压缩机

1、指示功率：只是指压缩机单位时间内所消耗的指示功，单位为W。

2、指示效率：是指压缩机的等熵压缩功率与指示功率之比，也是制冷剂等熵压缩比功和实际指示比功之比。

指示效率表示压缩机循环过程中热力过程的完善程度。

3、轴功率：由原动机传到压缩机主轴上的功率为轴功率4、轴效率：等熵压缩功率与轴功率之比5、机械效率：初为指示功率与轴功率之比，表示压缩机摩擦损失的程度6、电功率：从电源输人驱动电动机的功率7、电效率：为等熵功率与电功率之比注：对于封闭式压缩机，其电效率也可表示为指示效率、机械效率与电动机效率队之乘积第一章容积型制冷压缩机的热力学基础容积型压缩机是蒸气压缩式制冷机中应用领域最广泛、使用数量最多的压缩机，它们的功率可以从几十瓦到几千千瓦的宽广范围。

尽管容积型压缩机的结构形式众多，但究其热力学基础还有许多部分是相同的。

第一节单级活塞式压缩机的理论循环单级活塞式压缩机的理论循环的假设条件：1、压缩机没有余隙容积2、吸汽与排汽过程中没有压力损失3、吸汽与排汽过程中无热量传递4、无漏汽损失5、无摩擦损失一、活塞式压缩机的理论输汽量1.气缸工作容积Vp，单位为m32.理论容积输气量qvt(或称理论排量)，单位为m3/h是指压缩机按理论循环工作时，在单位时间内所能供给、按进口处吸气状态换算的气体容积。

(1-2) 3.压缩机的理论质量输气量qm t，单位为kg/h(1-3)二、压缩机消耗的理论功率1.理论循环所消耗的理论功Wts，单位为J，W ts =∫12 Vd p (1-4 )2.即单位绝热理论功Wt s为，单位为J，W ts = h 2 - h 1 (1-4a )3.压缩机所消耗的理论功率Pts，单位为kw第二节容积型压缩机的实际性能1、压缩机中的压力降2、制冷剂的受热3、气阀运动规律不完善带来的效率下降。

4、制冷剂泄漏的影响。

5、再膨胀的影响6、压缩过程偏离等熵过程7、压缩过程的过压缩和欠压缩。

8、润滑油循环量的影响。

9、压缩机的机械摩擦损失和内置电动机(封闭式压缩机)的电动机损失。

第三节内容积比固定的压缩机的附加功损失在那些具有固定内容积比的容积型压缩机中，在工作中会发生过压缩和欠压缩的压缩过程。

一、内容积比1.内容积比εV是指这类压缩机吸汽终了的最大容积V1与压缩终了的容积V2的比值，即( 1-6 )2.内压力比工作容积内压缩终了压力P2与吸汽压力P1的比值，称为内压力比二、附加功损失内压力比与外压力比不相等时，会产生附加功损失。

讨论三种情况：①Pd>P2 ②Pd = P2。

③Pd<P2 。

由此，当压缩机内压缩终了压力与排汽管内气体的压力不相等，即内压力比与外压力比不等时，将产生附加功损失，从而降低压缩机的指示效率。

所以，应力求压缩机的实际运行工况与设计工况相等或接近，以使压缩机获得运行的高效率。

第四节制冷压缩机的基本性能参数一、实际输气量在一定工况下，单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工况下的压缩机质量输气量qma，单位为kg/h。

(1-8 )二、输汽系数压缩机的实际输汽量与理论输汽量之比称为输汽系数。

(1-9 )它用于衡量容积型压缩机气缸工作容积的有效利用程度。

三、制冷量所谓压缩机的制冷量，就是压缩机在一定的运行工况下，在单位时间内被它抽吸和压缩输送的制冷工质在蒸发制冷过程中从低温热源（被冷却的物体）中所吸取的热量。

在给定工况下压缩机的制冷量Q0可用下式计算。

即：Q0 = qmaq 0 = qvtλqv kW (1-10)为了便于比较和选用，有必要根据其不同的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量，表1-1和表1-2列出了我国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型活塞式制冷压缩机的名义工况及工作温度。

表1-1 有机制冷剂压缩机名义工况 (单位：℃)类型吸入压力饱和温度排出压力饱和温度吸入温度环境温度高温7.254.1(1)18.335 7.218.9(2)18.335中温-6.748.918.335低温-31.710.618.335(1)为高冷凝压力工况(2)为低冷凝压力工况表中工况制冷剂液体的过冷度为0℃表1-2 无机制冷剂压缩机名义工况 (单位：℃)四、制(排)热量制(排)热量是压缩机的制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和，从图1-3a上所示的实际制冷循环或热泵循环P－h图可见，在一定工况下的排热量Qh 为Qh = qm a（h2－h3）= qm a [(h1－h4) + (h2－h1)] = qmaq0 + qma(h2－h1)= QO + qma(h2－h1)从图1-3b的压缩机的能量平衡关系图上不难发现qma（h2－h1）＝Pel－Qr于是可得Qh = Q0 + Pel－Qr = Q0 + f Pel (1-11)五、指示功率和指示效率单位时间内实际循环所消耗的指示功就是压缩机的指示功率Pi，单位为kW，它等于(1-12)制冷压缩机的指示效率ηi是指压缩1kg工质所需的等熵循环理论功ω与实际循环指示功ωi（单位为J/kg）之比。

（1-13）ηi是用以评价压缩机气缸或工作容积内部热力过程完成的完善程度。

六、轴功率、摩擦功率和轴效率、机械效率由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率P e，它的一部分，即指示功率Pi直接用于完成压缩机的工作循环，另一部分，即摩擦功率Pm用于克服压缩机中各运动部件的摩擦阻力和驱动附属的设备。

(1-14)轴效率ηe是等熵压缩理论功率与轴功率之比，用它可以评定主轴输入功率的利用完善程度，较适用于开启式压缩机。

(1-15)机械效率ηm是指示功率和轴功率之比，用它可以评定压缩机摩擦损耗的大小程度。

(1-16)(1-17)七、电功率和电效率输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率Pel，电效率ηel是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评定利用电动机输入功率的完善程度。

(1-18)对于封闭式制冷压缩机，其电动机转子直接装在压缩机的主轴上，所以电效率对它较为适用(1-19)八、性能系数为了最终衡量制冷压缩机的动力经济性，采用性能系数COP(Coefficient of performance)，它是在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功率之比。

对于开启式压缩机，其性能系数COPe，(单位为w/w)为(1-20)对于封闭式压缩机，其性能系数为(1-21)性能系数也有另一种名称――单位输入功率制冷量，其定义相同。

对于封闭式制冷压缩机，性能系数还有另一种表达形式――能效比EER(Energy Efficiency Ratio)，其单位为W/W或Btu/(w-h)，使用时要注意其单位。

第二章活塞式制冷压缩机第一节活塞式压缩机概述一、压缩机分类1、1、按使用的工质分类分为氨压缩机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等。

2、2、按气缸布置方式分类分为卧式、直立式和角度式三种类型。

如图2-1所示。

3、3、按压缩机的密封方式分类分为开启式和封闭式两大类。

4、4、按制冷量的大小分类配用电动机功率不小于0.37kW、气缸直径小于70mm的压缩机为小型活塞式制冷压缩机；气缸直径为70~170mm的压缩机为中型活塞式制冷压缩机。

5、5、按气体压缩的级数分类分为单级压缩和多级(一般为两级)压缩制冷压缩机。

如果有一台压缩机来实现两级压缩，则又称为单机双级制冷压缩机。

6、6、按活塞行程分类分为短行程和长行程两种。

二、压缩机的型号及基本参数按GB10871－1989规定，小型活塞式单级制冷压缩机的型号表示如下：开启式压缩机的基本参数规定：气缸直径为60mm、转速范围为600~1500r/min。

半封闭式压缩机基本参数规定：气缸直径为30mm\40mm\50mm\60mm，名义转速为1440r/min。

中型活塞式单级制冷压缩机的型号表示：压缩机组型号表示：小型、中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数见表2-1和表2-2。

表2-1 小型活塞式单级制冷压缩机的基本参数类别缸径/mm行程/mm转速范围/（r/min）开启式50，6044600~1500半封闭式30，40，50，60441440表2-2 中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数类别缸径/mm行程/mm转速范围/(r/min)缸数容积排量(8缸)最高转速(r/min)排量/(m3/h)最高转速/(r/min)排量/(m3/h)半封闭式70701800~10002，3，4，6，81800232.61000129.2 55182.6101.5开启式1001001500~7502，4，6，81500565.2750282.6 80452.2226.1 1251101200~6001200777.2600388.6 100706.5353.3 1701401000~50010001524.5500762.8目前国内生产厂家在样本等资料上，仍习惯于沿用老的压缩机型号表示方法，即第二节活塞式压缩机的基本结构和工作过程一、基本结构和名词术语1、基本结构各种活塞式制冷压缩机的制冷量、外形、制冷剂、用途等不尽相同，但其基本结构和组成的主要零部件都大体相同，即包括机体、曲轴、连杆组件、活塞组件、吸排汽组件、汽缸套组件等。

图2-2即为一台立式两缸活塞曲柄连杆式制冷压缩机的结构轴测图。

2、名词术语下面利用图2-3介绍压缩机的有关名词术语。

1．外止点（上止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最远的位置，如图2-3（a）所示。

2．内止点（下止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最近的位置，如图2-3（b）所示。

3．活塞行程：外止点与内止点之间的距离，通常用S表示，等于曲柄半径R的两倍，即S=2R，单位为米（或毫米）。

4．余隙容积：活塞位于外止点时，活塞顶面与汽缸端面之间的容积，汽阀通道（与汽缸一直相通的）及第一道活塞环以上的环形容积的总和（图2-3（a）），以Vc表示。

5．相对余隙容积：余隙容积与汽缸工作容积之比，以C表示，即式中：Vc ——余隙容积； Vp ——汽缸工作容积。

二、压缩机的工作过程1、1、理想工作过程2、2、实际工作过程压缩机的实际工作过程与理想工作过程存在着较大的区别。

实际工作过程如图2- 5所示。

第三节活塞式压缩机的热力性能一、输汽系数及其影响因素由于余隙容积，吸汽和排汽压力损失，汽体与汽缸壁之间的热量交换以及泄漏等因素的影响。

压缩机的实际输汽量总是小于它的理论排汽量。

压缩机的实际输汽量qVa与理论输汽量qV t的比值，称为压缩机的输汽系数，即输汽系数综合了影响压缩机实际排汽量的各种因素，是评价压缩机性能的一个重要指标，输汽系数越小，表示压缩机的实际排汽量与理论排汽量相差越大。

显然，压缩机的输汽系数λ值总是小于1的。

输汽系数可以写成容积系数λv、压力系数λp、温度系数λt和泄漏系数λl 乘积形式，即：（2-1）1、影响压缩机输汽系数的各种因素：1）容积系数λV、它反映了压缩机中余隙容积的存在对压缩机输气量的影响。