《制冷技术 教学课件 ppt 作者 贺俊杰 主编 贾永康 主审 第四章__制冷压缩机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制冷技术 教学课件 ppt 作者 贺俊杰 主编 贾永康 主审 第四章__制冷压缩机（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 制冷压缩机,制冷压缩机是蒸气压缩式制冷装置中最主要的设备。压缩机根据其工作原理的不同。可分为容积式压缩机和离心式压缩机两大类。容积式压缩机依靠改变气缸容积来进行气体压缩。常用的容积式压缩机有活塞式压缩机和回转式压缩机。活塞式压缩机是容积式压缩机中使用最广泛的机种。离心式压缩机是依靠离心力的作用，连续地将吸入的气体进行压缩。离心式压缩机广泛使用于大型的制冷系统中。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,一、活塞式制冷压缩机的分类 （一）根据气体流动情况分类 可分为顺流式和逆流式两大类。 1、顺流式制冷压缩机 活塞为一空心园柱体，它的内腔与进气管连通，进气阀设在活塞顶部，当活塞向下移动时
2、，气缸内的气体从活塞顶部进入气缸；当活塞向上移动时，气缸内的气体被压缩，并由上部排出，气缸内气体顺同一方向流动，故称顺流式。,图4-1 顺流式活塞压缩机 1曲轴箱 2气缸体 3气缸盖 4曲轴 5连杆 6活塞 7进气阀 8排气阀 9缓冲弹簧,2、逆流式活塞制冷压缩机 如图4-2所示。此种压缩机的进、排气阀均设置在气缸顶部，当活塞向下移动时，低压气体由顶部进入气缸；活塞向上移动时，被压缩的气体仍从顶部排出，这样，由于气体进入气缸及排出气缸的运动路线相反，故称逆流式制冷压缩机。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,图4-2 逆流式活塞压缩机 1气缸 2活塞 3连杆 4曲辆 5进气阀 6排气阀,（
3、二）根据气缸排列和数目的不同分类 可分为卧式、立式、高速多缸压缩机。 目前常用的高速多缸制冷压缩机有三大类型，即V型，W型和S型（扇型）。如图4-3所示。,图4-3 高速多缸制冷压缩机气缸排列 （a）扇型 （b）W型 （c）V型,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,（三）根据构造不同分类 可分为开启式、半封闭式和全封闭式。 开启式制冷压缩机的压缩机和驱动电动机分别为两个设备，一般氨制冷压缩机和制冷量较大的氟里昂压缩机为开启式。 半封闭式制冷压缩机是驱动电动机与压缩机的曲轴箱封闭在同一空间，因而驱动电动机是在气态制冷剂中运行，因此，对电动机的要求较高。此外，这种压缩机不适用于有爆炸危险的制冷
4、剂。所以半封闭式制冷压缩机均为氟利昂制冷压缩机。 全封闭式制冷压缩机是压缩机与电动机装在一个外壳内。 （四）根据压缩机的级数分类 可分为单级和双级制冷压缩机，双级压缩机又分为双机双级和单机双级制冷压缩机。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,传动方式，“A”表示直接传动， “B”表示皮带传动。 气缸直径（cm）。 气缸排列形式。 使用的制冷剂。 气缸数目,（五）按所采用的制冷剂不同分类 可分为氨压缩机和氟利昂压缩机。 制冷压缩机都用一定的型号来表示，新系列活塞式单级制冷压缩机产品型号包括下列几个内容，即气缸数目、所用制冷剂种类、气缸排列形式、气缸直径和传动方式等，其表示方法如下：,第一节
5、活塞式制冷压缩机的分类及其构造,例如4AV12.5A制冷压缩机，该压缩机为4缸，氨制冷剂，气缸排列型式为V型，气缸直径12.5cm，直接传动。 对于单机双级制冷压缩机，在单级型号前加“S”表示双级。 例如S8AS12.5A制冷压缩机，该压缩机为双级，8缸，氨制冷剂，气缸排列形式为S型，气缸直径12.5cm，直接传动。 又如4FV7B制冷压缩机，该压缩机为4缸，氟利昂制冷剂，气缸排列形式为V型、气缸直径为7cm、B为半封闭式。若最后字母是Q为全封闭式。 我国目前生产的制冷压缩机系列产品为高速多缸逆流式压缩机，根据缸径不同，有50、70、100、125、170mm，再配上不同缸数，共有22种规格，
6、以用来满足不同制冷量的要求。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,二、活塞式制冷压缩机的构造 （一）开启式活寒制冷压缩机的构造 开启式活塞制冷压缩机由机体、活塞及曲轴连杆机构、气缸套及进排气阀组合件、卸载装置、润滑系统五个部分组成。以一种常见的8AS-12.5型开启式压缩机为例，介绍其构造。如下页图4-4所示。 1、机体 机体是压缩机最主要的部件。机体内有上下两个隔板将内部分隔成三个空间：下部是曲轴箱；中部为吸气腔；与进气管相通；上部与气缸盖共同组成排气腔，与排气管相通。在吸气腔的底部设有回油孔，也是均压孔，使吸气腔与曲轴箱连通，这样，既可以使压缩机吸气带回的润滑油流回曲轴箱，又可使曲轴箱
7、内的压力不致波动。 机体形状复杂，加工面较多，且还需承受较大的工作压力，一般采用优质灰铸铁铸成。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,图4-4 8AS12.5型制冷压缩机剖面图 1曲轴箱 2进气腔 3气缸盖 4气缸套及进排气阀组合件 5缓冲弹簧 6活塞 7连杆 8曲轴 9油泵 10轴封 11油压推杆机构 12排气管 13进气管 14水套,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,2、活塞及曲轴连杆机构 活塞式制冷压缩机的曲轴一般采用球墨铸铁，两侧的主要轴颈支承在曲轴箱两端的滑动轴承上，每个曲拐上装有几个连杆与活塞。曲轴上钻有油孔，以保证轴承的润滑与冷却。 活塞式制冷压缩机的连杆采用可锻铸铁制
8、成，连杆的大头一般为剖分式，带有可拆下的薄壁轴瓦，轴瓦上钻有油孔，与曲轴油孔相通。连杆小头均为不剖分式，内镶有铜衬套，依靠活塞销与活塞相连。连杆体内也钻有油孔，以使润滑油输送到小头轴承。 活塞式制冷压缩机的活塞多采用铝镁合金铸制，质量轻、组织细密。活塞顶部的形状应与气缸顶部的阀座形状相适应，以便尽量减轻余隙容积。活塞上设有两道密封环，以保证气缸壁与活塞之间的密封；密封环下部还设一道油环，活塞向上运动时，靠油环布油，保证润滑，活塞向下运动时，将气缸壁上的润滑油刮下，以减少被排气带出的润滑油数量。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,3、气缸套及进排气阀组合件 图4-5 气缸套及进排气阀组合件
9、 1气缸套 2外阀座 3进气阀片 4阀片弹簧5内阀座 6阀盖 7排气阀片 8阀片弹簧 9缓冲弹簧 10导向环 11转动环 12顶杆 13顶杆弹簧,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,气缸套及进排气阀组合件的构造如图4-5。它主要由气缸套、外阀座、内阀座、进排气阀片、阀盖及缓冲弹簧等组成。外阀座起吸气阀片的升高限制器作用，并且与内阀座共同组成排气阀座，阀盖起排气阀片的升高限位作用，并且也可防止液击造成气缸破损。当有过量液态制冷剂或大量润滑油进入气缸，只要缸内的冲击力或压力超过缓冲弹簧的压力，阀盖与内阀座一起被顶开，不致使气缸等零件损坏。 小型活塞式制冷压缩机进排气阀多采用簧片式气阀，其阀片质
10、量轻、惯性小，启闭迅速，运转噪声小，但通道阻力大，阀片易折断，对材料及加工工艺要求较高。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,4、卸载装置 高速多缸活塞式制冷压缩机的卸载装置是用来使压缩机在运转条件下停止部分气缸的排气，以改变压缩机的制冷能力。例如：8缸制冷压缩机，可以采用停止2缸、4缸、6缸的工作，使压缩机的制冷能力为总制冷量的75%、50%、25%。此外，卸载装置还可用作降载起动装置，减小起支转矩，简化电动机的启动设备和操作运行手续。 中小型活塞式制冷压缩机普遍采用油压启阀式卸载装置，它包括两个组件，一个是顶杆启阀机构，另一个是油压推杆机构。 （1）顶杆启阀机构 顶杆启阀机构就是在吸气
11、阀片下设有几根顶杆，顶杆上套有弹簧，其下端分别座于转动环上具有一定斜度槽内，如下页图4-6。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,当顶杆位于斜槽的最低点时，顶杆与进气阀片不接触，阀片可以自由上下运动，该气缸处于正常工作状态。当旋转转动环，使顶杆沿斜面上升至最高点时，顶杆将进气阀片顶开，如图（4-6）a所示，此时，尽管活塞仍在气缸内进行往复运动，但该气缸并不能压缩气体，故处于不工作状态。,图4-6 油压启阀式卸载装置 (a)顶杆启阀机构 （b）油压推杆机构 1油缸 2活塞 3弹簧 4推杆 5凸缘 6转动环 7缺口 8斜面切口 9顶杆 10顶杆弹簧 11油管,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其
12、构造,（2）油压推杆机构： 油压推杆机构是使气缸套外部的转动环旋转的机构，见图4-6b。 向油管内供入一定压力的润滑油时，油缸内的小活塞和推杆被推压向前移动，带动转动环稍微旋转，这时，转动环上的顶杆弹簧将顶杆向下推至斜槽的最低点，使该气缸处于正常工作状态。反之，油管中没有压力油供入时，油缸内的小活塞和堆杆在弹簧作用下向后移动并带动转动环，将转动环上的顶杆推至斜面最高点，顶开进气阀片，使该气缸卸载。一般均以一套油压推杆机构控制两个气缸的顶杆启阀机构。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,5、润滑系统 活塞式制冷压缩机的润滑 是一个很重要的问题。轴与轴 承、活塞与气缸壁等运动部件 的接触面以及
13、轴封处均需用润 滑油进行润滑和冷却，以降低 部件温度，减少部件磨损和摩 槎所消耗的功率，保证压缩机 正常运转，否则，即使短时间 缺油，也将造成严重后果。此 外，活塞制冷压缩机的卸载装 置也由润滑系统供油。活塞式 制冷压缩机润滑油循环系统的 流程参看图4-7。,图4-7 润滑油系统示意图,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,压缩机曲轴箱下部盛有一定数量的润滑油，通过油过滤器被油泵吸入并压出。一路被压送至油泵端的曲轴进油孔，润滑后主轴承、连杆大小头轴承；另一路送至轴封处，润滑轴封，前主轴承和连杆大小头轴承；此外，从轴封处还引一条油管至压缩机的卸载装置；至于活塞与气缸壁之间则是通过连杆大头的喷溅
14、进行润滑。整个油路的油压可用油泵上部的油压调节螺丝调节，油压油泵出口压力与吸气压力之差应为0.150.3MPa。 活塞式制冷压缩机曲轴箱的油温应不超过70。制冷能力较大的压缩机的曲轴箱内设有油冷却器，内通冷却水，以降低润滑油的温度。此外，用于低温条件下的活塞式氟里昂制冷压缩机，曲轴箱中还应装设电加热器，起动时加热箱中的润滑油，以减少其中氟里昂的溶解量，防止压缩机的起动润滑不良。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,三、封闭式活塞制冷压缩机 根据封闭程度的不同，可分为半封闭式和全封闭式两种。 半封闭式活塞制冷压缩机的构造与逆流开启式制冷压缩机相似，只是半封闭压缩机的曲轴箱机体与电动机外壳共同
15、构成一个封闭空间，从而取消轴封装置，整机结构紧凑，参见图4-8。 全封闭式活塞式制冷压缩机的压缩机和电动机全部被密封后在一个钢制外壳内，电动机在气态制冷剂中运行，结构非常紧凑，密封性能好，噪声低，多用于空气调节机组和家用电冰箱。,图4-8 半封闭式活塞制冷压缩机 1外壳 2电动机 3进气管 4进气过滤器 5连杆 6阀板 7排气管 8油泵 9油过滤器,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,全封闭式活塞制冷压缩机的气缸多为水平排列，电动机则为立式，如图4-9。图中所示的压缩机为两个气缸，呈卧式对置排列。该压缩机的主轴为偏心轴，上端装有电动机的转子，下端设有油孔和偏心油道，靠主轴高速旋转时产生的高
16、心力将润滑油压送到各轴承边。连杆大头为整体式，直接套在偏心轴上。为了简化结构，活塞为简形平顶结构，不设活塞环，仅有两道环形槽，靠充入其中的润滑油起密封和润滑作用。,第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造,压缩机工作时，低压气态制冷剂被吸入到壳体内，经进气包5，进气管6，进入制冷压缩机的气缸13；被压缩后的高压气态制冷剂，首先进入稳压室17，再经排气管排出。稳压室一方面可以保证排气压力均衡，另一方面还起消声作用。 全封闭式制冷压缩机的电动机绕组多靠吸入的低压气态制冷剂冷却，压缩机进气过热度大，排气温度高，耗能较大，特别是低温工况；同时，当蒸发压力下降时，制冷剂流量减小，传热 效果恶化，冷却作用降低，电动机绕组的温度上升，这样，全封闭式制冷压缩机与开启式制冷压缩机的情况相反，当吸气压力下降，电动机负荷减少时，绕组的温度不是降低，而是升高，故按高温工况设计的全封闭式
