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制冷技术+第四章

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第四章 制冷技术

第四章 制冷技术


第一节
蒸汽压缩式制冷的基本原理
一、制冷原理 在消耗一定外功的条件下，利用物质的状态 变化将热量由低温物体转移到高温物体中去， 从而达到制冷的目的。 二、蒸汽压缩式制冷装置 由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组 成，用管道依次连接，构成一个封闭系统，制冷 剂在封闭系统内循环往复，不断将冷库中的热量 传递到外界环境中去，实现人工制冷目的的装置。
（2）制冷系统的压力分区 1）高压系统： 从制冷机的排气侧至节流阀前的一段 管道。它的压力称为冷凝压力，用Pk表示， 相应的温度为冷凝温度，用tk表示。 2）低压系统: 从节流阀后至制冷压缩机吸汽侧的一 段管段。它的压力称为蒸发压力，用P0表 示，相应的温度为蒸发温度，用t0表示。
（3） 制冷系统的能量变化 制冷剂汽化时吸收的热量，即制冷量q0； 生产q0制冷量，消耗的压缩功为Al； 向冷凝器排除的热量qk；
2、重力系统： 优点：系统简单，操作安全； 缺点：影响蒸发压力，易供液不均； 应用：啤酒冷库。
3、氨泵系统： 优点：供液量充足，制冷效果好； 缺点：系统复杂，耗电增大； 应用：大型冷库。
（二）间接式制冷系统： 制冷剂先与冷媒进行热交换，然后将低温 冷媒送至降温设备。 1、优点：耗氨少，可预先冷却较大量的冷媒， 供制冷系统使用； 2、缺点：系统复杂，盐水对管道的腐蚀性大； 3、应用：麦芽车间空调、发酵罐冷却、啤酒冷 却、包装前冷却。
（1）制冷剂循环过程： 1）制冷剂经节流阀时，压力降低，进入蒸发器； 2）低压的制冷剂液体在蒸发器内吸取周围介质的 热量而沸腾（汽化）； 3）制冷剂蒸汽被压缩机吸入，经压缩后排到冷凝 器，这时压力和温度都升高了； 4）压力和温度较高的制冷剂蒸汽，在冷凝器内与 冷却介质（水或空气）进行热交换，被冷凝为液体。
制冷基本原理PPT课件可修改全文

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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸 发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和 板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热器
第六章 节流机构
1. 节流机构
作
降压降温，保证压差：PK P0，TK它是利用蒸发器出口制冷剂蒸气的过热 度调节阀孔开度以调节供液量的．根据 热力膨胀阀内膜片下方引入蒸发器进口 或出口压力，分为内平衡式或外平衡式 两种。
14
1
13
2
12
3
4 5
6 7
8
11 10
9
图 4 -2 0 内 平 衡 式 热 力 膨 胀 阀 结 构
1 -气 箱 座 2 -阀 体 3 、 1 3 -螺 母 4 -阀 座 5 -阀 针 6 调 节 杆 座 7 -填 料 8 -阀 帽 9 -调 节 杆 1 0 -填 料 压 盖 1 1 -感 温 包 1 2 -过 滤 网 1 4 -毛 细 管
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章 辅助设备
辅助设备 作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行． 分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
油的分离收集设备
制冷原理与技术

制冷原理与技术

湿量d
相对湿度
湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸
制 气压力之比
冷
Pq 100%
Pq.b
原 湿空气的相对湿度与含湿量之间的关系可导出 理
与 d 0.622 pq 0.622 Pq.b
技
B pq
术
db
0.622 Pq.b BPq.b
BPq.b
d (BPq) 10% 0
db (BPq.b)
焓
干空气的焓
水蒸汽的焓
制 冷
ig Cp.gt
+ iq C p.g t 2500 C p.g t
原
理
（1+d）千克湿空气的焓为
与
技 i C p .g t ( 2 5 C p .g t 0 ) d 1 0 .0 t d 1 ( 2 5 1 .8 t 0 )4 0
术 或 i(1.0 1 1.8d4 )t25d00
制冷原理与技术
第四章 空气调节的原理和技术
第一节 集中式空调系统 第二节 半集中式空调系统
第四章 空气调节原理与技术
制
依据对空气处理设备设置
冷 情况的分类方法，本章在将空
原 调系统分成集中式、半集中式
理 与 技
和分散式三种系统的基础上， 对空气调节的原理与技术给予
术 介绍。
第一节 集中式空调系统
三、空调系统新风量与总风量的确定
制 冷
总风量
原
理 与
新风量
技
术
1.总风量
计算要求
制
在已知空调房间冷(热)湿负荷的基础上，需要确
冷
定消除室内余热、余湿以维持空调房间所要求的空气
原
参数所需的送风状态及送风量。
制冷技术手册

制冷技术手册

目录前言第一章制冷技术的热力学理论基础 (1)第一节热力学的基本概念 (1)第二节热力学第一定律及其应用 (3)第三节热力学第二定律及其应用 (6)第四节气液集态变化及蒸气的热力性质 (8)第二章空调器制冷原理 (12)第一节制冷剂、载冷剂与冷冻油 (12)第二节蒸气压缩式制冷 (18)第三节影响致冷系数的主要因素 (21)第四节制冷设备 (23)第五节空调器的性能 (37)第三章房间空调器的结构 (41)第一节空调器的型号 (41)第二节空调器系统的组成 (42)第三节整体式空调器的结构 (52)第四节分体式空调器的结构 (54)第四章空调器的电气控制 (58)第一节电工学基础知识 (58)第二节空调器基本控制电路原理 (62)第三节空调器电路举例与分析 (71)第五章房间空调器的维修 (75)第一节一般故障检测方法、使用故障与安装故障 (75)第二节制冷系统故障的维修 (79)第三节电控系统故障的维修 (85)第四节空调器常见故障与原因分析 (91)1第一章制冷技术热力学理论基础工程技术上所谓的制冷，就是使某一系统（即空间或物体）的温度低于周围环境介质的温度，并维持这个低温的过程，这里所说的环境介质是指自然界的空气和水.制冷与空调设备以流体（气体与液体的总称）作为载能物质，实现热能与其它形式能量（主要为机械能）之间的转换或热能的转移。

本章介绍流体的性质、热能与机械能之间的转换规律和热量的传递规律，这些知识是空调技术必不可少的理论基础。

第一节热力学基本概念工质在制冷系统中，一会儿从气体变为液体，一会儿又从液体变为气体，制冷剂的这种物态变化以及温度的升降、压力的变化、吸热与放热等现象，是具有一定的热力学内在关系的。

现在介绍一些参数、术语和基本概念,为掌握热力学基础知识作准备。

1．温度：是用来度量物体冷、热程度的参数。

温度的指示单位有三种:摄氏温度（℃）华氏温度（°F) 绝对温度（K）它们之间的换算关系是:℃=5/9（°F –32) °F=9/5℃+32 K=℃+273.15 2．干球温度：用一般温度计所测得的空气温度，它是该空气的真正温度.3．湿球温度：湿球温度计感温球部位包着潮湿棉纱，用这种温度计测量空气的温度时,由于棉纱中的水在蒸发时要吸收空气的热量，当空气传递给水的热量恰好等于水表面蒸发所需热量时所测得的温度称为湿球温度。

4食品冷冻冷藏原理与设备制冷技术

4食品冷冻冷藏原理与设备制冷技术


生物系统热科学与技术研究所
五、常用制冷剂及其性质
R22
无毒、无味、不燃不爆、热稳定性好和火焰 (800℃以上)接触时会分解产生有毒光气 工作压力适中，标准沸点为-40.8℃ 单级压缩制冷蒸发温度可达一40℃ R22在-15℃时的蒸发压力为0.295MPa，+30℃时 冷凝压力为1.19MPa，属中压中温制冷剂 标准工况压缩终温为83℃，可不用水冷却压缩机 溶水性强于R12，在系统中含水较多时会发生冰 塞
生物系统热科学与技术研究所
干冰的应用
在常压下，固体CO2直接升华，没有液化过程，能直 接蒸发成温度很低的、干燥的二氧化碳气体，因此它 的冷藏效果特别好，常用于保藏容易腐烂的食品。可 应用于海鲜、冰激凌等食品的冰冻、保鲜。 用飞机从高空撒布“干冰”，它能使空气里的水蒸气 冷凝，变成水滴下降。因此“干冰”可用于人工降雨。 干冰在舞台上可用来制造烟雾效果，制造如梦如烟的 浪漫情调。 干冰也可用在消防上，甚至用在医学上，用作冷冻治 疗等。
18世纪后期美国通用电气公司首次使用氟利昂12（杜邦公司） 作制冷剂是取得很好的效果。此后，广泛应用，占据制冷领 域，有人将由此开始的制冷50年称为氟利昂的时代。
1974年，美国加州大学Rowland 教授在《自然》杂志 撰文，指出氟利昂会破坏臭氧层。1992年，决定逐步 禁用和取代氟利昂的使用。
生物系统热科学与技术研究所
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二、制冷的基本循环
蒸汽压缩式制冷循环
基本循环框图和压—焓图见下。此循环中工质降温的方法是两相区内 绝热节流(过程3－4)；吸热的方式主要是吸收“潜热”(过程4—1)。 压缩机的作用是提高蒸汽压力以构成循环。压缩机的形式可以是机 械式(如活塞式、螺杆式、涡旋式、离心式等)；也可以是利用高温热 能的“热压缩”，如吸收式、吸附式、蒸汽喷射式等。
制冷技术第四章 吸收式制冷循环

制冷技术第四章 吸收式制冷循环

1. 单效吸收式制冷系统示意图
10-5.swf
机组特征
制 冷 原 理 与 装 置


单效制冷机使用能源广泛， 可以采用各种工业余热， 废热，也可以采用地热、 太阳能等作为驱动热源， 在能源的综合利用和梯级 利用方面有着显著的优势。 而且具有负荷及热源自动 跟踪功能，确保机组处于 最佳运行状态。 单效制冷机的驱动热源为 低品位热源，其COP在 0.65-0.7. 如果业主具备 高品位的热源，应选择远 大直燃机或蒸汽双效制冷 机，其COP在1.31以上。
2
MLiBr /MH O MLiBr 100%
2、溶液的摩尔分数
制 冷 原 理 与 装 置
溶液中某一组分的摩尔分数为
i Ni /N1 N2 Nn 100%
ni M i / M
双组分的吸收式制冷工质对是一种二元溶 液，其摩尔分数 是以溶液中溶质的摩尔百 分数表示的。 溴化锂溶液的摩尔分数为
a qmf (qmf qmd ) r a
令 qmf qmd qmf qmd ( qmf qmd 1) r
a，则
a
r a
r
循环倍率a: 表示发生器中每产生1kg水蒸气需要 的溴化锂稀溶液的循环量 放气范围： ξ r- ξ a
三、双级与双效溴化锂吸收式循环
制 冷 原 理 与 装 置
NLiBr /( NH O NLiBr ) 100%
2
3.
制 冷 原 理 与 装 置
溶液的相平衡
(1)气液相平衡
双组分的吸收式制冷工质对气液相平 衡状态方程式为
F p, T , 0
（2）溶液的p—t图
制 冷 原 理 与 装 置
溴化锂溶液的p—t图，图中标出等质量 分数线簇，左侧的 0 线代表水的特 性，并标出了水的饱和温度 t’。
制冷培训资料

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制冷培训资料制冷培训资料编制：XXX审核：XXX批准：XXXXXX2013年07月目录第一章制冷原理第二章制冷剂第三章螺杆式制冷压缩机组第四章制冷系统的辅助设备及操作管理第五章放空气操作第六章系统放油操作第七章热氨冲霜操作管理第八章冷库的工艺管理第一章制冷原理制冷方法常见的制冷方法有四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷、热电制冷。

其中，液体汽化制冷应用最为广泛，它是利用液体汽化时的吸热效应实现制冷的。

蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、吸附式制冷都属于液体汽化制冷。

液体汽化形成蒸汽。

当液体处在密闭内时，若此内除了液体及液体本身的蒸汽外不存在任何其他气体，那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡，此时的汽体称为饱和蒸汽，它所具有的压力称为饱和压力，温度称为饱和温度。

饱和压力随温度升高而升高。

如果将一部分饱和蒸汽从中抽走，液体中就必然要再汽化一部分蒸汽来维持平衡。

液体汽化时，需要吸收热量，此热量称为汽化潜热，汽化潜热来自被冷却对象，它使被冷却对象变冷，或者使它维持在低于环境温度的某一低温。

为使上述过程连续进行，必须不断地从中抽走蒸汽，再不断地将液体补充进去。

通过一定的方法把蒸汽抽走，并使它凝结成液体后再回到中，就能满足这一要求。

从中抽出的蒸汽，如果直接凝结成液体，所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，而我们希望蒸汽的冷凝过程在常温下实现，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。

这样，制冷工质将在低温、低压下蒸发，产生制冷效应，并在常温、高压下冷凝，向环境或冷却介质放出热量。

因此，汽化制冷循环由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽的液化和高压液体降压四个过程组成。

制冷的基本热力学原理各种制冷方法概括起来可分为两大类：输入功实现制冷和输入热量实现制冷。

蒸汽压缩式制冷、热电制冷属于输入功实现制冷，吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷属于输入热量实现制冷。

制冷系数是衡量制冷循环经济性的指标。

制冷机消耗的功愈少，自低温热源吸取的热量愈多，则制冷系数愈大，循环愈经济。

制冷技术课件4(学生)

制冷技术课件4(学生)


制 冷 技 术
当蒸发器出口制冷剂蒸气的过热度增加时，热敏电阻度 升高，电阻值降低，电加热器的电流增加，膜室内充注 的液体被加热而温度增加，压力升高，推动膜片和阀杆 下移，使阀孔开启或开大。当蒸发器的负荷减小，蒸发 器出口蒸气的过热减小或者变成湿蒸气时，热敏电阻被 冷却，阀孔就关小或关闭。这样热电膨胀阀可以控制蒸 发器的供液量，使其与热负荷相适应。
3、应用：大中型氨制冷系统
（二）卧式壳管式冷凝器
它与立式冷凝器有相类似的壳体结构，主要区别 在于壳体的水平安放和水的多路流动。
制 冷 技 术
氨卧式壳管式冷凝器
流程：
制 冷 技 术
1、工作过程：
制冷剂蒸气：管外冷凝，上进下出
冷却水：管内流动，下进上出，同侧，多流程
制 冷 技 术
2、特点
1）冷却水用量较少
四、毛细管 （一）基本结构和工作原理
制 冷 技 术
1、制冷工程中一般称内径0.5～2mm左右，长度 在1～4m左右的紫铜管为毛细管。 2、它主要是靠其管径和长度的大小来控制液体制 冷剂的流量以使蒸发器能在适当的状况下工作。 1)当管径一定时，流体通过的管道短则压降小，流 量大；反之，压降大且流量小。 2)当长度一定时，流体通过的管径大则压降小，流 量大；反之，压降大且流量小。
制 冷 技 术
基本原理：使高压液态制冷剂受迫流过一个小过 流截面，产生合适的局部阻力损失(或沿程损失)， 使制冷剂压力骤降，与此同时一部分液态制冷剂 汽化，吸收潜热，使节流后的制冷剂成为低压低 温状态。降温降压。 常用的节流机构：手动膨胀阀、浮球式膨胀阀、 热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等。 一、热力膨胀阀 （一）内平衡式热力膨胀阀 1、基本结构和工作原理
热力膨胀阀 实物图
制冷技术培训资料

制冷技术培训资料

03 磁制冷
通过磁场实现制冷效果
各种制冷技术比较
压缩式制冷
优点：制冷效率高 缺点：噪音大
吸收式制冷
优点：节能环保 缺点：制冷效率较低
磁制冷
优点：无机械运动 缺点：制冷效果有限
应用领域
家用电器
制冷技术在冰箱、 空调等家电中得
到广泛应用
食品冷藏
冷库、冷藏车等 食品冷链的关键
技术
医疗保健
医用冰箱、冷冻 仓等设备中需要
环境友好
选择对环境友好的制冷剂， 可以减少对环境的影响， 保护生态平衡
制冷剂的安全性
存在潜在危 险
毒性或燃爆性
谨慎使用
重视安全性问题
制冷剂的应用
01 家用电器
冰箱空调等
02 工业领域
化工、医药等行业
03
制冷剂应用的重要性
合理选择和使用制冷剂对于提高制冷系统的性能 和安全性至关重要。在日常生活中，我们接触到 的很多产品和设备都需要制冷剂来实现冷却，因 此了解制冷剂的选择、环保性和安全性是非常必 要的。
医疗设备应用场景
稳定性需求
核磁共振
正常运行
保障设备
温度控制
超声仪器
● 06
第6章 制冷技术未来发展趋 势
制冷技术的智能化发展
01 智能化制冷技术
利用物联网、人工智能等技术，实现智能化 控制和管理
02 未来发展趋势
智能化技术将成为未来制冷技术的主要趋势
03
可再生能源与制冷技术的结合
太阳能
利用太阳能推动制冷技术 的发展
01 面对资源日益紧缺和环境污染
资源紧缺
02 需要不断改进技术
技术改进
03
展望未来
制冷技术-4

制冷技术-4

以高低压缩机压缩比相等为原则（虽然制冷系数不是最大，但
压缩机气缸工作容积的利用程度高，较实用）。
此时中间压力的计算式为： Pm P0 Pk
2019/9/8
20
三、多级压缩式制冷循环
6、制冷剂质量流量的确定
对于一次节流完全中间冷却制冷量为0双级压缩制冷循环：
低压级压缩机的制冷剂流量Mr1：
由于： h5 h6
h7 h8
Mr2

(h2

h3 ) (h3
(h5 h6 )

h7 )
M r1
高压级压缩机的制冷剂流量Mr：
Mr

M r1

Mr2

(h3
(h2 h6
)(
h7 h1
)
h8
)
0
2019/9/8
22
三、多级压缩式制冷循环
对于一次节流不完全中间冷却制冷量为0双级压缩制冷循环：
理论制冷系数：
th

0
Pth
6.861
热力完善度：
R

th 'c
0.891
2019/9/8
29
三、多级压缩式制冷循环
与课本例1－3 (P12－13) 对比，在相同的制冷能力条件 下，带闪发蒸气分离器的双级压缩式制冷循环：
制冷剂质量流量稍有减少； 压缩机排气温度降低； 冷凝器热负荷下降； 理论制冷系数提高(达8％)。
2019/9/8
12
三、多级压缩式制冷循环
当压缩机的压缩比较大时，压缩机的排气温度相应较高，
因而过热损失及压缩机功耗均较大。
为减少过热损失及降低压缩
机功耗，可采用具有中间冷却的 多级压缩制冷循环。
制冷技术讲义

制冷技术讲义

第一章制冷技术基本知识§1-1 概述一、何谓制冷日常生活中常说的“热”或“冷”是人体对温度高低感觉的反应。

在制冷技术中所说的冷，是指某空间内物体的温度低于周围环境介质（如水或空气）温度而言。

因此“制冷”就是使某一空间内物体的温度低于周围环境介质的温度，并连续维持这样一个温度的过程。

二、何谓人工制冷我们都知道，热量传递终是从高温物体传向低温物体，直至二者温度相等。

热量决不可能自发地从低温物体传向高温物体，这是自然界的可观规律。

然而，现代人类的生活与生产经常需要某个物体或空间的温度低于环境温度，甚至低得很多。

例如，储藏食品需要把食品冷却到０℃左右或－15℃左右，甚至更低。

而这种低温要求天然冷却是达不到的，要实现这一要求必须有另外的补偿过程（如消耗一定的功作为补偿过程）进行制冷。

这种借助于一种专门装置，消耗一定的外界能量，迫使热量从温度较低的被冷却物体或空间转移到温度较高的周围环境中去，得到人们所需要的各种低温，称谓人工制冷。

而这种装置就称谓制冷装置或制冷机。

三、人工制冷的方法人工制冷的方法主要有相变制冷、气体绝热膨胀制冷和半导体制冷三种。

１.相变制冷即利用物质相变的吸热效应实现制冷。

如冰融化时要吸取80 kcal/kg的熔解热；氨在１标准大气压下气化时要吸取327kcal/kg的气化潜热；干冰在１标准大气压下升华要吸取137kcal/kg的热量，其升华温度为－78.9℃。

２.气体绝热膨胀制冷：利用气体通过节流阀或膨胀机绝热膨胀时，对外输出膨胀功，同时温度降低，达到制冷的目的。

３.半导体制冷：珀尔帖效应告诉我们：两种不同金属组成的闭合电路中接上一个直流电源时，则一个接合点变冷，另一个接合点变热。

但是纯金属的珀尔帖效应很弱，且热量通过导线对冷热端有相互干扰，而用两种半导体（Ｎ型和Ｐ型）组成的直流闭合电路，则有明显的珀尔帖效应且冷热端无相互干扰。

因此，半导体制冷就是利用半导体的温差电效应实现制冷地。

《空调工程中的制冷技术》复习大全资料

第一章绪论1.11.空气调节：实现对某一房间或空间内的温度、湿度、空气的流动速度、洁净度进行调节与控制，并提供足够量的新鲜空气。

简称空调。

2.制冷技术：它是研究低温的产生和应用，以及物质在低温条件下所发生的物理、化学和生物学机理变化等方面的科学技术。

3.天然冷源：自然界中存在的低温物质，如深井水、天然冰。

4.人工制冷：借助一种“专门装置”，消耗一定的（外界）能量，迫使热量从温度比较低的被冷却物体（或环境）向温度比较高的周围环境（或物体）转移。

5.制冷分类：普通制冷：＞-120℃深度制冷：-120℃～20K（-253℃）低温和超低温：＜20K6.普通制冷分为：高温区+5℃～50℃主要空气调节和热泵设备低温区＜-100℃主要用于气体液化、低温物理、超导和宇航研究中温区-100℃～+5℃主要用于食品冻结和冷藏，化工和机械生产工艺的冷却过程和冷藏运。

1.21.制冷方法：物理方法和化学方法2.制冷方法：相变制冷（溶解、汽化、升华）、气体绝热膨胀制冷、温差电制冷（热电制冷）3.溶解常用于冷却房间或冷藏食品；汽化：蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷用的此原理，还有低温外科手术；升华可用于人工降雨、医疗中。

气体绝热膨胀制冷可用于飞机机仓里。

4.焦耳-汤姆逊效应：实际气体焓值是温度和压力的函数，所以实际气体绝热节流后的温度将发生变化。

至于温度升高还是降低与气体初始状态有关。

第二章蒸汽压缩式制冷的热力学原理2.11.制冷原理：利用液体蒸发吸收热量而完成制冷。

2.蒸汽压缩式制冷的基本系统：蒸发器、压缩机、冷凝器、节流机构（膨胀阀）3.蒸发器①里面制冷剂的汽化过程是一个等压沸腾过程。

②蒸发压力：蒸发器内制冷剂沸腾时的压力。

③蒸发温度：相对应的饱和温度。

（沸点）4.压缩机：从蒸发器中抽吸出蒸发的制冷剂蒸汽并进行压缩的设备。

功能：①从蒸发器内抽吸出蒸发的制冷剂蒸汽，以维持蒸发器内一定的蒸发压力，同时也就维持了一定的蒸发温度。

②将吸入的蒸汽进行压缩，或者说将蒸汽的压力提高，以便在较高的温度下将蒸汽冷却并凝结成液体，制冷剂得以循环使用。

空调用制冷技术第四章作业(解答)

1、某空调用制冷系统，工质为氨，需要制冷量Φ0=40KW，空调用冷冻水温度t2=10℃，冷却水温度t w1=32℃,蒸发器端部的传热温差取△t0=5℃,冷凝器端部的传热温差取△tK =8℃，计算中取液体过冷度△tS·C=5℃，吸气管路有害过热度△t S·h =5℃，压缩机的容积效率ηV=0.8，指示效率ηi=0.8，绘制制冷循环压—焓图并计算单位制冷量q0，压缩机理论功率pth，指示功率Pi，理论制冷系数ε，实际输气量Vr ，理论输气量Vh，给定工质状态参数如下：解：根据已知条件，制冷机的工作温度为：t k=t w1+△t k=32+8=40℃t o =t2-△t=10-5=5℃t s·c =tk-△ts·c=40-5=35℃t s·h =t2-△ts·h=5+5=10℃1′12′23′34压—焓图1、单位质量制冷量：kg KJ h h q /002.1095410=-=2、单位容积制冷量：kg KJ q q ov /55.43901==ν制冷剂质量流量：s kg q M or /1053.36002.10954030-⨯===φ3、理论耗功率：kg KJ h h w /71.160120=-=‘’‘)(87.50KW M w P r th =⨯= 4、指示功率：KW P P ithi 34.7==η 5、理论制冷系数：81.6==ooo w q ε 6、实际输气量：s m q M V r r /1011.933101-⨯=∙=∙=νφν7、理论输气量：s m V V vrh /1039.1133-⨯==η2 612．5AG(6AWl2．5)型制冷压缩机的有关结构和运行参数为：活塞行程100mm ，转速960r ／min ，蒸发温度5℃，冷凝温度40℃，压缩机吸气温度10℃，压缩机的容积效率ηV =0．60，指示效率0．87，摩擦效率0．90。

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q0 3 qv 2167.15kJ / m v1
1 m
P2 V 0.94 0.085[( ) 1] 0.729 P 1
5）计算压缩机的实际制冷量
0
0 vVh qv 111.2kW

6）计算压缩机的理论功率 P th
vVh Pth M R (h2 h1 ) (h2 h1 ) 23.56kW v1
预热系数
T0 273 t0 t Tk 273 tk
泄漏系数
P V 0.94 0.085(( ) 1) P1
1 2 m
二、活塞式压缩机的制冷量和耗 功用率
活塞式制冷压缩机的制冷量：
q0 0 VR qV V Vh v1
活塞式制冷压缩机的耗功率
V Vh h2 h2 Pi M R wi v1 i

7）计算压缩机的轴功率 P e
Pe

mi
Pth
33.66kW
若电动机与压缩机直接连接时， d 点击的功率应该不小于
1。配用
33.66 Pe (1.10 ~ 1.15) (1.1 ) kW 37.03kW d 1
Pe
例4-2

已知2AV12.5压缩机的标准工况下的制冷量为 61.06kw，试求该压缩机在冷凝温度tk=40 ℃ , 蒸发温度t0=5℃时的制冷量 。
第四章 制冷压缩机
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造 活塞式制冷压缩机的选择计算 螺杆式制冷压缩机 离心式制冷压缩机 回转式制冷压缩机
第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造


根据工作原理分类：容积式、离心式。 容积式压缩机常用的又可以分为活塞式压缩机和 回转式压缩机。 离心式压缩机原理为依靠离心力作用连续的将吸 入气体进行压缩，离心式压缩机广泛应用与大型 制冷系统中。
4’ 1’ 有阻力的吸气过程
P1 —— 吸气阀压力损失 P2 —— 排气阀压力损失
25
压缩机工作过程
1.压缩过程 将制冷剂的压力提高。当活塞处于最下 端位置1-1（称为内止点或下止点）时，活塞移动到22位置时，开始排气。制冷剂在气缸内从吸气时的低压 升高到排气压力的过程称为压缩过程。 2.排气过程 制冷剂进入冷凝器。直到活塞运动到最 高位置3-3（称为外止点或上止点）时排气过程结束。 制冷剂从气缸向排气管输出的过程称为排气过程。 3.膨胀过程 将制冷剂的压力降低。直至气缸内气体 的压力降至稍低于吸气腔内气体的压力，即将开始吸 气过程时为止，此时活塞处于位置4-4。活塞从3-3移 动到4-4的过程称为膨胀过程。 4.吸气过程 从蒸发器吸入制冷剂。活塞从位置4-4向 下运动时，吸气阀开启，低压气体被吸人气缸中，直 到活塞到达下止点1-1的位置。此过程称为吸气过程。

封闭式活塞制冷压缩机
半封闭式：其曲轴箱集体与电动机外壳共 同构成一个封闭空间，取消轴封装置，整 机结构紧凑。 全封闭式：全封闭式将压缩机与电动机 全部封装在一个钢质外壳内，电动机在 气态制冷剂中运行，结构紧凑。

另外，对于全封闭式 制冷压缩机的电动机组多 靠吸入的低压气态制冷机制冷，压缩机进气过 热度大，排气温度高，耗能较大，其吸气压力 下降，电动机负荷减小时，绕组温度反而升高， 故在高温工况设计的压缩机不宜在低温工况运 行。
余隙系数
V1 Vg V1 V Vg Vg
3
P
2
P2
1
P1 Vc
4
△ V1 V1 Vg
V
△
s
图-余隙容积的影响
2、实际过程
存在着余隙容积Vc；Pk由工质决定；
v1 是由余隙容积中工质膨胀造成的。
1’ 2’
2’多变压缩过程 3’有阻力的排气过程
3’ 3 4 4’有余隙容 积的膨胀过程

主要组成：气缸套、外阀座、内阀座、进排气 阀片、阀盖及缓冲弹簧等。 外阀座起吸气阀片的升高限制器作用。阀盖起 排气阀片的升高限位作用，也可以防止液击做 成的气缸破损。

卸载装置

高速多缸活塞式制冷压缩机卸载装置用来使压缩 机在运转条件下停止部分气缸的排气，以改变压 缩机的制冷能力。 中小型活塞式制冷压缩机普遍采用油压启阀式卸 载装置，有两个组件组成：顶杆启阀机构、油压 推杆机构。
OB

解 根据 tk=40
量转换系数Ki=2.33，则压缩机在该工况下的制 冷量为
℃和 t0=5℃，查表4-2中得制冷
OB KiOA (2.33 61.06)kW 142.27kW
第三节 螺杆式制冷压缩机


容积式回转压缩机，有单螺杆和双螺杆两种。双 螺杆式制冷压缩机的气缸体内装一堆互相你和的 螺旋形阴阳转子，阳转子有四个凸型齿，阴转子 有六个凹形齿，两者相互反向旋转，转子的齿槽 与气缸体之间形成V形密封空间，岁转子的旋转， 空间的溶剂不断变化，周期的吸进并压缩气体。 气缸体轴线方向一侧为进气口，另一侧为排气口， 而不像活塞式压缩机那样进气阀和排气阀。阴阳 转子之间以及转子与气缸壁之间靠喷油密封。
配件：
活塞及曲柄连杆机构




活塞式制冷压缩机的曲柄通常采用球墨铸铁，曲 轴上钻有油孔，保证轴承的润滑和冷却。 连杆采用锻铸铁。 活塞采用铝镁合金铸铁，智联请组织细密。 活塞上设有两道密封环，保证气缸壁和活塞之间 的密封。下还设有油环，活塞向上运动时，靠油 环布油，保证润滑。
气缸套及进排气阀组合件
型号说明：
表示传动方式，用“A”表示直接传动， 用“B”表示皮带传动。
表示气缸直径（cm)。 表示气缸排列形式。 表示使用的制冷剂。 表示气缸数目。

例如：4AV12.5A制冷压缩机，该压缩机为4缸，氨 制冷剂，气缸排列形式为V形，气缸直径为12.5cm, 直接传动。 对于单机双级制冷压缩机，在单级型号前加“S” 表示双级。如：S8AS12.5A制冷压缩机，该压缩机 为4缸，氟利昂制冷剂，气缸排列形式为S形，气 缸直径为12.5cm,直接传动。

活塞式制冷压缩机的构造

开启式制冷压缩机组成：机体、活塞及曲柄连 杆机构、气缸套及进气排气阀组合件、卸载装 置、润滑系统。
机体：主要部件，上下两个隔板将其分割成三 个空间：下部为曲轴箱；中部为吸气腔，与进 气管相连；上部与气缸盖共同组成排气腔

活塞式压缩机主要由机体、气缸、活塞、连杆、曲轴和气阀等组成。
类型 气密特征 开启 活塞连杆式 往复式 活塞斜盘式 半封闭 全封闭 开启 开启 容 积 式 转子式 回转式 涡旋式 全封闭 开启 全封闭 开启 单螺杆 螺杆式 双螺杆 速 度 式 半封闭 开启 半封闭 开启 离心式 半封闭 90～1000 冷冻、空调 适用于大容量 容量范围（KW ） 0.4～120 0.75～45 0.1～15 0.75～2.2 0.75～2.2 0.1～5.5 0.75～2.2 2.2～7.5 100～1100 22～90 30～1600 55～300 主要用途 冷冻、空调、热泵 冷冻、空调 冷藏库、车辆 轿车空调专用 车辆空调 冷藏库、冰箱、车辆 车辆空调、热泵 空调 热泵 热泵、车辆 车辆空调 热泵 压比大， 可替代 小 容 量往复式 压缩机 ， 价昂 高速，小容量 高速，小容量 高速，小容量 机型多， 易生产 ， 价廉，容量中等 特点
2 Vh Vg nZ / 60 D SnZ 240
活塞式压缩机的容积效率

压缩机实际排气量VR,活塞排气量大于实际排气 量，两着之比为压缩机容积效率，用ηV 表示， 即
ηV
=
vg vh
考虑实际因素：气缸余隙容积、吸排气阀阻力， 吸气过程中气体被加热的程度以及漏气等四个方 面，这样，容积效率等于四个系数的乘积。
螺杆式制冷压缩机的工作过程
工作过程有：进气、压缩、排气三个过程。
P P P2
P P2
P2 P1 P1
P1
பைடு நூலகம்
O
V2
V1
v
O
V2
V1
v
O
V2
V1
v
图-螺杆式压缩机的P-V图 a)p2=p b)p2<p c)p2>p
第四节 离心式制冷压缩机


该类型压缩机是速度型压缩机，通过高速旋转的叶轮对气 体做功，使其流速增加，而后通过扩压气减速，将气体的 动能换成压力能。 离心式制冷压缩机主要优点： 1)制冷量大。 2)结构紧凑、质量轻。 3)没有磨损部件，因而工作可靠，维护费用低。 4)运行平稳，振动小，噪声小。 5)能够经济的进行无级调节。 6)能够合理的使用能源。由于离心式压缩机转数高，所以 局限性：对材料强度、加工精度和制造质量均要求严格。
s
w 能 量 头
D
E
V Vmax
排气量
2）从氨的饱和状态热力性质图上查得下列参数 h1=1363.141kJ/kg；h2=1598.84kJ/kg； h3=h4=264.787kJ/kg；Pk=1.169MPa； P0=0.23636MPa；v1=0.50682m³ /kg；t2=102 ℃。


3）计算单位容积制冷量 qv
4）计算容积效率 V
离心式压缩机的特性



（一）喘振现象 D为设计点。此工况运行时，效 率最高，偏离此点效率降低， 偏离越远，效率越低。 E点为最大排气量点，排气量达 到此点，压缩机叶轮几口流速 达到音速a1，爱起来那个不可 能再增加。 S点为喘振点。当流量减少到S 点以下，出口外气体会倒流回 叶轮。当排气量减少至S点时， 气体从冷凝器倒流绘制压缩机。 这种气体来回倒流撞击现象称 为喘振。
离心式压缩机结构



离心式压缩机原理类似离 心水泵，低压气体从侧面进 入叶轮中心后，靠叶轮高速 旋转产生离心力作用，获得 动能和压力能，流向叶轮边 缘。 为减少能量损失，以及提高 离心式压缩机出口气体压力， 还要在叶轮边缘设有扩压器。 离心式压缩机有单级与多级 之分 ，即主轴上的工作叶 轮可以一个，也可以多个。