况下的制冷量，则该压缩机在另一个工况下的制冷量可通过下面的公式换算：第37页/共55页活塞式制冷压缩机的标准工况和空调工况工况制冷剂蒸发温度冷凝温度过冷温度吸气温度标准工况R12-15+30+25+15R22+15R717-10空调工况R12+5+40+35+15R22+15R717+10第38页/共55页五、活塞式制冷压

9、缩机的设计和使用条件 我国的活塞式制冷压缩机按气缸直径的毫米数分为系列，目前有40，50，70，100，125，170六种系列产品。第39页/共55页第三节 螺杆式制冷压缩机 一、螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理 第40页/共55页第41页/共55页第42页/共55页第43页/共55页二、螺杆式制冷压缩机的运行调节 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。第44页/共55页第45页/共55页第四节 偏心滚动转子式和涡旋式制冷压缩机 一、偏心滚动转子式制冷压缩机偏心滚动转子式制冷压缩机在功率1kW以下的小型窗式空

10、调和食品冷藏箱中使用。第46页/共55页第47页/共55页二、涡旋式制冷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。第48页/共55页第49页/共55页第五节 离心式制冷压缩机 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。第50页/共55页一、离心式制冷压缩机的结构和工作原理 第51页/共55页第52页/共55页二、离心式制冷压缩机的特性曲线第53页/共55页 补充题：一台制冷压缩机使用R22为制冷剂，其标准工况时的制冷量是126.5kW，试求其空调工况时的制冷量。第54页/共55页谢谢您的观看！第55页/共55页