《制冷压缩机》电子教案 第三章螺杆式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机是指用带有螺旋槽的一个或两个转子（螺杆）在气缸内旋转使气体压缩的制冷压缩机。螺杆式制冷压缩机属于工作容积作回转运动的容积型压缩机，按照螺杆转子数量的不同，螺杆式压缩机有双螺杆与单螺杆两种。 第一节螺杆式压缩机的工作过程 一、工作原理及工作过程 1. 组成 螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳（包括中部的气缸体和两端的吸、排气端座等）、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组成。图3-1是典型开启螺杆式压缩机的一对转子、气缸和两端端座的外形图。 1—吸气端座 2—阴转子 3—气缸 4—滑阀 5—排气端座 6—阳转子 2. 工作原理 螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子与一个阴转子，并借助于包围这一对转子四周的机壳内壁的空间完成的。 3. 工作过程 图3-2为螺杆式压缩机的工作过程示意图。其中，a、b为一对转子的俯视图，c、d、e、f为一对转子由下而上的仰视图。
二、特点 就压缩气体的原理而言，螺杆式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机一样，同属于容积式压缩机械，就其运动形式而言，螺杆式制冷压缩机的转子与离心式制冷压缩机的转子一样，作高速旋转运动。所以螺杆式制冷压缩机兼有二者的特点。 1. 优点 （1）转速较高、又有质量轻、体积小，占地面积小等一系列优点。 （2）动力平衡性能好，故基础可以很小。 （3）结构简单紧凑，易损件少，维修简单，使用可靠，有利于实现操作自动化。 （4）对液击不敏感，单级压力比高。 （5）输气量几乎不受排气压力的影响。在较宽的工况范围内，仍可保持较高的效率。
2. 缺点 （1）噪声大。 （2）需要有专用设备和刀具来加工转子。 （3）辅助设备庞大。 第二节结构及基本参数 一、主要零部件的结构 螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置等。 1. 机壳 螺杆式制冷压缩机的机壳一般为剖分式。它由机体（气缸体）、吸气端座、排气端座及两端端盖组成，如图3-3所示。
空气压缩机 科技名词定义 中文名称： 空气压缩机 英文名称： air compressor 其他名称： 空压机 定义1： 生产高压空气的机械。 应用学科： 煤炭科技（一级学科）；矿山机械工程（二级学科）；压气机械（三级学科） 定义2： 利用空气压缩原理制成超过大气压力的压缩空气的机械。 应用学科： 水利科技（一级学科）；水利工程施工（二级学科）；施工机械（水利）（三级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 多机组组合中压空压机 空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。 目录 种类及原理 特点 选择 用途 维护 各主要部件的定期保养和维护 清洁冷却器 安全阀 常用的专业术语 怎么改造空压机 空压机安装注意事项 选空压机（空气压缩机）几大关键要素
目前较知名空压机品牌 操作规程 空气压缩机故障分析 种类及原理 特点 选择 用途 维护 各主要部件的定期保养和维护 清洁冷却器 安全阀 常用的专业术语 怎么改造空压机 空压机安装注意事项 选空压机（空气压缩机）几大关键要素 目前较知名空压机品牌 操作规程 空气压缩机故障分析 展开 编辑本段种类及原理 空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。 活塞式空气压缩机 现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，（螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机），离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。下面是各种压缩机的定义。凸轮式，膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中，是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。 容积式压缩机--直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。 往复式压缩机--是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动。 回转式压缩机--是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。 滑片式压缩机--是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。
2. 容积式压缩机 （Positive Displacement Compressor ） 主讲内容： 2.1容积式压缩机概述 2.2 热力性能、性能参数计算 2.3 往复活塞式压缩机动力学计算 2.4 往复式压缩机排气量调节 2.5 其他容积式压缩机
2. 容积式压缩机 （Positive Displacement Compressor ） ?2.1容积式压缩机概述 ?容积式流体机械 （Positive displacement fluid machinery ） 靠泵腔容积的变化来吸入与排出介质,来转换能量的为~。 主要有：容积式压缩机；容积泵 分类：(1)按结构分： 卧式 ① 往复式 (reciprocating) 立式 活塞式 单缸 单级 单作用 π式 柱塞式 → 双缸 → 双级 → 双作用→ H 式 隔膜式 多缸 多级 差 动 V 式 L 式 W 式 ② 回转式 螺杆式：单螺杆；双螺杆；三螺杆；四螺杆；五螺杆。 罗茨式： 滑片式： 齿轮式： 涡线式： 液环式： 滚动活塞式： 摇摆转子式： 球型转子式： 半球转子式： (2) 按排气压力分： ① 低压： p< 1 MPa ② 中压： p = 1~10 MPa ③ 高压： p = 10~100 MPa ④ 超高压： p > 100 MPa （3）按容积流量分： ① 微型压缩机： min 3v m 1q < ② 小型压缩机：min ~3 v m 101q = ③中型压缩机： min ~3v m 10010q = ④大型压缩机：min 3v m 100q > ?容积式流体机械的特点
优点：①压力范围宽。有真空；低压；中压；高压；超高压。 高压、超高压必须用容积式。工业中有700MPa, 液体达到：1000MPa(实验室内）。 ②效率高。热效率达80%以上。 ③适应性强，可输送各种介质。 ④品种多样，适应各种工况及用途。 缺点：①结构较复杂，易损件多。 ②排出不连续，产生脉动，往复惯性力。 ③转速低，排量小。 ③介质易受油污染。 结构： 1. 曲轴 2. 连杆 3. 十字头 4. 活塞杆 5. 活塞 6. 气缸 7. 缸头 8. 进气阀 9. 排气阀 10. 机体等 2.1.1往复式压缩机结构与工作原理 结构类型主要部件： 曲轴、连杆、十字头、活塞杆、活塞、气缸、缸头、进排阀等 辅助部件：润滑系统、冷却系统、飞轮、机壳、机座等。 动力端：飞轮、曲轴、连杆、十字头。 功用：传递动力，由旋转运动转化为往复运动。 液力端（工作端）：活塞杆、活塞、气缸、缸头、进排气门阀等 功用：对介质作功，由机械能转化为流体能。 机型：卧式；立式；L型；V型；H型等。
.. 压缩机性能实验报告 实验小组： 小组成员：0
实验时间： 一、实验目的 1.了解制冷循环系统的组成及压缩机在制冷系统中的重要作用 2. 测定制冷压缩机的性能 3.分析影响制冷压缩机性能的因素 二、实验装置 实验台由封闭式压缩机、冷凝器、蒸发器、储液罐、节流阀、电加热器、冷水泵、热水泵、冷水流量计、热水流量计、排气压力表、吸气压力表、测温显示仪表、测温热电偶等组成小型制冷系统（如下图所示）。 三、实验步骤 1. 将水箱中注满水，接通电源后，开启冷水泵和热水泵，并调整其流量； 2. 打开吸、排气阀、储液罐阀门，启动压缩机，开节流阀，右旋调温旋钮，调整电压使蒸发器进口水温稳定在某一温度值，作为一个实验工况点； 3.当各点温度趋于稳定时，依次按下测温表测温按键，观测各点温度值； 4.将数据进行记录，该工况点实验结束。 5.改变热水箱加热电压，使热水温度上升，稳定后再对温度、电流、电压等数据进行记录，一般可作3个工况点结束； 6.实验完成后，停止电热水箱加热，关闭吸气阀门，等压力继电器动作，压缩机自停，关闭压缩机开关，关闭节流阀，关排气阀，继续让水泵循环5分钟后断电，系统停止工作。 四、实验数据 1. 压缩机制冷量： ' 171112"" 161()i i v Q GC t t i i v -=-- (1) 式中：G — 载冷剂（水）的流量(kg/s)； C — 载冷剂（水）的比热(kJ/kg)； t1、t2 — 载冷剂（水）的进出蒸发器的温差(℃)； i1 — 在压缩机规定吸气温度，吸气压力下制冷剂蒸汽的比焓(kJ/kg)； i7 — 在压缩机规定过热温度下，节流阀后液体制剂的比焓(kJ/kg)； i1″— 在实验条件下，离开蒸发器制冷剂蒸汽的比焓(kJ/kg)； i6″— 在实验条件下，节流阀前液体制冷剂的比焓(kJ/kg)； v1 — 压缩机规定吸气温度，吸气压力下制冷剂蒸汽的比容(m 3/kg)； v1′— 压缩机实际吸气温度、压力下制冷剂蒸汽的比容(m 3/kg)。 2.压缩机轴功率： i N W η=? (2) 式中：W —压缩机配用电动机输入功率(kW)； i η—压缩机电动机效率，一般取0.8～0.9。 3.制冷系数： 0Q N ε= (3) 4.热平衡误差： 011 () Q Q N Q --Λ= (4) 式中： Q1 —冷凝器换热量(kW)
各类型空气压缩机优缺点功能解析 1. 活塞式空气压缩机 当活塞式空气压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式空气压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到更大时为止，进气阀关闭;活塞式空气压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式空气压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。 总之，活塞式空气压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 活塞空气压缩机的优点 (1)不论流量大小，都能得到所需要的压力，排气压力范围广，更高压力可达320MPa(工业应用)，甚至700MPa，(实验室中); (2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量; (3)在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉; (4)热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右; (5)气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求; (6)气体的重度和特性对空气压缩机的工作性能影响不大，同一台空气压缩机可以用于不同的气体;
(7)驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强; (8)活塞空气压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验; 活塞空气压缩机的缺点： (1)结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上; (2)转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于500m3/min; (3)机器运转中有振动; (4)排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏; (5)流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低; (6)用油润滑的空气压缩机，气体中带油需要脱除; (7)大型工厂采用多台空气压缩机组时，操作人员多或工作强度较大。 2. 滚动转子式空气压缩机
容积式压缩机工作原理：依靠气缸工作容积周期性的变化来压缩气体，以提高气体压力。 速度式压缩机工作原理：依靠装有叶片的叶轮在驱动机的驱动下做高速旋转，叶片对气体做功使气体获得动能，通过扩压元件把动能转变为压力能。 压缩机的工作循环：活塞往复运动一次，在气缸中完成进气、压缩、排气等过程的总和，称为一个工作循环。 压缩机的理论循环：气缸内无余隙容积，气缸中的气体在压缩终了时被全被排出； 气体在流经吸气阀和排气阀时，无压力损失；在吸气和排气过程中，气缸内气体的温度保持不变；气体压缩过程指数为定值；气体无泄漏。 等温压缩循环：气体进行压缩时，其温度始终保持不变。条件：气缸壁具有理想的导热性能，压缩产生的热量能够及时导出。 绝热压缩循环：气体在压缩时与外界没有热交换，压缩产生的热量全部使气体温度升高，摩擦产生的热量全部导出。 多变压缩循环：压缩时气体温度有变化，且与外界有热交换。 理论循环功：绝热>多变>等温 实际进气量的影响因素： 余隙容积：排气终了时，活塞和气缸盖之间的间隙及气缸到气阀的通道内残留有高压气体，总体积为V0，称余隙容积。 气阀的影响：气体通过气阀和管路时，存在沿程阻力损失和局部阻力损失，所以在吸气期间，气缸内的压力总是低于吸气管道压力。热交换的影响：气缸工作一段时 间后，各部分温度趋于稳定，高 于吸气温度，低于排气温度。 活塞压缩机的优缺点：优点：适 用压力范围广，压缩效率高，适 应性强。缺点：结构复杂，零部 件多，易故障，一般需要有备机； 惯性力大，转速不能过高；润滑 油污染气体，排气不连续，脉动 引起震动。 离心压缩机的优缺点：优点：转 速高，排气量大；结构简单，体 积小；排气无污染。缺点：效率 低于活塞压缩机；通用性差；操 作控制复杂；噪声大。 按压缩机的气缸排列方式分类： 立式：气缸均为竖立的，气缸中 心线成竖直方向。卧式：气缸均 为横卧的，气缸中心线成水平方 向。对动式：对称平衡式，气缸 中心线平行于地面，气缸分布在 曲轴两侧，活塞运动两两对称。 对置式：对称平衡式，气缸中心 线平行于地面，气缸分布在曲轴 两侧，但两侧活塞运动不对称。 角度式：气缸布置成L型、V型、 W型、扇形和星型（X型）等不 同的角度。 相对余隙容积的大小，取决于： 气阀在气缸上的布置形式，一般 布置在气缸盖上，双作用式只能 布置在侧面； 气阀的结构型式；行程与缸径之 比。 压缩机的排气量：单位时间内压 缩机最后一级排出的气体换算 到第一级进口状态的压力和温 度时的气体容积值，单位 m3/min。 排气系数：为压缩机实际排气量 与理论排气量的比值，其大小反 映压缩机气缸行程容积的利用 和机器的运转状态。 泄露系数：表示压缩机排气量相 对于吸气量的比值。 泄露：内泄露：气体由高压级漏 到低压级，气体仍在压缩机内， 气阀泄露。外泄露：气体直接漏 入大气或第一级进气管道，泄露 到压缩机之外，活塞环、填料函。 多级压缩：气体在压缩机的几个 气缸中，连续依次地进行压缩， 气体在进入下一级气缸前，导入 中间冷却器进行冷却。 采用多级压缩的原因：降低排气 温度；节省功率消耗； 提高容积系数；降低最大活塞 力。 降低排气温度的原因： 排气温度过高，导致润滑油性能 恶化，黏度降低，甚至形成积碳 现象；对某些特殊气体，若排气 温度过高，还会产生腐蚀或爆 炸。 惯性力产生原因：各种运动零件 作不等速运动或作旋转运动。 分类：往复惯性力：由往复质量 的不等速运动引起的惯性力； 旋转惯性力：由旋转质量的转速 运动引起的惯性力。 活塞压缩机的运动件按照运动 情况可分为三部分：做单纯旋转 运动的零件，如曲轴；做复杂运 动的零件，连杆；沿气缸中心线 做直线往复运动的零件，如活 塞，活塞杆，十字头。
制冷装置与系统 制冷压缩机性能实验指导书 一、实验目的： 1、通过本实验，熟悉和了解制冷压缩机的测试工况和测试方法，增强对制冷压缩机的认识； 2、学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握制冷压缩机性能的热力计算； 3、熟悉对制冷压缩机性能实验系统软件的操作。 二、实验装置： 测定压缩机制冷系统制冷量的实验台，如图1所示，由电量热器、制冷系统、水系统三部分组成。 图1 测定压缩机制冷系统制冷量的实验台
图2 电量热器原理图 电量热器法是间接测量压缩机制冷量的一种装置。它的基本原理是利用电量热器发出的热量来抵消压缩机的制冷量，从而达到平衡。电量热器是一个密闭容器，如图2所示。电量热器的顶部装有蒸发器盘管，底部装有电加热器，浸没于一种容易挥发的第二制冷剂（常用的R11、R12 ，该装置采用R11）中，实验时，接通电加热器，加热第二制冷剂，使之蒸发。第二制冷剂饱和蒸气在顶部蒸发盘管被冷凝，又重新回到底部，而蒸发盘管中的低压液态制冷剂被第二制冷剂蒸气加热而汽化，返回制冷压缩机。实验仪器在实验工况下达到稳定运行时，供给电加热器的电功率正好抵消制冷量，从而使第二制冷剂的压力保持不变。 为了控制第二制冷剂的液面，在电量热器的中间部位装有观察玻璃孔。电量热器上装有压力控制器，它与电加热器的控制电路相连接，防止压缩机停机后加热器继续加热，使量热器内压力升高到危险程度。 三、实验原理 （1）压缩机制冷量 P Q =0×57/7/2 i i i i -- ×/1 1νν (W ) （1） 式中 p — 供给电量热器的功率，W; 2/i — 在规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸气的焓值，kJ / kg ； /7i —在规定过冷温度下、节流阀前液体制冷剂的焓值， kJ / kg ； 7i —在实验条件下，离开蒸发器的制冷剂蒸气的焓值，kJ / kg ； 5i —在实验条件下，节流阀前液态制冷剂的焓值，kJ / kg ； 1ν —在压缩机实际吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸气的比容，m 3/ kg ； /1ν—在压缩机规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸气的比容，m 3 / kg 。 （2）冷凝器的热负荷计算
各种压缩机工作原理及优缺点分析
各种压缩机工作原理及优缺点分析 一、压缩机概念 用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。提升的压力小于 0.2MPa时，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。 二、压缩机分类 1.按工作原理分类 容积式压缩机直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 离心式压缩机它首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。 2.按排气压力分类 3.按压缩级数分类 单级压缩机气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩 两级压缩机气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩 多级压缩机气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机
4.容积流量分类 名称容积流量 (m3／min) 微型压缩机 <1 小型压缩机 1～10 中型压缩机 10～100 大型压缩机≥100 5.按结构或工作特征的分类
三、各种压缩机工作原理及优缺点 1.活塞式压缩机的工作原理及优缺点 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 活塞压缩机的优点： (1) 不论流量大小，都能得到所需要的，排气压力范围广，最高压力可达 320MPa（工业应用），甚至700MPa，（实验室中）。 (2) 单机能力为在500m3/min以下的任意流量。 (3) 在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加 工较容易，造价也较低廉。 (4) 热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右。 (5) 气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能 适应较广阔的压力范围和制冷量要求。
ARI590-1992 容积式压缩机冷水机组认 证额定性能由试验验证的认证额定性能是： 1．制冷量，冷吨（ Kw ） 2?每冷吨输入功率，（Kw/ton ） [Kw/Kw] 3?水压降（见5.1.8）, psi或尺mmH20 （kPa）所有上述数据均指在标准额定工况（见 5.1.1） 下的满负荷和部分负荷两者（见 1 . 1 .6部分负荷性能要求）。 4.综合部分负荷值IPLV，（见 5.1.6） 5.使用部分负荷值APLV，（见5.1.6） 注：本标准替代 ARI 标准 550-90。 1.目的 1.1本标准旨在为离心式和回转螺杆式冷布的额定性能工况；标准的实验要求和公布的额定性能的依据；以及系统中使用的制冷机代号。 1.1.1本标准能够作为包括指定代理商、制造厂安装单位、承包商等工业部门和用户的指导。 1.2 本标准将随着工业技术的进展进行复审和修订。 2.范畴 2.1本标准适用于如 3.2所定义的离心式和回转螺杆式冷水机组。 2.1.1本标准适用于具有连续能量调剂的封闭及开启式离心式和回转螺杆式冷水机组,不管是以电动机蒸气轮机或是其他原动机来驱动。 2.1.2本标准不包括饮料处理所许的卫生规定。 3.定义 3.1本标准采纳 ASHRAE2" 采暖、通风、空调和制冷术语 "中的定义, 但本章下列定义所示情形除外。 3.2离心式和回转螺杆式冷水机组工厂设计和预先组装的由一台或多台压缩机、冷凝器和水冷却器及附带的连接管和附件组成的机组（不是必须整体发运）。 3.2.1开启离心式或回转螺杆式压缩机是机器的轴或其他运动件穿过 机体伸出而由外部的原动力驱动，如此在固定件和运动件之间需有一
各种压缩机优缺点解析 「活塞式压缩机」 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸的工作容积逐渐增大，这时气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸工作容积缩小，气体压力升高，当气缸压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。 总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
活塞压缩机的优点： (1)不论流量大小，都能得到所需要的压力，排气压力围广，最高压力可达320MPa（工业应用），甚至700MPa（实验室中）； (2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量； (3)在一般的压力围，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉； (4)热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右； (5)气量调节时，适应性强，即排气围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力围和制冷量要求； (6)气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体； (7)驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强； (8)活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验； 活塞压缩机的缺点： (1)结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上； (2)转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于
制冷系统性能测试试验台设计毕业 论文 目录 摘要.....................................................................................................第一章绪论.............................................................................. (x) 1.1蒸发温度和蒸发压力的运行调整与节能 (x) 1.2冷凝温度和冷凝压力的运行调整与节能 (x) 第二章制冷系统主要部件的设计 (x) 2.1 制冷剂的选用................................................................... (x) 2.2 热力循环计算...................................................................... (x) 2.3 蒸发器的设计计算................................................................ (x) 2.4 冷凝器的设计计算................................................................ (x) 2.5 膨胀阀的选型计算................................................................ (x) 2.6 压缩机的选型计算................................................................ (x) 第三章制冷系统辅助部件的选型…………………………………………… ..x 3.1截止阀的选型......................................................................... (x)
第二章容积式压缩机练习题 一、填空题 1.活塞式压缩机第i级吸入的析出水分后的湿饱和气体体积折算至一级进口压力和温度状态下的数值，与一级实际吸入容积之比，称为第i级的（）。 2.空气压缩机铭牌上标注的排气量是指在进口压力为0.1MPa，温度为( )时的排气量。 3.一台空气压缩机，进气压力为0.1Mpa（绝压），排气压力为0.9 Mpa（绝压），压缩级数为两级，则按等压力比分配的各级名义压力比为（）。 4.活塞式压缩机中的轴功率是压缩机驱动轴所需的功率。它等于（）加上机械损失功率。 5.对动式压缩机曲轴上有两个按180°布置的曲拐，两列的往复运动是对称的。故当两列往复质量、旋转质量和曲柄半径均相等时，其一阶和二阶往复惯性力、旋转惯性力都（），仅剩下往复和旋转惯性力矩。 6. 一台空气压缩机，进气压力为0.1Mpa（绝压），排气压力为0.9 Mpa（绝压），压缩级数为两级，若各级进、排气相对压力损失均为δs=0.03，δd=0.06，按等压力比分配。实际每级的压力比为（）。 7.往复活塞式压缩机多级压缩的气体在进入下一级汽缸进行压缩之前，必须经过中间 （）进行等压冷却，并分离出凝液及润滑油。 8.旋转惯性力的特点是数值大小不变，而方向随曲柄转动，这可以用加（）的办法来平衡它。 9.氮、氢气压缩机考虑到润滑油的润滑性能，排气温度多限制在（）℃以下。 10.活塞杆与（）间隙采用填料密封。 11.乙烯在高温高压时，也能爆炸分解成炭黑和氢，一般高压时限制排气温度 （）℃。 12.往复活塞式压缩机曲轴转速波动，会使联轴器负荷加重而寿命降低，还会使电动机乃至工厂的电流产生波动，因而需要加以限制，用设置（）的办法来提高J,可降低角速度的变化，即减小曲轴的旋转不均匀度。 13.单作用的汽缸，气阀布置在缸盖侧，连杆小头与（）连接。 14.双作用的汽缸，气阀布置在活塞两侧，连杆小头与（）连接。 15.活塞式压缩机正常工作时，作用力主要有三类：（）、气体力和摩擦力。 二、多项选择题 1. 下列零部件属于活塞式压缩机中往复运动质量m s的有（）的质量及连杆转化作往复运动的小头质量m l’。 Ａ．活塞 B．活塞杆Ｃ．十字头 Ｄ．曲轴 E．机身
汽车空调压缩机性能测试台 林穗斌（广州电器科学研究所，广州市 5l0300） l 前言 衡量汽车空调压缩机性能的好坏，检验产品性能是否达到设计要求，汽车空调系统与压缩机的匹配，都必须准确知道压缩机的性能参数，即压缩机的制冷量、输入功率、COP 值和不同转速下其性能参数的变化。为满足产品检测的需要，我们研制出汽车空调压缩机性能测试台。 2 基本结构及工作原理 图l 结构框图 该测试台由动力系统、制冷系统、电气测 控系统、数据采集处理及计算机系统组成。 如图l 所示。2.l 动力系统 该测试台适用于依靠汽车发动机提供动力的非独立式汽车空调压缩机，与其它制冷压缩机不同之处在于它必须依靠外加动力来带动压缩机工作，在测试台中必须具备一套动力装置带动压缩机工作。动力系统由电动机、变频调速器、转矩测试仪组成。电动机提供压缩机所需要的动力，通过离合器带动压缩机工作，变频调速器通过调频来实现对电动机线性调速，从而改变压缩机的旋转速度，以适应检测不同转速下压缩机的性能参数的目的。通过转矩测试仪测量电动机的扭矩和转速，从而求出压缩机的输入功率。 ?2l ?200l 年第l 期 《电机电器技术》# ######################################################?测试技术?
2.2 制冷系统 本测试台采用第二制冷剂电量热器法作为主测，其原理是利用量热器内充注的与被测压缩机制冷系统相隔离的第二制冷剂作为热交换介质，将制冷系统产生的冷量与电加热器产生的热量相互交换，达到平衡时，通过测量加热电量而得出制冷量的一种间接试验方法；同时采用液体质量流量计法作为辅测，其原理是通过测量制冷系统单位时间内所流过的液态制冷剂的质量，计算出它在规定工况条件下转换成气态所必须吸收的热量，即制冷量。计算公式如下： O 0= l 3.6m f （1gl -1fl ）V l /V gl O 0———制冷量；W m f ———制冷剂质量流量；kg /11gl — ——规定工况下压缩机吸入的制冷剂气体比焓；kJ /kg 1fl ———规定工况下对应于排气压力的膨胀阀前制冷剂液体比焓；kJ /kg V l ———压缩机吸气口制冷剂气体实际比容；m 3/kg V gl ———规定工况下压缩机吸入的制冷剂气体比容；m 3/kg 单级蒸气压缩式制冷循环的压焓图如图2所示。本测试台的制冷系统图如图3 所示。 图2 制冷循环压焓图 图3制冷系统图 压缩机吸入蒸发器内产生的过热低温低压制冷蒸气（l ’），经被测压缩机压缩成高温高压蒸汽排入冷凝器（l ’-2’ ），被冷却介质等压冷却，放出热量，凝结成液态（2’-3） ，液态制冷剂经过冷器进一步冷却成过冷液体（3-3’ ），高压制冷剂液体流过流量计后，经过? 3l ??测试技术?《电机电器技术》200l 年第l ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!期
制冷装置能耗优化分析 【摘要】制冷系统的优化是指在符合工艺条件的前提下，对有限个参数进行综合调节，使得综合能耗最低。文中把冷却水泵、冷冻水泵、制冷机组看作一个有机的整体进行参数的优化和控制。讨论了在环境温度变化时，采用小流量和大流量的能耗比较，在可能的情况下，对能耗的最小值进行求解，以到达总能耗最小的目的。 【关键词】节能；制冷系统；冷却水流量；冷冻水流量 当前，环境和资源是摆在人类面前的两大难题。“十一五”规划纲要中要求实行单位能耗目标责任和考核制度，完善重点行业能耗标准和节能设计规范，进一步把单位GDP能耗降低20%作为约束性指标。节能降耗的技术和手段需要各企业去探索、研究和实践。笔者拟通过对制冷装置节能降耗影响因素的分析，探讨节能降耗的改进方向和措施。 1.制冷工艺比较 1.1压缩制冷工艺 压缩制冷是将制冷剂通过制冷压缩机及辅机由压缩、冷凝、节流、蒸发4个过程组成制冷循环。 压缩制冷工艺具有流程短、制冷量大、工艺成熟的优点；但是无论选择电动压缩机或蒸汽透平压缩机都需要使用品级较高的能源，故适合于制冷量很大的场合。 1.2吸收制冷工艺 虽然吸收制冷工艺流程较长、设备较多，但在中等规模制冷量的情况下投资费用比压缩制冷少，运行费用也较低。吸收制冷工艺具有以下优缺点。 （1）有利于热能的综合利用。吸收制冷工艺中蒸发器加热所需要的热源温度较低，故可以充分利用0.25～0.8MPa（绝）低品质饱和蒸汽，甚至使用低压蒸汽冷凝液，从而节约能量，大幅降低运行成本，特别是在低品质热源较多，供电紧张的地方，具有明显的优点。 （2）负荷调节范围大。负荷在20%～100%的范围内，吸收制冷系统均可以正常运行，而采用压缩制冷时负荷变化范围较小。 （3）维修简单，易于管理。吸收制冷装置大部分为静设备，而压缩制冷需要压缩机等复杂机组。
ARI590-1992 容积式压缩机冷水机组 认证额定性能 由试验验证的认证额定性能是： 1．制冷量，冷吨（Kw） 2.每冷吨输入功率，（Kw/ton）[Kw/Kw] 3.水压降（见5.1.8），psi或尺mmH2O（kPa）所有上述数据均指在标准额定工况（见5.1.1） 下的满负荷和部分负荷两者（见1.1.6部分负荷性能要求）。 4.综合部分负荷值IPLV，（见 5.1.6） 5.使用部分负荷值APLV，（见5.1.6） 注：本标准替代ARI标准550-90。 1.目的 1.1 本标准旨在为离心式和回转螺杆式冷布的额定性能工况；标准的实验要求和公布的额定性能的依据；以及系统中使用的制冷机代号。 1.1.1本标准能够作为包括指定代理商、制造厂安装单位、承包商等工业部门和用户的指导。 1.2 本标准将随着工业技术的进展进行复审和修订。 2.范畴 2.1 本标准适用于如 3.2所定义的离心式和回转螺杆式冷水机组。 2.1.1本标准适用于具有连续能量调剂的封闭及开启式离心式和 回转螺杆式冷水机组，不管是以电动机蒸气轮机或是其他原动机来驱动。 2.1.2 本标准不包括饮料处理所许的卫生规定。 3.定义 3.1本标准采纳ASHRAE2"采暖、通风、空调和制冷术语"中的定义，但本章下列定义所示情形除外。 3.2离心式和回转螺杆式冷水机组工厂设计和预先组装的由一台或多台压缩机、冷凝器和水冷却器及附带的连接管和附件组成的机组（不是必须整体发运）。 3.2.1 开启离心式或回转螺杆式压缩机是机器的轴或其他运动
件穿过机体伸出而由外部的原动力驱动，如此在固定件和运动件之间需有一个填料盒、轴封或其他相当的构件。 3.2.2 封闭离心式或回转螺杆式压缩机是压缩机和它的原动机及传动装置一起封闭在制冷剂气氛中运转。 3.2.3 抽气回收装置是一种从制冷剂冷凝器中去除不凝性气体和潮气的装置。 3.2.4 泵出系统是一种便于将制冷剂从一个热交换器输送到另一个热交换器或将制冷剂从一个储罐中取出或输入的装置。 3.3性能系数（COP）净制冷量除以输入功率而得出的比值，两者用统一的单位表示。 3.4污垢系数由于在传热表面上积集的污垢而产生的热阻。 3.4.1 现场污垢系数承诺值使用期间预期污垢的规定值,用h.ft2.F/ Btu(m2 .0C/W)表示. 3.5 综合部分负荷值(IPLV) 在标准额定性能工况下(见表1),按5.1.7所述的方法运算出的单一数值部分负荷效率的指标. 表1 额定性能的部分负荷工况(F表示华氏温度，C表示摄氏温度，以下同)
制冷压缩机性能测试实验 一、实验目的 通过制冷压缩机实际运行测试实验，使学生了解并掌握以下内容： 1、制冷压缩机制冷量的测试方法； 2、蒸发温度、冷凝温度与制冷量的关系； 3、制冷系统主要运行参数及其相互之间的影响； 4、有关测试仪器、仪表的使用方法； 5、测试数据处理及误差分析方法。 二、实验原理 1、制冷压缩机的性能随蒸发温度和冷凝温度的变化而变化，因此需要在国家标准规定的工况下进行制冷压缩机的性能测试。 2、压缩机的性能可由其工作工况的性能系数COP 来衡量： Q COP W = 式中，0Q 为压缩机的制冷量； W 为压缩机输入功率。 3、在一个确定的工况下，蒸发温度、冷凝温度、吸气温度以及过冷度都是已知的。这样，对于单级蒸气压缩式制冷机来说，其循环p-h 图如图3 所示。 图3 图中，1点为压缩机吸气状态；4-5为过冷段。 在特定工况下，压缩机的单位质量制冷量是确定的，即：015q h h =- 。这样只要测得流经压缩机的制冷剂质量流量m G ，就可计算出压缩机的制冷量，即 0015()m m Q G q G h h =?=?- 4、压缩机的输入功率：开启式压缩机为输入压缩机的轴功率，封闭式（包括半封闭式和全封闭式）压缩机为电动机输入功率。 三、实验设备
整个实验装置由制冷系统及换热系统、参数测量采集和控制系统共三部分组成： 1、制冷系统采用全封闭涡旋式制冷压缩机，蒸发器为板式换热器，冷凝器为壳管式换热器，节流装置为电子膨胀阀。 1.1冷却水换热系统由冷却水泵、冷却水塔、调节冷凝器进水温度的恒温器和水流量调节阀门及管路组成； 1.2冷媒水换热系统由冷媒水泵、调节蒸发器进水温度的恒温器、调节水流量的阀门组成； 2、六个绝对压力变送器、十个PT100温度传感器、两个涡轮流量变送器分别对应原理图位置及安捷伦34970型数据采集仪和压缩机性能测试软件； 3、控制系统：通过三块山武SCD36数字调节器分别根据设定值与实测值的差值来调节冷却水、冷媒水的加热量和电子膨胀阀的开度，将机组运行控制在设定工况允许的范围内。 图4 四、实验方法 制冷工况由两个主要参数来决定，即蒸发温度和冷凝温度，制冷压缩机性能测试的国家工况名称 蒸发温度 ℃ 冷凝温度 ℃ 吸气温度 ℃ 标准工况 -15 +30 +15±3 最大压差工况 -30 +50 最大轴功率工况 +10 +50 空调工况（水冷） +5 +35 空调工况（风冷） +5 +55 试验工况的稳定与否，是关系到测试数据是否准确的关键问题，工况稳定的标志是主要的测试参数都不随时间变化。调节时需要特别地耐心、细致。 实际试验中是根据吸气压力来确定蒸发温度，冷凝温度是根据排气压力来确定。如果吸气温度也达到稳定，表明制冷量也达到稳定。本装置是通过： 1、调整冷却水流量和温度来稳定压缩机的排气压力； 2、调整冷媒水流量和温度来稳定压缩机的吸气温度；
制冷压缩机的工作原理及结构 第一节螺杆式制冷压缩机的工作原理 1、螺杆式制冷压缩机的特点 与活塞压缩机的往复容积式不同，螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。与活塞压缩机相比，螺杆式制冷压缩机有以下优点： a.体积小重量轻，结构简单，零部件少，只相当于活塞压缩机的1/3～1/2； b.转速高，单机制冷量大； c.易损件少，使用维护方便； d.运转平稳，振动小； e.单级压比大，可以在较低蒸发温度下使用； f. g.对湿行程不敏感； h. 制冷量可以在10%～ 100%之间无级调节； i.操作方便，便于实现自动控制； j.体积小，便于实现机组化。 缺点： 转子、机体等部件加工精度要求高，装配要求比较严格；
油路系统及辅助设备比较复杂；因为转速高，所以噪声比较大。2、螺杆式制冷压缩机工作原理 双螺杆（压缩机）是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子，阴转子为凹型，阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转，转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段（啮合线）向排气端推移，于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小，压力逐渐升高，压力升高到一定值（或者说转子旋转到一定位置）时，齿槽（密闭容积）与排气孔相通，高压气体排出压缩机，进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见示意图。 3、内压比与螺杆压缩机经济性的关系 螺杆压缩机是没有气阀的容积型回转式压缩机，吸、排气孔的打开和关闭完全为几何结构决定的，即吸气终了的体积和压缩结束时的体积是固定的，即内容积比是固定的。而活塞压缩机的吸、排气阀片的打开是由吸、排气腔的压力决定的。 内容积比：Vi=VS/Vd VS—吸气终了时的容积，Vd—压缩终了时的容积 内压力比：Za = Pd / P0 Pd—压缩终了压力，P0—吸入压力 可见，内压比是由内容积比决定的。所以，压缩终了压力Pd是由吸气压力和内容积比决定的。 外压力比：Zy = Py / P0 Py—排气背压力，或者说冷凝压力
空气压缩机的分类 空气机分为：1、速度式；2、容积式；容积式又分为回转式和往复式；回转式：（1）转子式；（2）螺杆式；（3）滑片式。往复式：（1）活塞式；（2）膜式。 空气压缩机按工作原理可分为速度式和容积式两大类。 速度式：是靠气体在高速旋转叶轮的作用，得到较大的动能，随后在扩压装置中急剧降速，使气体的动能转变成势能，从而提高气体压力。速度式主要有离心式和轴流式两种基本型式。 容积式：是通过直接压缩气体，使气体容积缩小而达到提高气体压力的目的、容积式根据气缸测活塞的特点又分为回转式和往复式两类。氧舱配制的空压机多数采用容积式。 回转式：活塞作旋转运动，活塞又称为转干，转子数量不等，气缸形状不一。回转式包括有转子式、螺杆式、滑片式等。 往复式：活塞做往复运动，气缸呈圆筒形。往复式包括有活塞式和膜式两种，其中活塞式是目前应用最广泛的一种类型。 医用空气压缩机的用途 医用空气压缩机主要是为需要气源的医疗保健设备提供充足，洁净的气源。适用于呼吸机设备、医药设备等 空气压缩机的组成 空气压缩机的工作原理 螺杆式空压机工作原理可以从以下来阐述，其中包含吸气、封闭及输送、压缩及喷油、排气四个过程。各个步骤介绍如下： 1、吸气过程： 螺杆式的进气侧吸气口，必须设计得使压缩室可以充分吸气，而螺杆式空压机并无进气与排气阀组，进气只靠一调节阀的开启、关闭调节，当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通，因在排气时齿沟之空气被全数排出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内。螺杆式空压机维修提醒当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭。 2、封闭及输送过程： 主副两转子在吸气结束时，其主副转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在齿沟内闭封不再外流，即[封闭过程]。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动。螺杆式空压机维修过程三。 3、压缩及喷油过程： 在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，此即[压缩过程]。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。 4、排气过程： 当螺杆空压机维修中转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，（此时压缩气体之
各种压缩机性能比较与分析 摘要：冷压缩机其在整个制冷系统中的作用是为了能持续不断的制冷，需要压缩机将已气化的低压蒸汽从蒸发器中吸出并对其做功。压缩成为高压的过热的蒸汽再排到冷凝器中（提高压力是为了使制冷剂蒸气容易在常温下放出热量而冷凝成为液体）。在冷凝器中利用冷却水或空气将高压的过热气体冷凝成为液体带走热量，制冷剂液体又从冷凝器液体排出。如此周而复始实现连续制冷 关键词：优点.缺点.压缩机 前言 在人们日常活动中，使用各式各样的机器进行能量传递或转换，以满足起不同的需要。在制冷与空调技术中，需要热量从低于环境介质温度的物体中转移到环境介质高的物体中去。具有这样功能的机器称为制冷机在制冷机中起到心脏作用的称为制冷压缩机（简称压缩机）其在整个制冷系统中的作用是为了能持续不断的制冷，需要压缩机将已气化的低压蒸汽从蒸发器中吸出并对其做功。压缩成为高压的过热的蒸汽再排到冷凝器中（提高压力是为了使制冷剂蒸气容易在常温下放出热量而冷凝成为液体）。在冷凝器中利用冷却水或空气将高压的过热气体冷凝成为液体带走热量，制冷剂液体又从冷凝器液体排出。如此周而复始实现连续制冷 压缩机根据其工作原哩可分为容积型和速度型两大类。按蒸发温度范围分为高温制冷压缩机-10~0℃，中温制冷压缩机-15~0℃，低温制冷压缩机-40~15℃。而按密封结构形式分我们又可以分为开启式压缩机，半封闭式压缩机，全封闭式压缩机。而我们今天所谈的是由压缩机的机构分的活塞式压缩机，螺杆式压缩机，离心式压缩机，滚动转子式压缩机，涡旋式压缩机滑片式压缩机，旋叶式压缩机，螺旋叶式压缩机，等等。而我们今天主要讨论的是目前我国市面上最多见的也是各个生产商生产最多的几大最有特点的机型活塞式压缩机，螺杆式压缩机，离心式压缩机。 一，活塞式制冷压缩机的性能 （一）活塞式压缩机的工作原理 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 （二）活塞压缩机的优点 1、活塞压缩机的适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力； 2、活塞压缩机的热效率高，单位耗电量少；
