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1、制冷技术与应用,岳孝方 陈汝冬编著 同济大学出版社,2019/10/18,2,第三章 制冷压缩机,本章主要讲述机械传动的制冷压缩机活塞式、螺杆式和离心式。 制冷压缩机是制冷系统四大部件中最重要的部件 基本要求： 制冷剂的基本要求 熟悉压缩机的分类、基本构造和工作过程 计算活塞式压缩机的制冷量、功率和能耗 了解压缩机的能量调节机构原理 了解回转式压缩机的结构原理,2019/10/18,3,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,活塞式压缩机分类： 汽缸形式：V型、W型、S型和Y型等 按压缩机与电机的组合形式：开启式、半封闭式和全封闭式 按压缩机的级数：单级、双级 活塞式压缩机型号： 例：8AS-12.5
2、 6FW7B 3FY5Q,2019/10/18,4,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,制冷压缩机的结构与主要零部件： 以8FS10型开启式制冷机为例 1.机体：铸造件，用来安装其它零部件及容纳润滑油 2.传动机构：曲轴、连杆、活塞以及连接件 3.配气机构：汽缸套、吸、排气阀组 4.供油系统：机械油泵、油分配阀、油压调节阀、油压表以及油路系统 5.卸载机构：采用油泵供油的能量卸载装置 6.轴封：托板、弹簧、橡胶圈、石墨环及外盖压板等,2019/10/18,5,全封闭式压缩机的类型 往复活塞式、旋转活塞式、旋转滑片式及新型的蜗旋式等。,2019/10/18,6,全封闭往复式压缩机结构,1油；2机壳；
3、3曲轴箱；4转子；5定子座；6电机盖；7壳；8轴； 9排气腔；10气缸；11阀组；12活塞环；13活塞；14轴承；15连杆,2019/10/18,7,全封闭转子式压缩机结构,(a)外形 (b)工作原理 1排气管；2汽缸；3圆柱活塞；4轴；5润滑油；6吸气管；7刀片；8弹簧；9排气阀,2019/10/18,8,第二节活塞式制冷压缩机的运行性能,活塞机的工作过程: 包括吸气、压缩、排气 汽缸工作容积Vg与活塞排量Vh.,2019/10/18,9,二、活塞式制冷压缩机的容积效率,压缩机实际吸气量Vr小于理论吸气量Vh两者之比为容积效率 Vr/ Vh 影响容积效率的因素： 1.汽缸余隙容积Vc 余隙系
4、数：v V1/ Vg 2.吸、排气压力及阀片阻力 节流系数：p V2/ V1 3.吸入蒸汽的热膨胀 预热系数：t T0/ Tk 4.压缩机内部泄漏 气密系数：l0.950.98,2019/10/18,10,接上页,v vptl 容积效率经验公式： 制冷压缩机的实际吸气量： VrvVh,2019/10/18,11,三、活塞式制冷机的制冷量耗功率、能耗,1.制冷量： Qo=vVhqv= vVhqo/v1=Mrqo kW 2.耗功量： 1)理论功率：N=Mrw 2)指示功率：Ni=N/i 3)轴功率：Nb=Ni/m =N/im 4)配用电机功率：Ne=（1.101.15）Nb/d 5)电机输入功率：
5、Nin=Nb/de 3.能效比： Ke=Qo/Nb=i m (评价开启式压缩机) EER=Qo/Nin= i m d e (评价封闭式压缩机),2019/10/18,12,压缩机的运行工况不同，其制冷量、耗功率和能耗都不同。 冷凝温度的影响： 当制冷剂的 蒸发温度不变， 冷凝温度上升 时，qo 将下降， w增大，EER 下降，排气温 度也增高。,活塞式制冷机的运行特性参数,2019/10/18,13,蒸发温度对系统的影响,当制冷剂的冷凝 温度不变，蒸发 温度下降时，qo下 降，v1增大，w增 大，但Mr减小，故 N不能决定是增大 或减小，引起EER 降低，排气温度也 增高 。,2019/10/
6、18,14,2019/10/18,15,制冷机最大功率,2019/10/18,16,制冷机的标准工况与空调工况,见表3.3的工况数据。 已知压缩机的某一工况，可通过公式得出其它工况下的制冷量：,2019/10/18,17,活塞式制冷机的设计使用条件,对最高冷凝温度、最大压力差、最高蒸发温度和最高排气温度做出规定。 对开启式、封闭式和半封闭式压缩机分别做出规定。 见表3.73.12 活塞式制冷压缩机的设计要求主要以确保安全运行为标准。,2019/10/18,18,螺杆式制冷压缩机,双螺杆压缩机有阴、阳两个转子及机身等部件组成。 阴、阳转子与汽缸壁之间组成的容积为基元容积，其大小和位置随转子的旋转
7、而变化，基元容积与吸气口相通时开始吸气，基元容积与吸气口隔开时开始压缩，至基元容积与排气口相通时开始排气。 螺杆机的压缩过程不需要吸、排气阀片，结构简单，易损件少，噪声小。 螺杆的线型与压缩机的性能有极大的关系，是人们研究的核心。,2019/10/18,19,2019/10/18,20,2019/10/18,21,2019/10/18,22,螺杆式制冷机的工作原理,理论排气量为各转子基元容积之和、 实际排气量小于理论排气量，原因：转子之间与机身之间的间隙产生气体泄漏 螺杆机无余隙容积，又不要设吸、排气阀片，其容积效率大于活塞式机组，因此，单级螺杆机的压缩比远大于活塞式 压缩机的810， 通常可
8、达20。 螺杆机运转时必须向汽缸内喷润滑油，使转子之间与机身之间的间隙得到密封。出口的制冷剂含油量高，必须采用高效的油分离器,2019/10/18,23,螺杆机的内压比,制冷剂蒸汽在压缩机内压缩终了的压力P2与吸气压力P1之比称之为内压比。 P2与排气管内的压力Pd无关。 排气压力P2有三种情况： P2高于Pd P2小于Pd P2等于Pd时效率最高。,2019/10/18,24,2019/10/18,25,螺杆式制冷压缩机的运行调节,螺杆机的能量调节装置为装在转子中间的滑阀机构，运行中可沿轴向移动，使能量在15100之间无级调节，,2019/10/18,26,离心式制冷压缩机,几乎1200kW
9、以上的制冷压缩机都用离心式。 离心机的 结构：,2019/10/18,27,2019/10/18,28,离心机的工作原理,离心机属于速度型压缩机，它利用叶轮高速旋转产生离心力来压缩汽体，进入扩压器使动能转化为压能。 离心机的特性曲线：类似于离心式风机的特性曲线。通常用Qotk代替流量和全压。 对每一个to和n都有tk Qo ， Ne Qo ， ad Qo。,2019/10/18,29,离心机的喘振,离心机的排气压力随吸气量的减少而升高，直至最大，此时吸气量再减少则排气压力将逐渐降低，产生排气管内的蒸汽倒流入叶轮，冷凝器中的压力逐渐降低，蒸汽沿ab倒流，当流量为零时，状态从b点到d点，沿d点回到c点，循环往复，使冷机在cabdc的范围内波动，机器会发出不正常的噪声，通常称为“喘振”，叶轮受到突变负荷而产生强烈振动、发热以及噪声，使轴承和密封遭到破坏。要实现稳定运行，要求冷凝器中的站起蒸汽压力低于离心式压缩机在该转速下和吸气压力下能达到的最高排气压力。,2019/10/18,30,习题解答,
