第三章 制冷压缩机-制冷课件

全封闭式制冷压缩机
图3—15 全封闭式制冷压缩机 1—排气管 2—气缸 3—连杆 4—吸排气阀 5—活塞 6—主轴承 7—电动机定子 8—电动机转子 9—壳体 10—气液分离器 11—端子 12—内部支撑 13—排气消声器 14—排气腔 15—吸气腔
16—离心油泵 17—曲轴 18—副轴承
第四节 回转式制冷压缩机
螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理
图3—16 螺杆式压缩机的结构 1—吸气口 2—机壳 3—阴转子
4—阳转子 5—排气口
图3—17 螺杆式制冷压缩机的工作过程 a—吸气开始 b—吸气过程 c—吸气结束 d —压缩过程
e—压缩结束 f—排气过程
二、滚动活塞式（滚动转子式、刮片式）制冷压缩机
转子式压缩机虽然出现较早，但由于材质和加工精度的限制，长期来 在制冷领域一直未被采用。随着科学技术的发展，原有的难题已经或者逐 步得到了解决，偏心滚动转子式制冷压缩机在1kW左右以下的小型窗式空 调器和食品冷藏箱中已开始广泛使用，在该冷量范围内所显示的优点足以 取代活塞式制冷压缩机。
5．螺杆式制冷压缩机的选择
螺杆式制冷压缩机由于结构特点，它的内容积比是随外界温度的变化而变化的，我国 规定有2.6、3.6和5.0三种，选用3种不同的滑阀。可适应不同的工况需要。新型可移动 滑阀式螺杆压缩机，可以进行内容积比的无级调节。
螺杆压缩机单级压缩比大，有较宽的运行条件。带有经济器的单级螺杆式制冷 压缩机，可以得到更高的运行效率。但在低温工况下，由于t0很低，则应选择两级螺杆 压缩机。
1．活塞式压缩机型式选择的基本条件 冷库制冷系统压缩机选择的依据是冷却设备负荷Q0和机械负荷Qj，同时应考虑以下
有关参数的规定： （1）蒸发温度t0。 （2）冷凝温度tk。 （3）过冷温度tg。 （4）吸气温度t1。（表3-4） （5）二级压缩的中间温度tzj与中间压力p的经 验公式为 ：
t zj 0.4tK 0.6to 3
应该指出，活塞式制冷压缩机在结构和运行性能方面虽有许多不足，但其制造技术 要求相对较低，而且使用年代已久，目前在200kW冷量以下的制冷压缩机中仍在广 泛使用。
第六节 制冷压缩机的热力分析和节能措施
一、制冷压缩机的选型计算（单、双级压缩机）
制冷系统最常用的压缩机是活塞式和螺杆式。压缩机是制冷系统的“主机”，一般根 据空调或冷库制冷系统的使用条件、制冷剂的种类、制冷循环型式及制冷能量要求，选 择一定规格的制冷压缩机，以满足制冷系统的使用要求。
三、速度型压缩机 离心式压缩机 轴流式压缩机
第二节 压缩机的功率和效率
压缩机的指示功率和指示效率 ：
由于压缩机的实际过程和理论过程之间有偏差，实际压缩过程中气缸内所消耗的功率Pi （称为指示功率）比绝热压缩所需之功率Pa要大，两者之间的关系可用指示效率ηi（又称 绝热效率）来表示，即：
t
Pa Pi
开启式制冷压缩机 图3—5 8FS10型开启式制冷压缩机机体
半封闭式制冷压缩机
图3—14 R22半封闭式制冷压缩机的总体结构图 1—滤油器 2—吸油管 3—端轴承盖 4—油泵轴承 5—油泵 6—曲轴 7—活塞连杆组 8—排气截止阀 9—气缸盖 10—曲轴箱 11—电动机室
12—主轴承 13—电动机室端盖 14—吸气过滤器 15—吸气截止阀 16—内置电动机 17—油孔 18—油压调节阀 19—底盖
近年来回转式压缩机发展很快，特别在高效化、小 型化、轻量化方面。常用的回转式压缩机有螺杆式、滚 动活塞式（滚动转子式）、滑片式和涡旋式四种。
一、螺杆式制冷压缩机
螺杆式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机、离心式制冷压缩机相比是较晚的一种机型。 螺杆式制冷压缩机的结构特点，确定了它的许多优点，如：
零件数仅为活塞式的1／10，压缩机运行可靠、安全、振幅小； 适应性强，在高、低温制冷范围内以及热泵应用中均有良好性能； 结构紧凑、能适用于大压比的工况； 对湿压缩不敏感； 有良好的输气量调节特性； 维护方便等特点，是制冷和空调工程的理想主机。
二、活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零部件
1.
机体。它是压缩机的机身，用来
安装和支承其他零部件以及容纳
润滑油。
2.
传动机构。压缩机借助该机构传
递动作，对气体作功，它包括曲
轴、连杆、活塞等。
3.
配气机构。它是保证压缩机实现
吸气、压缩、排气过程的配气部
件，它包括吸、排气阀片，阀板
和气阀弹簧等。
4.
润滑油系统。它是对压缩机各传
图3—25 涡旋式制冷压缩机的构造 —固定螺旋槽板 2—旋回螺旋槽板 3—壳体 4—偏心轴
5—防自转环 6—进气口 7—排气口
第五节 离心式制冷压缩机
离心式制冷压缩机的发展已有六十多年历史，20世纪30年代卤代 烃制冷剂的出现以及后来冶金工业和其他科学技术的发展，为离心式 制冷压缩机的制造和应用奠定了良好基础。目前，单机冷量在1200kW 以上的制冷压缩机，几乎全部采用离心式。
第三章 制冷压缩机-制冷课件
第三章 制冷压缩机
根据蒸气压缩的原理，压缩机可分为容积型和速度型两种基本类型。 1. 容积型压缩机：
通过对运动机构作功，减少压缩空间容积来提高蒸气压力，以完成压缩 功能。
2. 速度型压缩机： 则由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力，提高蒸 气压力，达到压缩气体的目的。
Q0
低 Vh低 qv 3600
低 Vh低 qo2 3600v1
kW
Q02
Q01
2 qv2 1 qv1
kW
（3—18）
8．双级压缩制冷压缩机制冷量的计算 1）确定这套双级制冷机的中间压力Po1值。
2）按已知的tk（或Pk），to2（或Po2）和求得的中间压力Po1，作出双级制冷机循环的 lgp-h图，并列出各有关点的热力参数值。
3）最后按下式计算双级制冷机的制冷量Qo。
Qo1
1
Vh qv1 3600
kW
Qo2
2
Vh qv2 3600
kW
（3—16） （3—17）
式中：Qo1，Q o2——在工况l和工况2时的压缩机制冷量，kW； λ1，λ2——在工况1和工况2时的压缩机输气系数； Vh——压缩机的理论输气量，m3／h； qv1，qv2——在工况1和工况2时的制冷剂单位容积制冷量，kJ／m3。
动摩擦偶合件进行润滑的输油系
统，它包括油泵、油过滤器和油
压调节部件等。
5.
卸载装置。它是对压缩机气缸进
行卸裁、调节冷量、便于启动的
传动机构，它包括卸载油缸、油
括塞、推杆和顶针、转环等零件。
6.
轴封装置。在开启式压缩机中，
轴封装置用来密封曲轴穿出机体
处的间隙，防止泄漏，它包括托
板、弹簧、橡胶圈和石墨环等。
Pzj PK Po
式中：tk，t0——冷凝温度和蒸发温度，℃； Pk，P0——冷凝压力和蒸发压力，MPa。
（3—13） （3—14）
2．活塞式制冷压缩机型式选择
确定选择单、双级压缩机的标准是压缩比Pk / P0。对于氨系统，压缩比≤8时采用单 级，压缩比>8时采用两级。对卤代烃系统，压缩比≤10时采用单级，压缩比>10时采用 两级。采用的两级压缩机可以是单机两级，也可以是配组的两级压缩。
P0 要比压缩机的轴功率 Pe
（3—11）
或
Pg
Pe
n
（3—12）
n 值一般为：三角皮带传动 n =0.97～0.98， 平皮带传动 n =0.96。
第三节 活塞式制冷压缩机
活塞式制冷压缩机是研制最早的压缩机，几乎和机械制冷方法同时出现， 在一百多年的使用过程中，得到了广泛发展和深入研究，直到目前为止， 虽然其地位受到其它类型压缩机的挑战，但其产量仍然在各类压缩机中占 主要地位。
3．制冷压缩机单机容量和台数选择
压缩机单机容量和台数，应按便于能量调节和适应制冷对象的工况变化等因素来确定。 采用多台压缩机时，应尽可能采用同一系列或型号的产品，以方便运行和维修。
4．制冷压缩机的工作范围和自动控制
压缩机的运行工况应尽可能满足前述基本条件。在必须保证运行安全保护的前提下， 在系统设计时可以补充其他控制内容。在制冷自控技术不断进步的今日，采用设有微电 脑控制的制冷压缩机是较理想的选择。不过这一选择还要与整个制冷系统控制程序协调 配合。
6．压缩机制冷量的计算
压缩机的制冷量Qo从制造厂的产品样本上无法查到时，可用下式计算：
Qo qvVh kJ/h
（3—15）
式中：qv ——单位容积制冷量，kJ／m3； Vh——压缩机的理论输气量，m3／h； λ——压缩机的输气系数。
从式3—1中可以看出，对一定的压缩机，Vh是定值，而qv与λ值是随压缩机的工作温度（主要指 冷凝温度和蒸发温度）而变化的，因此压缩机的制冷量也是随工作温度而变动的。
（3－1）
二、轴功率、摩擦功率与机械效率
Pe——由原动机传到压缩机曲轴上的功率称为轴功率
Pf ——轴功率一部分用于克服曲柄连杆等运动机构摩擦阻力，这部分功率称为摩擦功率 Pi ——轴功率的一部分直接用于压缩气体，称为指示功率
机械效率：
m
Pi Pe
Pi
Pi k i m Pf
（3－2）
压缩机的摩擦功率可分为两部分，即往复运动摩擦功率(活塞、活塞环与气缸间)和回转运动摩擦 功率，前者约占70～80％，后者约占20～30％。
摩擦功率与压缩机的结构有关，也与润滑油温度及转速有关。
制冷压缩机的指示效率与机械效率的乘积称为压缩机的总效率，即
制冷压缩机的总效率 k 约等于0.65～0.72。
三、压缩机所需电动机的功率
当压缩机用皮带与电动机相联接时，这时电动机轴上的功率
大，两者之间的关系可用传动效率
n 表示，即：
n