第四章 涡旋式制冷压缩机

涡旋式制冷压缩机能效比
涡旋式制冷压缩机能效比是指在制冷的过程中，能够达到的制冷效果和消耗的能量之间的比值。

涡旋式制冷压缩机是一种新型的制冷设备，其能效比较高，是当前制冷行业中比较受欢迎的设备之一。

涡旋式制冷压缩机能效比的高低直接影响着设备的使用效果和
成本。

目前，涡旋式制冷压缩机的能效比已经达到了3.5左右，这意味着在制冷过程中，只需消耗很少的能量就能够达到很好的制冷效果，从而降低了能源消耗和成本。

涡旋式制冷压缩机的能效比还可以通过一些技术手段进一步提高。

例如，采用变频技术可以使设备的运行更加稳定和省电。

同时，在设备的设计和制造中，也可以采用一些更加高效的材料和工艺，从而进一步提高设备的能效比。

总之，涡旋式制冷压缩机的能效比是衡量这种设备使用效果和成本的重要指标之一。

在未来的制冷行业中，涡旋式制冷压缩机将会得到更加广泛的应用和推广。

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涡旋式制冷压缩机原理今天来聊聊涡旋式制冷压缩机原理。

我在家里用空调的时候就在想，这凉爽的风到底是怎么来的呢？这里面的核心部件可就是压缩机了，就像汽车的发动机一样重要。

而涡旋式制冷压缩机有着它独特的原理。

想象一下一条长长的卷轴，这个卷轴向内卷曲，就像我们平时看到的那种卷起来的画轴一样，这就是涡旋式压缩机里的涡旋盘结构的雏形。

它有两个涡旋盘，一个是固定的，就像舞台是固定的一样；另一个是运动的，如同在舞台上翩翩起舞的演员。

冷媒气体就像是一群等待表演的小演员们，它们从吸气口进来了。

运动的涡旋盘绕着固定的涡旋盘慢慢转动。

这时候，冷媒气体就被这两个涡旋盘的动作逐渐挤压到了中间的位置。

这就好比我们拿手捏一个气球一样，气球里的空气会越来越小，压力越来越大，冷媒气体在涡旋盘的作用下体积不断缩小，压力不断升高。

这个过程中，冷媒气体完成了从气态到液态的转化，根据物理学的能量守恒定律，气体在被压缩的过程中，内能增加，温度升高。

有意思的是，这个压缩的动作是非常平稳而且连续的。

就像潺潺流水，平缓地流淌着，而不是像活塞式压缩机那样，有着“咯噔咯噔”的间断感。

这使得涡旋式压缩机工作的时候噪音特别小。

打个比方吧，如果把制冷系统比作一个大型的快递运输系统的话，涡旋式制冷压缩机就像是分拣中心。

它把冷媒这个包裹进行压缩、整理，然后送到下一站。

说到这里，你可能会问，那这涡旋式压缩机有没有什么缺点呢？老实说，我一开始也有这个困惑。

其实它制造工艺比较复杂，成本也比较高。

但是它在大型空调、冷藏库等场所的使用中优势非常明显。

比如说大型商场的中央空调，需要高效、稳定的制冷系统，涡旋式制冷压缩机就能保证源源不断地提供冷气，而且制冷效率特别高。

在这些应用场景中，它较好的能效比能够节约大量能源。

不过，它的制造精度要求很高，如果稍有误差，两个涡旋盘之间的配合就会出现问题，就像两个配合跳舞的人，要是一个人步子乱了，这舞蹈就没法跳下去了，那就会影响到压缩机的正常运转。

涡旋式压缩机原理
涡旋式压缩机是一种常用于气体压缩的设备，其工作原理基于涡旋流动的物理原理。

涡旋式压缩机由一个旋转的叶轮和一个定位的腔室组成。

当气体进入腔室时，叶轮开始旋转，通过离心力将气体吸入叶轮间隙中。

在叶轮旋转的过程中，气体被迫以螺旋状的轨迹运动。

相邻的气体层之间形成涡旋流动，使气体不断向离心力作用的中心移动。

随着叶轮的旋转，气体逐渐被迫进入螺旋状的流道内部，气体的压力和温度逐渐升高。

当气体流过叶轮的出口时，压缩过程完成，气体压力达到所需的工作压力。

涡旋式压缩机的优点在于结构简单、体积小、重量轻、运行平稳。

由于气体在涡旋流动过程中能够充分接触叶轮表面，因此涡旋式压缩机的压缩效率较高。

此外，涡旋式压缩机还能适应较宽的操作范围和压力要求。

总之，涡旋式压缩机通过利用涡旋流动原理实现气体的压缩。

其简单的结构和高效的压缩效率使得涡旋式压缩机成为广泛应用于工业领域的一种重要设备。

制冷压缩机系列讲座（二十一）：涡旋式制冷压缩机IV —密封与防自转机构信息来源：中国制冷空调技术网 更新日期： 2009-2-5关键词：制冷压缩机，涡旋式制冷压缩机，密封，防自转机构密封与防自转机构一、涡旋式压缩机的泄漏压缩机的泄漏不但使输气量减少，而且也造成功率消耗的增加，而涡旋式压缩机的泄漏还会导致排气温度的升高，因此减少泄漏是提高涡旋式压缩机经济性和可靠性的有效方法。

图21-1 泄漏通道1.泄漏途经 涡旋式压缩机的泄漏途经有两条，如图21-1所示：①通过轴向间隙的径向泄漏。

②通过径向间隙的周向泄漏。

2.泄漏长度 当工况一定时，泄漏量的大小与压缩腔室间的压差、动静涡旋体间的密封间隙值以及泄漏长度有关。

从图21-1看出，径向泄漏是由于动、静涡旋体端面间存在轴向间隙而产生沿涡旋线端部的泄漏，其泄漏长度显然应是涡旋线长度，而通过各压缩腔室动静涡旋体啮合点间隙产生的周向泄漏长度则是与涡旋体高度有关。

图21-2 一对涡旋体的径向和周向泄漏质量流量的计算实例图21-2是一对涡旋体的径向和周向泄漏量理论计算的实例，计算中取01.97,0.48,dk s p M P a p M P a ==轴向间隙15,a m δμ=径向间隙30r m δμ=。

由曲线中看出，相应于压缩腔转移至中心压缩室的转角位置时，泄漏量达最大值，尽管轴向间隙只是径向间隙的一半，但在大部分转角范围内，径向泄漏比周向泄漏大，因为径向泄漏长度比周向泄漏长度长得多，故轴向密封机构更为重要。

1q 二、密封机构涡旋式压缩机的密封技术是提高其经济性和可靠性得关键技术，至今是人们关注的焦点。

1.轴向密封机构 前面已提及径向泄漏一般大于周向泄漏，因此轴向密封显得尤为重要。

轴向密封机构阻止气体得径向泄漏，它主要分为接触式和非接触式两种。

图21-3 接触密封1-端部密封2-涡旋体型线（1）接触式密封在涡旋体端面开涡旋槽，其内嵌有密封组件，使之与另一涡旋体的底表面紧密接触，如图21-3所示。

压缩机篇一、涡旋式制冷压缩机近年来，涡旋压缩机由于其效率高、噪声低、运转平衡而受到了人们的重视。

涡旋压缩机是一种容积式压缩机，它是利用涡旋转子与涡旋定子的啮合，形成多个压缩室，随着涡旋转子的平移回转，使各压缩室的容积不断变化来压缩气体的。

涡旋式压缩机的机理，早在1905年由法国寇克斯（Leon.Creux）提出并取得专利。

70年代，美国ADL公司进行了广泛研究，于1974年提出了应用于氮气压缩机的报告，并在1973～1976年间，美国和瑞士先后开发了空气、氮气和氟利昂等涡旋压缩机。

80年代初期，美国和日本成功地开发了应用于空调、制冷的涡旋压缩机。

又由于涡旋压缩机不需要进、排气阀，且工质在涡旋体中流速较低，因此给变频运行创造了极佳条件，它可以在13000～900r/min的范围中较好运转。

又由于涡旋压缩机可以采用轴向和径向的柔性密封，不仅提高了密封性能，大大提高了容积效率，而且对湿行程也不敏感，这对热泵在高压比下运行时，采用喷液冷却压缩机提供了方便，并且在结构上的特殊性，可采用带经济器运行，使效率得到进一步提高。

对于它的优点可采用图7－42来表示。

当然，涡旋压缩机需有很高的加工精度和安装技术，否则其优点无法实现。

目前，涡旋压缩机的功率范围大致在0.75～11KW范围内，对高温型压缩机，常用工质为R22、R134a 和R407C；对中低温型压缩机，则除R22和R134a外，还用R404A和R507。

图 7-42 涡旋压缩机的优点1.涡旋压缩机的工作原理涡旋压缩机的工作室是由两个涡旋体啮合而成。

涡旋体的型线一般采用圆的渐开线（图7-43a），其即形成涡旋体（图7-43c）。

图7-43 斡旋体的形成a) 渐开线 b) 壁厚 c) 轴向高度图7-44示出涡旋压缩机的基本结构。

两个斡旋体中一个是固定不动的涡旋定子3，一个是作平移转动的涡旋转子4。

涡旋转子和涡旋定子周向相差180O,中心偏臵e=πa-δ，于是两个涡旋体的型面出现多处啮合点，形成多个封闭的小室。

涡旋式压缩机是一种常用于空气压缩、制冷和空调等领域的压缩机。

它的工作原理基于离心力和涡旋流动的原理。

涡旋式压缩机的结构类似两个旋转的螺旋桨，它们相互啮合，旋转方向相反。

当压缩机旋转时，空气从吸气口进入，随着旋转的螺旋桨不断向前移动，空气被压缩并向前推进，最终从出气口排出。

涡旋式压缩机的压缩过程是在两个螺旋桨之间完成的。

当空气从吸气口进入时，它会被旋转的螺旋桨推向旋转轴线，并在旋转轴线周围形成一个涡旋。

由于涡旋的离心力作用，气体被压缩并向前推进。

同时，气体也被加热，因为在压缩过程中，气体分子之间的碰撞会产生热量。

最终，压缩空气从出气口排出。

涡旋式压缩机的优点包括：结构简单、体积小、噪音低、能效高等。

它适用于多种工况，能够处理高压力、高温度和高湿度的气体，并且能够实现连续稳定的气体压缩。

涡旋式压缩机广泛应用于工业、军事、民用等领域。

制冷压缩机系列讲座（二十一）：涡旋式制冷压缩机IV —密封与防自转机构信息来源：中国制冷空调技术网 更新日期： 2009-2-5关键词：制冷压缩机，涡旋式制冷压缩机，密封，防自转机构密封与防自转机构一、涡旋式压缩机的泄漏压缩机的泄漏不但使输气量减少，而且也造成功率消耗的增加，而涡旋式压缩机的泄漏还会导致排气温度的升高，因此减少泄漏是提高涡旋式压缩机经济性和可靠性的有效方法。

图21-1 泄漏通道1.泄漏途经 涡旋式压缩机的泄漏途经有两条，如图21-1所示：①通过轴向间隙的径向泄漏。

②通过径向间隙的周向泄漏。

2.泄漏长度 当工况一定时，泄漏量的大小与压缩腔室间的压差、动静涡旋体间的密封间隙值以及泄漏长度有关。

从图21-1看出，径向泄漏是由于动、静涡旋体端面间存在轴向间隙而产生沿涡旋线端部的泄漏，其泄漏长度显然应是涡旋线长度，而通过各压缩腔室动静涡旋体啮合点间隙产生的周向泄漏长度则是与涡旋体高度有关。

图21-2 一对涡旋体的径向和周向泄漏质量流量的计算实例图21-2是一对涡旋体的径向和周向泄漏量理论计算的实例，计算中取01.97,0.48,dk s p M P a p M P a ==轴向间隙15,a m δμ=径向间隙30r m δμ=。

由曲线中看出，相应于压缩腔转移至中心压缩室的转角位置时，泄漏量达最大值，尽管轴向间隙只是径向间隙的一半，但在大部分转角范围内，径向泄漏比周向泄漏大，因为径向泄漏长度比周向泄漏长度长得多，故轴向密封机构更为重要。

1q 二、密封机构涡旋式压缩机的密封技术是提高其经济性和可靠性得关键技术，至今是人们关注的焦点。

1.轴向密封机构 前面已提及径向泄漏一般大于周向泄漏，因此轴向密封显得尤为重要。

轴向密封机构阻止气体得径向泄漏，它主要分为接触式和非接触式两种。

图21-3 接触密封1-端部密封2-涡旋体型线（1）接触式密封在涡旋体端面开涡旋槽，其内嵌有密封组件，使之与另一涡旋体的底表面紧密接触，如图21-3所示。