涡旋式制冷压缩机

涡旋压缩机涡旋压缩机：原理、应用和优势引言：涡旋压缩机是一种高效、可靠的压缩设备，广泛应用于航空、能源、化工等各个领域。

本文将介绍涡旋压缩机的工作原理、应用领域以及相对于其他压缩机的优势。

一、涡旋压缩机的工作原理涡旋压缩机利用涡旋产生的动能和静能的转化来实现气体的压缩。

其工作原理基于离心力和面积收缩的效应。

在涡旋压缩机的转子中，气体通过离心力的作用，被扔到转子的壁面上。

与此同时，流体被夹在每对螺旋形涡旋之间，它们同时沿着轴向移动并向出口处推移。

随着转子的旋转，气体不断受到更多的约束和压缩，最终达到所需的压缩比。

二、涡旋压缩机的应用领域1. 航空领域：涡旋压缩机在航空发动机中扮演着至关重要的角色。

它们可以将进气压力提高数倍，确保发动机能够正常运转。

涡旋压缩机的高效率和紧凑设计使其能够适应航空领域的要求。

2. 能源行业：涡旋压缩机在石油和天然气生产中广泛用于压缩和输送气体。

由于其高效节能的特点，涡旋压缩机能够有效提高能源的利用率，并降低生产成本。

3. 化工领域：在化工工艺中，涡旋压缩机被广泛应用于气体的压缩和处理。

例如，在气体分离工艺中，涡旋压缩机能够将混合气体压缩到所需的分离压力，以实现气体的分离和提纯。

4. 制冷和空调：涡旋压缩机也可以应用于制冷和空调系统中。

由于其高效和可靠性，涡旋压缩机能够提供稳定的冷凝效果，从而保证制冷系统的正常运行。

三、涡旋压缩机的优势1. 高效节能：相对于传统的容积式压缩机，涡旋压缩机具有更高的压缩效率和较低的能源消耗。

这是由于其涡旋结构能够提供更大的气体压缩比，并减少了不必要的能量损耗。

2. 紧凑设计：涡旋压缩机具有紧凑的设计，占用较少的空间，适用于空间有限的应用场景。

这使得涡旋压缩机更加方便安装和维护。

3. 高可靠性：涡旋压缩机的结构简单，零件少，因此具有更高的可靠性和稳定性。

这对于需要连续运行的工业过程至关重要。

4. 轻负荷运行：涡旋压缩机适用于工况变化频繁的情况下。

通过活塞式控制阀6 控制回流气体调节孔9 的开启度，以控制吸入 气体的回流量，从而实 现输汽量的调节。
11
▪ 涡旋盘实物
1
工作过程
涡旋压缩机在主 轴旋转一周的时间内， 仅有的进气、压缩、 排气三个工作过程是 同时进行的，外侧空 间与吸气口相通，始 终处于吸气过程，内 侧空间与排气口相通， 始终处于排气过程。
2
过程模拟
整机
涡旋盘
3
▪ 1.2 总体结构
立式
吸气 排气
4
卧式
5
▪ 单涡旋与双涡旋压缩机
8
▪ 2.1 输汽量调节——变转速调节
涡旋式压缩机比活塞式和滚动转子式适用于更宽的速度范围
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▪ 2.2 多机并联运行调节
两台并联运行的涡 旋式压缩机共用一个 机壳，彼此独立运行 也可并联运行 ，具 有高效、可靠及成本 低的优点，有较高的 COP值。
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▪ 2.3 变容量旁通调节 ——汽车空调中常用
6
汽车空调用涡旋式压缩机
7
▪ 1.3 涡旋式制冷压缩机特点
1．相邻两室的压差小，气体的泄漏量少。 2．由于吸气、压缩、排气过程是同时连续地进行，压力上 升速度较慢，因此转矩变化幅度小、振动小。 3．没有余隙容积，故不存在引起输气系数下降的膨胀过程。 4．无吸、排气阀，效率高，可靠性高，噪声低。 5．由于采用气体支承机构，故允许带液压缩，一旦压缩腔 内压力过高，可使动盘与静盘端面脱离，压力立即得到释放。 6．机壳内腔为排气室，减少了吸气预热，提高了压缩机的 输气系数。 7．涡线体型线加工精度非常高，必须采用专用的精密加工 设备。 8．密封要求高，密封机构复杂。

整机
过程模拟
涡旋盘
图4-13 涡旋式制冷压缩机 结构总图
1-曲轴 2、4-轴承 3-密封 5、 15-背压腔 6-防自转环 7-排 气管 8-吸气腔 9-吸气管 10排气口 11-机壳 12-排气腔 13-静盘 14-动盘 16-机架
17-电动机 18-润滑油
立式
吸气 排气
卧式
涡旋式制冷压缩机
涡旋压缩机在 主轴旋转一周 的时间内，仅 有的进气、压 缩、排气三个 工作过程是同 时进行的，外 侧空间与吸气 口相通，始终 处于吸气过程， 内侧空间与排 气口相通，始 终处于排气过
程。
图4-12 涡旋式压缩机工作原理示意图 a）0°位置 b）90°位置 c）180°位置 d）270°位置
1-压缩室 2-进气口 3-动盘 4-静盘 4-排气口 6-吸气室 7-排气室 8-压缩室
高压气体由静涡旋体5的中心 排气孔2进入排气腔4，并通过 排气通道6被导入机壳下部去 冷却电动机11，与润滑油分离 后由排气管19排出；
十字滑环18是上、下两面设置 互相垂直的两对凸键的圆环， 其作用是防止动涡旋体倾斜和 自转。背压腔8的作用是平衡 轴向力和力矩；
润滑系统：压差供油
工作过程（图5-2）
工作过程
排气孔
当两个月牙形空间汇合成一个中心腔室并与排气孔相通时，压缩过程结束，开始 进入排气过程，直至中心腔室的空间消失，排气过程结束。
工作过程说明
涡旋圈数为3圈，曲轴旋转3周(即曲轴转角1080°)，涡旋体外圈分别开 启和闭合三次，完成3次吸气过程、1次压缩及排气过程。即每当最外圈 形成两个封闭的月牙形空间并开始向中心推移成为内工作腔时，另一个 新的吸气过程同时开始形成；
不同的涡旋圈数，压缩过程的转角不同，涡旋圈数愈多转角愈大；

涡旋式制冷压缩机应用和技术现状及发展趋势一、应用涡旋式压缩机主要应用于家用、商用和工业领域的制冷设备。

在家用领域，涡旋式压缩机广泛应用于冰箱、空调和热泵等设备中。

其体积小巧、运行稳定的特点使得家用电器制造商更倾向于选择使用涡旋式压缩机。

商用领域的应用则主要体现在商用冷藏柜、酒店冷库、商场空调等场所。

而在工业领域，涡旋式压缩机被应用于工业冷柜、食品加工生产线等。

由于其高效节能的特点，在市场上得到了很多设备制造商的青睐。

二、技术现状目前，涡旋式压缩机技术已经相对成熟，市场上有多家公司提供该种类型的产品。

涡旋式压缩机采用涡旋叶片和静叶片相互作用，通过不断转动来实现压缩的作用。

相比于传统的往复式压缩机，涡旋式压缩机具有运行平稳、振动小的优势。

同时，涡旋式压缩机还采用了新型的涡旋叶片设计，提高了压缩效率，使得制冷效果更好。

在涡旋式压缩机的控制方面，目前主要采用电控技术。

通过精确控制电压和电流，可以实现对涡旋式压缩机的启动、停止和运行状态的调节。

此外，还可以通过智能化控制系统，实现更加智能和自动化的操作，提高制冷设备的性能和效率。

三、发展趋势涡旋式制冷压缩机具有广阔的应用前景和发展空间。

随着人们对高效制冷设备需求的日益增长，涡旋式压缩机在家用和商用领域的应用将会进一步扩大。

此外，随着工业领域的发展，涡旋式压缩机在工业冷藏和食品加工生产线等设备上的应用也将逐渐增多。

在技术方面，涡旋式压缩机将会更加注重能源效率和可持续发展的要求。

目前，研究者正致力于提高涡旋式压缩机的性能和效率，通过改进设计和优化控制算法，提高压缩机的能效比。

同时，开发新材料和新工艺也是提升涡旋式压缩机性能的关键。

综上所述，涡旋式制冷压缩机在各个领域都有广泛的应用，在技术方面也取得了长足的发展。

未来，涡旋式压缩机将会继续追求高效节能和智能化控制，以满足市场对制冷设备的需求。

同时，不断提高性能和效率，使涡旋式压缩机成为制冷行业的主流产品。

第五章、涡旋式制冷压缩机
主 ➢工作原理、总体结构及特点
要 ➢热力过程分析
内 ➢运动机构受力及分析
容
➢密封与防自转机构 ➢输气量调节
第 一 节 涡 旋 式 制 冷 压 缩 机 工 作 原 理
第一节涡旋式制冷 压缩机工作原理
一、涡旋式压缩机 工作原理
1、基元容积形成
静涡旋体与动涡旋体
之间形成的月牙形的
x=r[cos(Фi+α)+Фisin(Фi+α)] y=r[sin(Фi+α)－Фicos(Фi＋α)] 外壁方程 x=r[cos(Ф0－α)+Ф0sin(Ф0－α)] y=r[sin(Ф0－α)－Ф0cos(Ф0-α)]
3、涡旋体参数
基圆半径r，渐开角α，涡旋体高h，
涡旋体壁厚t＝2rα，涡旋体节距P＝2πr 压缩腔气体数N，涡旋圈数m=N+1/4
式中
A－排气孔密面积 u－气体流速 V－工作基元容积
2 P2h
u(1) A (12)
u(12)P2Ah(22)
0 2
六、涡旋压缩机的功率
1、指示功的计算
wtshdkhs0 w i
w ts i
2、指示功率
pi
wiqvt 3600vs0
3、轴功率
pe
pi
pm
pi
m
m 90%
第三节、计算实例
用R134a代替R22计算性能系数
热力计算
各制冷循环点状态参数：图5-24
1点： t1=t0=7.2°C,p1=p0=0.377MPa,v1=0.053m3/Kg
第四节、运动机构受力分析
涡旋体受力：气体力、惯性力、摩擦力 对压缩机影响：强度、刚度、摩擦、磨损、热力性能

涡旋式压缩机工作原理
涡旋式压缩机工作原理是通过涡旋（vortex）或称为涡流（swirl）的运动原理来实现气体的压缩。

它将空气或其他气体引入一个筒形腔体，然后以高速旋转的叶轮创造一个旋转的流动场。

涡旋式压缩机的主要组成部分包括一个圆筒形腔体和一个叶轮。

腔体通常是带有入口和出口的环形结构，叶轮则位于腔体内部。

当气体通过入口进入腔体时，叶轮开始转动并产生高速涡旋流动。

在转动的过程中，叶轮的旋转力将气体从腔体底部抬升到腔体顶部，并沿着螺旋形路径流动。

由于旋转速度和叶轮设计的影响，涡旋的速度逐渐增加。

随着气体沿螺旋路径上升，它逐渐被压缩。

当气体到达腔体顶部时，它通过出口被释放出来。

同样，涡旋的运动会带动气体通过出口以较高的速度离开腔体。

通过这种方式，气体被压缩并被释放出来，实现了压缩机的工作。

涡旋式压缩机相比于传统的往复式压缩机具有一些优势。

首先，涡旋式压缩机可以实现较高的压缩比，同时具有较小的尺寸和重量，节省空间。

其次，涡旋式压缩机没有活塞和气缸等运动部件，因此运行更平稳，噪音和振动较低，维护成本更低。

然而，涡旋式压缩机也存在一些限制。

例如，由于旋转叶轮的高速旋转，会产生较高的离心力和摩擦力，导致能量损失和磨
损。

此外，涡旋式压缩机在处理高压和大气流量时可能会出现一些挑战。

总体而言，涡旋式压缩机通过利用涡旋流动的原理来实现气体的压缩，具有一些优势和限制，可广泛应用于许多领域，如制冷、空调、工业气体处理等。

1、冷库设备中旋涡式压缩机的工作原理早在20世纪初由法国人所发明，但是由于当时加工精度不高和结构上存在问题，这种原理一直未得到推广使用。

到了七十年代，该项技术在美国才开始得到应用。

自本世纪80年代以来，涡旋压缩机以其机构紧凑、高效节能、微振低噪以及工作可靠性等特点，开始在小型冷库制冷及空调领域获得越来越广泛的应用，也因此成为压缩机技术发展的主要方向之一。

旋涡式压缩机也是一种容积型回转式压缩机，一般为直立型。

其结构主要分为动静式和双公转式2种，目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮与静涡轮组成。

动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线型涡旋齿组成，两者偏心配置且相差180o，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，无自转，只有公转。

2、开始压缩容积(最大容积)3、回旋半径min，终了压力一般小于12MPa，个别场合可达4．5MPa。

在化工系统中，大多采用于式结构，而空气动力工程与制冷领域中常采用湿式。

(1)工作原理一对相同型线且相互错开180度的涡旋叶片圈组合一对啮合（如图4所示），动圈2以回旋半径的圆作不旋转的回运动。

如(A)所示，在吸气完了时，一对涡旋圈共形成两对月牙形容积。

最大的月牙容积l1即将开始压缩。

动圈涡旋中心绕定圈涡旋中心连续公转，原最大的月牙容积实现a—b—c的压缩，达到预定压力，由排气口9排出。

在月牙11压缩的同时，在动圈和定圈的外周义形成吸气容积4、8，连续回转运动过程中，也实现了相同的压缩，如此周而复始完成吸气、压缩、排气过程。

(2)冷库设备涡旋式压缩机优点：1，涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。

2绝热效率高，在同样制冷量情况下，旋涡式比往复式约高10％。

3动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小，整机振动小。

4零部件少。

约为往复式的40％。

5驱动动涡盘运动的偏心轴可6容积效率高，因为相邻的月牙形空间之间的压差小，泄漏少，无吸汽和排汽阀，阻力小，无余隙容积的再膨胀。

4.2涡旋式压缩机的啮合原理与型线
涡旋体型线：圆的渐开线
x r[cos( ) sin( )] y r[sin( ) cos( )]
内壁渐开线方程：
xi r[cos(i ) i sin(i )] yi r[sin(i ) i cos(i )]
为目前较新型的制冷压缩机，广泛用于1~15 kW(5 ~ 70kW) 功率范围的空调制冷机组，。
4.1工作原理、总体结构及其特点
4.1.1涡旋式压缩机的工作原理和工作过程
1.工作原理
动涡旋体 静涡旋体 曲轴 机座 防自转机构
1.工作原理
基元容积：
螺旋型动、静 两个涡旋盘相 错180o对置而 成，它们在几 条直线(在横 截面上为几个 点)上接触并 形成一系列月 牙形容积
知识扩展
内泄漏
指压缩机各压缩腔之间,压缩腔与背压腔之间的气体泄 漏。表现为高压气体向低压腔泄漏,再从低压腔压力压缩 到泄漏前压力,造成重复压缩消耗功率。内泄漏直接结果 为增加功耗；
外泄漏
指压缩机在吸气过程中与外界(大于吸气压力的高压气 体)进行气体交换。高压气体进入到吸气腔内膨胀,并占 据空间,使得实际吸气量减少。外泄漏不仅使功耗增加, 而且还减少吸入气体量,使排气量减少和制冷量降低。
力矩变化小，振动小，噪声低
压缩过程较慢，并可同时进行两三个压缩过程，机器运转平稳，且曲 轴转动力矩变化小，其转矩为滚动转子式和往复式的1/10；
气体基本连续流动，吸、排气压力脉动小，因此振动、噪声小。
结构简单，体积小，重量轻，可靠性高
构成压缩室的零件数与滚动转子式及往复式之 比为1:3:7，其体积比往复式小40％，重量轻 15％；

涡旋式汽车空调压缩机简介涡旋式压缩机是自上世纪八十年代发展起来的一种高效率、低噪音、高可靠性压缩机。

凭借着这些优点，涡旋式压缩机在制冷行业得到了迅猛的发展。

目前已经广泛的应用于家用空调，中央空调、汽车空调，空气压缩等各个领域。

在汽车空调领域中，涡旋式压缩机被称为第三代压缩机，正在以其独特的性能优势逐渐代替传统的斜盘式压缩机和旋转式压缩机。

涡旋式压缩机在制冷系统中的卓越性能表现，使得时隔20年的今天，它依然是专家学者研究的热点。

从家用空调认识涡旋式压缩机1、认识涡旋式压缩机国内大部分用户对涡旋式压缩机的认识，可能首先是从家用空调开始的。

家用空调压缩机经历了活塞式、旋转式、涡旋式等几个发展阶段。

活塞式、旋转式压缩机目前多用于窗机、分体机等匹数较低的机型。

而柜机由于其系数较高，活塞式、旋转式压缩机已不能充分满足其整机匹配的需要，只有采用涡旋式压缩机才能保持较高的热效率和能效比。

2、涡旋式压缩机的优点涡旋式压缩机的能效比高（高效率），意味着与其他压缩机相比，在提供相同制冷量的情况下，涡旋式压缩机耗功要小得多，也就是节能，对于家用空调而言就是省电。

涡旋式压缩机的另一个优点就是噪音低，一般比活塞式压缩机低3～5dB (A)，是家用静音空调的基础。

涡旋式压缩机的再一个优点就是可靠性高。

设计原理和较少的零部件为其高可靠性提供了充分的保证。

功耗、噪音、可靠性是用户对家用空调选择的重要依据。

由于涡旋式压缩机具有的高能效比、低噪音和高可靠性等诸多优点，涡旋式压缩机已经越来越多的被用于家用空调系统和中央空调系统。

在中、大型中央空调机组上，一个明显的趋势就是应用螺杆和涡旋技术。

活塞机在3年前还处于主导地位，现在的市场份额却急剧下降到10%左右。

世界上第一台涡旋式压缩机于1983年由日立发明制造，在世界上被公认为涡旋式压缩机的“鼻祖”。

其专利变频涡旋式压缩机及其一直领先的制造技术在日本被公认为该领域的标志。

家用空调的节能技术主要有变频系统和数码涡旋系统。

涡旋式压缩机的功率 与效率
涡旋式压缩机的功率范围通常在 0.5-55kW之间，其效率取决于多 个因素，如设计、制造精度、润 滑油、气体性质等。一般来说， 涡旋式压缩机的效率较高，可达 80%以上。
04
涡旋式压缩机的使用与维 护
使用注意事项
01
确保电源电压与压缩机 铭牌上标示的电压相符 ，避免过载或欠压运行 。
新型材料的应用
探索和采用新型材料，如高强度复合材料和耐磨材料，以提高涡旋 式压缩机的耐久性和可靠性。
应用领域的拓展
新能源领域的应用
随着新能源产业的快速发展，涡 旋式压缩机在风能、太阳能等新 能源领域的应用将得到拓展。
工业领域的应用
在工业领域，涡旋式压缩机可用 于气体压缩、制冷、空调等领域 ，其应用范围将进一步扩大。
定期检查压缩机的电气连接， 确保无松动或损坏。
常见故障及排除方法
压缩机无法启动
检查电源是否正常、电机是否 损坏、控制电路是否正常等，
针对问题进行维修或更换。
压缩机运行异常响声
可能是由于机械故障、润滑不 良等原因引起，需要检查并更 换损坏的部件，加强润滑。
压缩机过热
可能是由于散热不良、电机故 障等原因引起，需要检查并清 洁散热器、更换损坏的电机等 。
智能化和绿色化趋势
未来涡旋式压缩机的发展将更加注重智能化和绿色化，以适应市场 需求和环保要求。
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THANKS
通常在0.1-100立方米/分钟或0.001-1立方米/小时之间，具体取决于压 缩机型号和用途。
功率与效率
功率
指压缩机的输入功率或输出功率 ，通常以千瓦(kW)表示。输入功 率是指压缩机消耗的功率，而输 出功率是指压缩机输出的机械功 率。

涡旋式压缩机是一种常用的空气压缩机，它通过转子的旋转来将气体进行压缩。

本文将详细解释涡旋式压缩机的工作原理，并确保解释清楚、易于理解。

涡旋式压缩机由一对相互啮合的螺杆转子组成，分别称为主动转子和从动转子。

主动转子通常有6个螺纹，而从动转子通常有5个螺纹。

两个转子之间的啮合间隙非常小，只有几个毫米，这使得气体可以被有效地压缩。

涡旋式压缩机的工作过程可以分为以下几个步骤：1.吸入气体：当主动转子和从动转子开始旋转时，它们之间的啮合空间会逐渐扩大，形成一个真空区域。

在这个过程中，外部空气通过进气口被吸入到啮合空间中。

2.压缩气体：当主动转子和从动转子继续旋转时，它们之间的啮合空间逐渐变小。

由于啮合空间非常紧密，外部空气被迫被挤压，导致气体的压力逐渐增加。

3.排出气体：当啮合空间最小时，压缩气体被推到涡轮机或出口管道。

在这个过程中，气体的压力达到了所需的水平。

4.冷却：由于涡旋式压缩机在工作过程中会产生热量，因此需要进行冷却。

冷却可以通过使用冷却剂或外部循环系统来实现。

涡旋式压缩机的工作原理可以用以下几个关键点来解释：1.螺杆结构：涡旋式压缩机采用螺杆结构，主动转子和从动转子之间的啮合空间非常小。

这种结构可以提供高效的气体压缩，并减少泄漏。

2.旋转运动：主动转子和从动转子通过电机驱动进行旋转运动。

这种旋转运动使得气体能够被连续地吸入、压缩和排出。

3.高效率：涡旋式压缩机具有较高的效率，因为它减少了泄漏和能量损失。

螺杆结构和紧密的啮合空间确保气体被有效地压缩，从而提高了压缩机的效率。

4.适用范围广：涡旋式压缩机适用于多种气体的压缩，包括空气、天然气、石油气等。

它可以用于工业生产中的空压机、制冷设备、涡轮增压器等。

涡旋式压缩机具有许多优点，包括高效率、低噪音、紧凑设计和可靠性。

它在许多领域都得到了广泛应用，并且在未来的发展中有着很大的潜力。

总结起来，涡旋式压缩机通过转子的旋转将外部空气吸入，并通过螺杆结构将其压缩成所需的压力。

涡旋式压缩机工作过程
涡旋式压缩机是一种常见的压缩机类型，它采用旋转式压缩原理，通过高速旋转的螺杆来将气体压缩，下面将从不同的角度来介绍涡旋式压缩机的工作过程。

1. 压缩过程
涡旋式压缩机的压缩过程是通过两个相互啮合的螺杆来实现的，其中一个螺杆为定子，另一个螺杆为转子，两个螺杆的啮合形成了一个密闭的腔室。

当转子开始旋转时，气体就会被吸入腔室中，随着螺杆的旋转，气体被逐渐压缩，并最终被排出。

2. 冷却过程
在涡旋式压缩机的工作过程中，由于气体被不断地压缩，会产生大量的热量，因此需要对气体进行冷却。

一般情况下，涡旋式压缩机会采用空气冷却或水冷却的方式来降低气体的温度，以保证压缩机的正常工作。

3. 润滑过程
在涡旋式压缩机的工作过程中，由于螺杆之间需要密切啮合，因此需要对螺杆进行润滑。

一般情况下，涡旋式压缩机会采用油润滑的方式来保证螺杆的正常工作，并且在压缩过程中将油与气体分离，以避免油污染气体。

4. 控制过程
涡旋式压缩机的工作过程需要进行控制，以保证压缩机的正常运转。

一般情况下，涡旋式压缩机会采用电子控制系统来进行控制，通过对
压缩机的电子控制，可以实现对压缩机的启动、停止、转速等参数的
控制。

总的来说，涡旋式压缩机的工作过程是一个复杂的系统，需要对压缩、冷却、润滑和控制等方面进行综合考虑，以保证压缩机的正常工作。

1.2 压缩机的工作原理
1.2.1基元容积的形成
图1-3示出涡旋式制冷压缩机的基本结构。主要由动涡旋体4、 静涡旋体3、曲轴8、机座5及防自转机构7等组成。动、静涡旋体 的型线均是螺旋形，动涡旋体相对静涡旋体对静涡旋体偏心并相 差180°对置安装，理论上它们轴向会在几条直线上接触（在横 截面上则为几个点接触），涡旋体型线的端部与相对的涡旋体底 部相接触，于是在动涡旋体间形成了一系列月牙形空间，即基元 容积。在动涡旋体以静涡旋体的中心为旋转中心并以一定的旋转 半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移 动，使基元容积不断缩小。静涡旋体的最外侧开有吸气孔1，并 在顶部端面中心部位开有排气孔2，压缩机工作时，气体制冷剂 从吸气孔进入动静涡旋体间最外圈的月牙形空间，随着动涡旋体 的运动，气体被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断 升高，直至与中心排气孔相通，高压气体被排触压缩机。图1-3 中的十字交叉的突肋分别与动涡旋体下端面键槽及机座上的键槽 配合并在其间滑动。
1.3
涡旋式制冷压缩机特点
1．相邻两室的压差小，气体的泄漏量少。 2．由于吸气、压缩、排气过程是同时连续地进行，压力上升速度较 慢，因此转矩变化幅度小、振动小。 3．没有余隙容积，故不存在引起输气系数下降的膨胀过程。 4．无吸、排气阀，效率高，可靠性高，噪声低。 5．由于采用气体支承机构，故允许带液压缩，一旦压缩腔内压力过 高，可使动盘与静盘端面脱离，压力立即得到释放。 6．机壳内腔为排气室，减少了吸气预热，提高了压缩机的输气系数。 7．涡线体型线加工精度非常高，必须采用专用的精密加工设备。 8．密封要求高，密封机构复杂。
6.通风不良造成空气再循环（形成短路循环） 1.制冷剂不足
2.制冷剂泄漏
排气压力低 3.环境温度低，冷凝器的送风温度过低 4.对冷凝器送风过多 5.液体制冷剂回流 6.压缩机能力降低

第五章 涡旋式制冷压缩机
涡旋式制冷压缩机是20世纪 年代才发展起来 涡旋式制冷压缩机是 世纪80年代才发展起来 世纪 的一种新型容积式压缩机，它以其效率高、 的一种新型容积式压缩机，它以其效率高、体 积小、质量轻、噪声低、 积小、质量轻、噪声低、结构简单且运转平稳 等特点，被广泛用于空调和制冷机组中。 等特点，被广泛用于空调和制冷机组中。
排气过程的主轴转角达360度，排气阻力损失小 对零部件的精度要求高 工作腔无法实施外部冷却，压缩过程中的热量难以 导出。 受我选题高度限制，大排量时涡盘直径大，机器不 紧凑、要求更大的平衡重。 受工作腔密封与零部件强度的限制，排气压力一般 不超过3.0Mpa。
4.2 涡旋压缩机的几何理论 4.2.1 典型型线及主要几何参数 圆渐开线：
1905 法国人Leon Creux 提出涡旋机械的工作原 理，并 申请美国专利。 70年代 高精度数控铣床的涌现和世界能源危机 的加剧，促进了涡旋压缩机的发展。 美国的Arthur D Little 公司成功开发出压缩氦气的 涡旋压缩机，并应用在远洋海轮上，标志着涡旋 压缩机实用化年代的到来。 80年代 涡旋压缩机首先在空调压缩机技术领域 取得商业应用。（81年，Sanden、Mitsubishi Heavy Industries 推出汽车空调用涡旋压缩机； 83年，Hitachi推出柜式空调用全封闭涡旋压缩机； 87年，Copeland开始生产空调压缩机）
二、多机并联 运行调节 此处介绍两台 运行的涡旋式 压缩机共用一 个机壳并联调 节的形式， 节的形式，其 结构如图5结构如图 9 所示。 所示。 由图5由图 10 还 可以看出， 可以看出，与 相同制冷量的 一台涡旋式相 比，在较宽的 制冷量范围空调中通 常采用变容量涡 旋式压缩机进行 输气量调节， 输气量调节，其 原理是通过吸气 回流旁通输气量。 回流旁通输气量。 图5- 11 示出一种 变容量涡旋式压 缩机结构。 缩机结构。

涡旋式压缩机工作原理涡旋式压缩机是一种常见的离心式压缩机，常用于空气压缩和制冷。

其工作原理是利用旋转的离心力来增加气体的压力和速度，从而实现气体压缩。

涡旋式压缩机的结构特点是由两个旋转的螺旋线圈构成，上下两个螺旋线圈通过受力的气体同时旋转，气体在两个螺旋线圈内部产生一个离心运动，从而产生大量的流动能量和压力。

涡旋式压缩机的螺旋线圈通常由铸铁、合金铸钢、不锈钢等材料制成，因此具有高强度、耐磨损等特点，同时也具有良好的密封性能。

涡旋式压缩机的工作原理如下：气体通过涡旋式压缩机的进口进入到螺旋线圈内部，随着螺旋线圈的旋转，气体形成旋转的涡流，流速逐渐增加。

随着气体的进一步旋转，由于离心力的作用，气体的压力和速度均逐渐增加，直到达到涡旋式压缩机的出口，气体被压缩成高压气体，通过出口排出。

涡旋式压缩机的压缩比是由螺旋线圈的几何参数决定的。

在制造涡旋式压缩机时，当螺旋线圈的角度增大时，将会增加涡旋式压缩机的压缩比，但同时也使得螺旋线圈的宽度和直径增加，从而增加涡旋式压缩机的体积。

在设计涡旋式压缩机时，需要综合考虑压缩比和体积等因素，来实现最佳的设计。

涡旋式压缩机与其他压缩机相比，具有一些优点。

涡旋式压缩机的结构简单，易于制造和维护。

涡旋式压缩机的气体流动经过螺旋线圈的连续状旋转，可以得到很好的气体流动稳定性和压力均衡性。

由于涡旋式压缩机没有阀门和活塞等运动部件，因此摩擦损失较小，可以获得较高的效率和寿命。

涡旋式压缩机是一种性能优异的压缩机，其工作原理简单、体积小、效率高、维护方便等优点使得其在制冷、空气压缩等领域得到了广泛的应用。

1. 制冷与空调。

涡旋式压缩机是制冷及空调行业中的主流技术，可以制造各种功率大小的制冷和空调设备，可广泛应用于家庭、商用和工业领域。

2. 能源和化工。

涡旋式压缩机作为气体压缩和输送设备，能够广泛应用于石油、天然气、化学、冶金等行业，可以在气体输送过程中起到重要的作用，如输送天然气和石油。

涡旋式压缩机国家标准涡旋式压缩机是一种常见的动力机械，广泛应用于空气压缩、燃气增压、气体输送等领域。

为了规范涡旋式压缩机的设计、制造和使用，我国制定了涡旋式压缩机国家标准，以确保涡旋式压缩机的安全、高效运行。

首先，涡旋式压缩机国家标准对涡旋式压缩机的分类和命名进行了规定。

根据其结构和工作原理的不同，涡旋式压缩机被分为多级涡旋式压缩机、单级涡旋式压缩机等不同类型，并对其命名进行了统一规范，以便于工程设计和产品选型。

其次，涡旋式压缩机国家标准对涡旋式压缩机的基本参数和性能指标提出了要求。

涡旋式压缩机的基本参数包括排气量、排气压力、功率等，而性能指标则包括效率、噪音、振动等。

这些参数和指标的规定，有利于用户在选型和使用时能够清晰了解涡旋式压缩机的性能特点，以便选择合适的产品。

此外，涡旋式压缩机国家标准还对涡旋式压缩机的结构、材料、制造工艺、安全防护、试验方法等方面进行了详细规定。

这些规定的制定，有助于提高涡旋式压缩机的设计制造水平，保障其在使用过程中的安全可靠性。

总的来说，涡旋式压缩机国家标准的制定和实施，对于规范涡旋式压缩机的生产制造、安装使用起到了积极的作用。

通过遵循国家标准的要求，可以有效地保障涡旋式压缩机的质量和安全，促进涡旋式压缩机行业的健康发展。

在实际应用中，厂家和用户都应严格按照国家标准的要求进行生产和使用，同时加强对涡旋式压缩机的维护和管理，以确保其长期稳定、高效运行。

只有这样，涡旋式压缩机才能更好地为工业生产和生活服务，发挥其最大的效益和价值。

综上所述，涡旋式压缩机国家标准的制定对于行业发展和社会进步具有重要意义。

我们应该充分认识到国家标准的重要性，切实加强对涡旋式压缩机国家标准的学习和贯彻落实，共同推动涡旋式压缩机行业朝着更加规范化、专业化、健康发展的方向迈进。

结构与工作过程
低压气体从机壳顶部吸气管1 直接导入涡旋板四周，封在月 牙形容积中，然后被压缩； 高压气体由静涡旋体5的中心 排气孔2进入排气腔4，并通过 排气通道6被导入机壳下部去 冷却电动机11，与润滑油分离 后由排气管19排出； 十字滑环18是上、下两面设置 互相垂直的两对凸键的圆环， 其作用是防止动涡旋体倾斜和 自转。背压腔8的作用是平衡 轴向力和力矩； 润滑系统：压差供油
V—θ曲线
理论输气量qvt
三 、 输 气 量
理论输气量为吸气容积与压缩机转速的乘积（m3/h）
qvt ＝60nVs＝60n P(P-2t)(2N-1)h
（5-13）
实际输气量qva
qva = vqvt
容积效率ηv
定义与往复式相同
（5-14）
v = vptl
（5-15）
涡旋式压缩机的容积效率
工作过程
排气孔
当两个月牙形空间汇合成一个中心腔室并与排气孔相通时，压缩过程结束，开始 进入排气过程，直至中心腔室的空间消失，排气过程结束。
工作过程说明
涡旋圈数为3圈，曲轴旋转3周(即曲轴转角1080°)，涡旋体外圈分别开 启和闭合三次，完成3次吸气过程、1次压缩及排气过程。即每当最外圈 形成两个封闭的月牙形空间并开始向中心推移成为内工作腔时，另一个 新的吸气过程同时开始形成； 不同的涡旋圈数，压缩过程的转角不同，涡旋圈数愈多转角愈大； 吸气、压缩、排气等过程同时和相继在不同的月牙形空间中进行。外侧 空间与吸气口相通，始终进行吸气过程，中心部位空间与排气孔相通， 始终进行排气过程，中间月牙形空间一直进行压缩过程。
三 、 发 展 趋 势 及 研 究 现 状
优化结构，简化生产工艺，降低生产成本 涡旋体型线研究，提高密封性能，减少磨损