第六章 容积式制冷压缩机的容量调节

答案⼀、填空题（30分共10题，每题3分）1、制冷是指⽤⼈⼯的⽅法将⾃然界的某物体或空间的热量移向周围环境介质，使其低于环境介质的温度，并在所需时间内维持⼀定的低温。

2、制冷是⼀个逆向传热过程，要实现必须⼀个正向能量补充条件。

3、制冷剂对环境的影响程度可以⽤消耗臭氧层潜值ODP 和全球变暖潜值GWP 两个指标表描述。

4、理想制冷循环是由绝热压缩过程、定温放热过程、及绝热膨胀过程、定温吸热过程，四个过程组成的逆向循环。

5、恒温热源间的理想制冷循环是由两个可逆等温过程和两个可逆绝热过程组成的逆向循环。

6、组成蒸⽓压缩式制冷系统的四⼤部件是__压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器。

7、为了防⽌湿蒸汽进⼊压缩机造成湿压缩现象，压缩机的吸⽓要有⼀定的过热度。

8、根据被冷却介质的不同，冷凝器可分为⽔冷式和空⽓冷却式两⼤类。

9、根据供液⽅式不同，蒸发器可分为和满液式蒸发器、⾮满液式蒸发器两⼤类。

它们分别配⽤浮球式膨胀阀、热⼒膨胀阀式节流机构。

10、制冷机的⼯作参数，即蒸发温度、冷凝温度、吸⽓温度和排⽓温度，常称为制冷机的运⾏⼯况。

11、实际制冷循环的制冷系数与逆卡诺循环的制冷系数之⽐称为制冷效率。

12、最简单的制冷机由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器四个部件并依次⽤管道连成封闭的系统所组成。

13、常⽤的制冷压缩机有活塞式、涡旋式、螺杆式和离⼼式⼏种形式。

13、蒸⽓压缩式制冷以消耗机械能为补偿条件，借助制冷剂液体蒸发将热量从低温物体传给⾼温环境介质。

⽽吸收式制冷以消耗热能为补偿条件。

它们都属于液体蒸发制冷14、采⽤膨胀阀前液体制冷剂的过冷的⽅法会使循环的单位质量制冷量增加；为了使膨胀阀前液态制冷剂得到再冷却，可以采⽤回热循环、再热循环循环。

15、活塞式压缩机的容积效率受余隙容积、进排⽓阀阻⼒、吸⽓过程⽓体被加热程度、漏⽓影响16、节流阀⼜称膨胀阀，具有对⾼压液态制冷剂进⾏节流降压和调节制冷剂流量两⽅⾯的作⽤。

常⽤的节流阀有浮球式膨胀阀、热⼒膨胀阀和电⼦膨胀阀三种。

制冷压缩机的压力调节方法制冷压缩机在制冷系统中扮演着至关重要的角色，其压力调节直接影响到制冷效果和设备寿命。

本文将详细介绍制冷压缩机的压力调节方法，帮助大家更好地理解和掌握这一技术。

一、概述制冷压缩机是制冷系统的核心部件，主要负责压缩和输送制冷剂。

在制冷过程中，压缩机需要根据制冷系统的负载变化来调节工作压力，以确保制冷效果和设备安全。

压力调节方法主要包括以下几种：二、吸气调节法1.原理：通过改变压缩机吸气阀的开启程度，从而调节压缩机吸气量，达到调节系统压力的目的。

2.操作方法：调节吸气阀的开启程度，使压缩机在适当的压力下工作。

3.优点：结构简单，操作方便，适用于小型制冷系统。

4.缺点：调节范围有限，对系统性能有一定影响。

三、排气调节法1.原理：通过改变压缩机排气阀的开启程度，控制排气量，进而调节系统压力。

2.操作方法：调节排气阀的开启程度，使压缩机在合适的压力下运行。

3.优点：调节范围较宽，对系统性能影响较小。

4.缺点：结构相对复杂，操作难度较高，适用于大型制冷系统。

四、容量调节法1.原理：通过改变压缩机内部容量，使压缩机在负载变化时保持稳定的压力。

2.操作方法：采用可变容量压缩机，根据系统负载自动调节容量。

3.优点：调节性能好，能效比较高，适用于各种规模的制冷系统。

4.缺点：技术要求较高，成本相对较高。

五、变频调节法1.原理：通过改变压缩机电机的工作频率，调节压缩机转速，进而实现压力调节。

2.操作方法：采用变频器控制压缩机电机，根据系统负载调整转速。

3.优点：调节范围宽，响应速度快，能效高，有利于延长设备寿命。

4.缺点：技术要求高，成本较高，对控制系统有一定要求。

六、总结制冷压缩机的压力调节方法有多种，不同的方法适用于不同类型的制冷系统。

在实际应用中，需要根据系统特点和需求选择合适的调节方法，以保证制冷效果和设备安全。

容积式压缩机技术手册
容积式压缩机是一种具有灵活性和可靠性的压缩设备，可以应用于各种工业过程，例如气体储存、冷冻、分离、恒压加气，乃至提供原料制造都需要使用容积式压缩机。

该类型的压缩机可以把原来大体积的气体压缩成小体积，从而节省容积并降低运输成本。

容积式压缩机是一种旋转动力机械装置，由压缩机和辅助设备组成。

在压缩机中，由活塞、分离器、缸盖、被压缩的气体以及连接轴和活塞行程控制器等部件组成；辅助设备包括冷凝器、蒸发器、脱气器、滤清器等。

它们的作用是将传入的大体积的气体进行压缩，使其体积减小，从而实现能量的节约，并降低运输和储存成本。

不同的容积式压缩机型号具有不同的技术特性，比如压缩机内活塞的数量、活塞行程、分离器类型、最大压缩速率等。

此外，容积式压缩机还具有温度、压力和启动等更多特性，在不同工业应用中，配置具体型号的容积式压缩机能够满足特定需求。

为了保证容积式压缩机的正常运行和高效工作，必须严格遵守安全操作规范和使用注意事项，执行正确的操作和维护过程，并时刻注意有关施工现场的操作和维护环境。

必须使用专业的工具来对容积式压缩机进行维护和修理，严禁任何强行拆卸。

以上就是容积式压缩机技术手册的主要内容，希望能够为您带来帮助，让您更好的了解和使用容积式压缩机的相关知识，以及解决安装、运行和维护等问题。

空气调节用制冷技术课后部分习题答案制冷技术作业第一章 蒸汽压缩式制冷的热力学原理 练习题-6 (1) 压焓图hl g PR22(2) 中间压力MPa 11.00=p ; MPa 4.1=k pMPa 39.04.111.00=⨯=⋅=k m p p p(3)各状态点主要参数低压压缩机质量流量kg/s 2010.020039286.310810rL =-⨯=-==h h q M φφ低压压缩机实际输气量/s m 402.000.202010.031rL rL =⨯=⋅=v M V 由中间冷却器能量平衡，得()()69rb 75rL h h M h h M -=-kg/s 0451.02010.0237402200237rL 6975rb =⨯--=--=M h h h h M kJ/kg 4190451.0201.0402.0451*******.0rb rL 9rb 2rL 3=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h高压压缩机实际输气量()()/s .0165m 0067.0.04510201.033rb rL rH =⨯+=⋅+=v M M V(3)循环的理论耗功率()()()KW46.015352461.0322010.034rb rL 12rL th2th1th =⨯+⨯=-⋅+⋅+-⋅=+=h h M M h h M P P P第二章 制冷剂与载冷剂 练习题-2高温制冷剂为低压制冷剂，有R11, R123, R718, 适用于空调系统中温制冷剂为中压制冷剂，有R22, R717, R134a, R600, 适用于冷藏，空调系统 低温制冷剂为高压制冷剂，有R744, 适用于复叠制冷低温级，跨临界循环第三章 制冷压缩机 练习题-3 (1) 压焓图hl g PR22(2) 各状态点主要参数kg/s 0402.0237411745111r1=-=-==h h q M φφkg/s 0864.02373991478222r2=-=-==h h q M φφkJ/kg 403.086400402.0399.086404110402.02192611=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h压缩机理论输气量()()()/s m 0173.02453.0/52.31245.00-44.80.09680.086400402.03V 121h =⨯⨯+=+=ηv M M V(3)压缩机理论输入功率()()()KW 502.9547864.00402.0012r2r1th =⨯+=-⋅+=h h M M P 压缩机输入功率().4226KW 128.09.02453.0/352.10513.0948.0502.95em i thin =⨯⨯⨯-==ηηηP P制冷系数COP90.614226.12147in21=+=+=P COP φφ(4)()KW 0050.125402.0051_5r1th1=⨯=-⋅=h h M P056.48.09.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.17e m i th111=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP ()KW 016.8344.0864081_8r2th2=⨯=-⋅=h h M P764.18.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.314m m i th222=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP 628kW6.98.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.3.809.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.1em i th1e m i th1in =⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-=+=∑ηηηηηηP P P (5)第一类方案初投资小，运行费用高 第二类方案初投资大，运行费用低第四章 制冷装置的换热设备第五章 节流装置和辅助设备 练习题-1第六章 蒸气压缩式制冷装置的性能调节 练习题-2 (1) 已知()c e Q e ,e t t f Q = (1) ()c e P in ,in t t f P = (2) ()ain c Qc ,c t t f Q '= (3) ()w in e Qe ,e t tf Q '= (4) in in c P Q Q += (5)联立上述5式子，以t ain , t win 为已知量，其余参数Q e ,Q c ,P in ,t e ,t c 为未知量，可得到压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性()w in ain P in ,in t t f P ''= (6) ()w in ain Qe ,e t tf Q ''= (7)带入冷却水出水温度，消去冷却水进水温度，上式可写为，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w e ain P in ,in t M Q t f P (8) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w eain Q e ,e t MQ t f Q (9) 上述两式中的Mw 可由该制冷机的名义工况和压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性确定()()()in wout w win ain Qin wout w ew ,e t t c t t f t t c Q M -⋅''=-⋅=(10)将(10)带入(8-9)，(8-9)中以t ain , t wout 为已知数，P in , Q e 为未知数联立求解，可得到不同出水温度时，系统性能。

技术资料空气调节用制冷技术习题绪论1. 什么是制冷？2. 人工制冷的方法都有哪些？空气调节领域最常用的两种制冷方法是什么？3. 什么液体汽化制冷？第一章 蒸气压缩制冷的热力学原理1. 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？2. 在图示有液体过冷，又有回汽过热的制冷循环中，写出各热力设备名称、其中发生的热力过程及制冷剂在各热力设备前后所处的状态（温度、压力、物态）压缩机1234（ ）（ ）（ ）绝热压缩高温高压过热气体3. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？4. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lg p -h 图，并说明图中各过程线的含义。

5. 已知R22的压力为0.1MPa ，温度为10℃。

求该状态下R22的比焓、比熵和比体积。

6.已知工质R134a参数值如下表所示，请查找lg p-h图填入未知项。

7.什么单位容积制冷能力、跨临界循环8.有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温热源温度为30℃，低温热源温度为-15℃，分别采用R22和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。

9.单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？试说明针对这些区别应如何改善理论循环。

10.什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？11.某空调用制冷系统，制冷剂为氨，所需制冷量为48kW，空调用冷水温度tc=10℃，冷却水温度tw=32℃，试进行制冷剂的热力计算。

计算中取蒸发器端部传热温差δt0=5 ℃，冷凝器端部传热温差δtk=8 ℃，节流前制冷剂液体过冷度δtsc=5 ℃，吸气管路有害过热度δtsh=5 ℃，压缩机容积效率ηv =0.8，指示效率ηi=0.8。

12.在同一T-S图上绘出理想循环(逆卡诺循环)与理论循环的循环过程，比较两种循环，指出理论循环有哪些损失（在图中用阴影面积表示）。

针对这些损失，说明如何改善蒸汽压缩制冷的理论循环。

13.活塞式压缩机，制冷量为1120kw，各状态点参数如下：h1=1780kJ/kg，ν1=0.25m3/kg，h2=1950kJ/kg，h4=650kJ/kg，计算q0、qk、qv、wc、Mr、φk、Pth、εth。

参考书目：制冷压缩机（第2版）机械工业出版社吴业正李红旗张华等编著容积式制冷压缩机的容量调节有吸气节流调节、变转速调节、改变工作容积调节等方式。

调节压缩机的转速有多种方式：①通过机械或电磁变速机构调节。

这是一种外置式的调节方式，多用于开启式压缩机，即在驱动机构和压缩机主轴之间串联一变速机构，驱动机构的转速不变，但可以通过变速机构改变压缩机主轴的转速。

典型的应用实例就是汽车空调压缩机，在压缩机的轴端用一电磁离合器根据空调负荷的大小改变压缩机的转速，离合器通过传动带与发动机相连。

②通过改变电动机频率调节，即变频调节。

③采用直流调速原理调节，即直流变转速调节。

此时压缩机的电动机是直流电动机，在制冷空调领域一般为直流无刷、无位置传感器稀土永磁电动机。

其转子上嵌有数个永磁体，以磁铁的磁场代替普通感应电动机的感应磁场。

由于避免了交流电动机在转子上产生感应磁场导致的各种电磁损失，这种压缩机具有较高的效率。

1.变频调节原理电动机转速的调节属于电力拖动专业的范畴。

这里仅以较为典型、较为简单的第②种调节方式—变频调节为例，简单介绍变转速调节的有关知识。

从电动机理论可知，电动机的转速与电源输入频率的关系为P sf n) 1(60-=（6-1）式中f—电源输入频率，单位为Hz；s—电动机转差率；P—电动机极对数。

假定s、P为常量，电动机的转速与电源输入频率成正比。

很显然只要改变频率就可改变电动机的转速。

压缩机的输气量与电动机的转速近似成正比，若电源频率连续变化，则转速连续变化，从而实现了输气量的连续调节，也就达到了制冷量连续调节的目的。

使频率发生连续变化的装置是变频器，它首先通过整流器将交流电转换为直流电，然后再通过逆变器将直流电经控制电路转换为频率可变的交流电。

交流变频压缩机的电动机为三相电动机。

因此，变频器的输出为三相电源，并可连续改变三相交流输出的频率，且其输出电压与频率之间存在一定的关系。

变频器有电流源型和电压源型两种，又可根据控制电路调制方式分为脉宽调制方式（PWM方式）和脉幅调制方式（PAM方式）。

制冷压缩机容量调节的意义和方法容调的意义：根据热力学第二定律可知，要提高压缩机的性能系数ε,有必要使蒸发温度在一定范围内,尽可能地予以提高。

制冷机在实际运行中会因为环境温度、人员、设备等因素的变化，其制冷负荷发生变化。

压缩机的制冷量等于制冷负荷，所以当负荷减少时，压缩机的制冷量当然也减少，无须特别的调节装置。

这里所指的制冷量的调节是指在负荷变小时，不降低蒸发温度而使制冷机的制冷量减少的调节。

压缩机的制冷量R=Gr，如图1所示制冷能力r随蒸发温度变化极少，所以要减少制冷量R，应减少制冷剂循环流量G。

而G=V∙ηv ／ ，一般压缩机的排量V不变，那么为了减少G，就要求增大吸入制冷剂的比容 。

压缩机吸入制冷剂即为蒸发器出来的蒸气，一般来说蒸发温度越低，压缩机吸入蒸气的比容 就显著地变大，因此蒸发温度要变低。

如图2为吸入蒸气为干饱和蒸气时,它的比容 、制冷循环量与蒸发温度t1关系。

2比容 、制冷循环量G与蒸发温度t1关系此时，当负荷减少时，为了避免蒸发温度降低导致性能系数ε下降,就得使压缩机排量V变小，或就G=V’／ ’=V∙ηv／ ’的关系来说，就得通过某种方式使吸气容积V’变少，以减少制冷剂循环量G,才能保证蒸发温度不降低。

压缩机容量调节装置就是基于这种原理制作的。

容调的方法：压缩机容量调节可以通过多种方式来实现，有在主机结构中内置容量调节滑块、吸气节流调节、进排气管连通调节、压缩机转速调节即变频等方法，其中通过滑块调节制冷剂循环量广泛应用于螺杆制冷压缩机中。

例如汉钟LA系列螺杆压缩机就采用有3段式/4段式及连续(无段)滑块式容量调节系统，以适应制冷机工作状态的变化，使系统性能最佳。

另外，通过变频形式实现容量调节是广受业界关注的并正在兴起的一项技术，值得一提的是变频除了可以实现容量调节外，还可以使电机运行得到优化并使其能耗降低。

符号说明ε压缩机性能系数，无量纲ηv容积效率，无量纲比容，m3/kg’压缩机吸入蒸气的比容，m3/kgG制冷循环量，kg/hV压缩机排量，m3V’压缩机吸气容积，m3r制冷能力，kJ/kgR制冷量,kJ/ht1蒸发温度o C（技术部季一新）。