制冷技术+第四章

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。