制冷压缩机第1章-绪论[1]-2pp课件

制冷压缩机能源与环境学院白静制冷压缩机教材：1缪道平,吴业正.制冷压缩机，机械工业出版社，2001（普通高等教育“九五”国家级重点教材）2吴业正，李红旗，张华等，制冷压缩机（第2版），2010（普通高等教育“十二五”规划教材）课程教学大纲教材：课程教学大纲参考书：1吴业正.往复式压缩机数学模型及应用，西安交通大学出版社，19892马国远等.旋转压缩机，机械工业出版社，20013邢子文.螺杆压缩机，机械工业出版社，20004李连生.涡旋压缩机，机械工业出版社，19985缪道平.活塞式制冷压缩机，机械工业出版社，19945张华俊.制冷压缩机，科学出版社，19996 郁永章.容积式压缩机技术手册，机械工业出版社，2000课程教学大纲参考书：课程教学大纲课程类别：限选课程考试方式：期末闭卷考试，占70；平时成绩包括实验、考勤、课堂提问讨论，占30。课程教学大纲课程类别：课程教学大纲第1章绪论掌握制冷压缩机的种类及结构形式 了解制冷压缩机的发展概况 第1章 绪论掌握制冷压缩机的种类及结构形式第1章绪论1.1概述制冷循环：蒸气压缩式制冷循环蒸气喷射式制冷循环吸附式制冷循环热泵循环空气压缩制冷循环（用到压缩机）系统：完成连续热力循环的各装置的总称。lgp-h图 第1章 绪论1.1概述第1章绪论对蒸气压缩式制冷循环和热泵循环制冷压缩机的作用：抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸气，并提高其温度和压力后，将它排向冷凝器。相当于系统中的心脏，实现制冷剂的不断循环流动。决定系统能力大小的关键部件。那么压缩机是如何抽吸制冷剂蒸汽，如何提高压力温度，又是如何排向冷凝器的，我们先来看压缩机的结构分类：第1章 绪论对蒸气压缩式制冷循环和热泵循环第1章绪论蒸气压缩式制冷循环 那么压缩机是如何抽吸制冷剂蒸汽，如何提高压力温度，又是如何排向冷凝器的：第1章 绪论蒸气压缩式制冷循环1.2制冷压缩机的分类 1.2制冷压缩机的分类 1.2.1按提高气体压力的原理分类：1.容积型 对吸入气体的体积进行强制缩小，使单位容积内气体分子数增加来实现气体压力升高，并在达到一定压力时使气体强制地从气缸排出。根据工作部件的运动形式，分为往复式（活塞式）和回转式。1.2.1按提高气体压力的原理分类：2.速度型 靠高速旋转的工作叶轮对蒸气作功，使气体获得一定的高速，再将气体的速度能转化为压力能来提高气体的压力。在制冷和热泵系统中应用的速度型压缩机几乎都是离心式压缩机。制冷压缩机第1章-绪论1-2pp课件往复式 通过活塞和汽缸的配合，活塞在气缸内作往复运动，以及进气、排气机构实现气体压力增高。吸排气过程间歇进行，流动非连续稳定。驱动机构的不同形成了下列形式：曲柄连杆，曲柄导管，斜盘式，电磁振动式 等。回转式 通过旋转部件相互或与腔体的配合使工作容积作回转运动，实现气体的连续增压。根据压缩机结构特点分为：滚动转子式，滑片式，单螺杆式，双螺杆式，涡旋式 等。1.容积型制冷压缩机往复式1.容积型制冷压缩机容积型（往复式、回转式）吸排气过程间歇进行 流动非连续稳定速度型（离心式）压缩流程连续进行 流动稳定制冷压缩机的特点 容积型（往复式、回转式）制冷压缩机的特点 曲轴被原动机带动而旋转，通过连杆的传动，活塞在汽缸内作上下往复运动，在吸、排气阀配合下，完成对制冷剂的吸入、压缩和输送。工作循环分四个过程：压缩、排气、膨胀、吸气。Reciprocating compressor（1）往复活塞式结构与工作原理 曲轴被原动机带动而旋转，通过连杆的传动，活塞在汽缸内作上（2）双螺杆式单螺杆式 靠汽缸中一对含螺旋齿槽的转子相互啮合，造成由齿型空间形成的基元容积变化，进行制冷剂气体压缩。由螺杆转子齿间凹槽、星轮和汽缸内壁组成独立基元容积，随着转子和星轮不断移动，基元容积大小发生周期性变化。Screw Compressor结构与工作原理（2）双螺杆式单螺杆式 靠汽缸中一对含螺旋齿槽的转子相（3）涡旋式 由动涡旋体、静涡旋体、曲轴、机座及防自转机构组成，在动、静涡旋体间形成一系列月牙形基元容积。气体制冷剂进入最外圈月牙形空间，随着动涡旋体的运动，气体被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压气体被排出压缩机。Scroll Compressor结构与工作原理（3）涡旋式 由动涡旋体、静涡旋体、曲轴、机座及防自转（4）滚动转子式 由汽缸、滚动转子、偏心轴和滑片等组成，滑片装在缸体上的槽内，不随转子做旋转运动，称固定滑片压缩机。转子沿汽缸内壁滚动，与汽缸间形成月牙形工作腔，并由滑片将其分隔为两部分。端盖、汽缸内壁、转子外壁、切点、滑片构成封闭的汽缸容积，即基元容积，其容积大小随转子转角变化，容积内气体压力随基元容积大小改变，从而完成压缩机工作过程。Rotary compressor结构与工作原理（4）滚动转子式 由汽缸、滚动转子、偏心轴和滑片等组成（5）滑片式由机体1，转子2，滑片3及两侧端盖构成封闭容积。结构与工作原理（5）滑片式由机体1，转子2，滑片3及两侧端盖构成封闭容积。（6）旋叶式椭圆形气缸1，转子2，叶片4和两侧端盖构成封闭容积结构与工作原理（6）旋叶式椭圆形气缸1，转子2，叶片4和两侧端盖构成封闭容 2.速度型制冷压缩机：气体在高速旋转的叶轮中获得高速度后，再在环形通道（扩压器和蜗室）将速度动能变为压力位能，从而提高气体压力。气体每经过一级叶轮和扩压器所能升高的压力是有限的，当压力比大时，需采用多级压缩。Centrifugal Compressor结构与工作原理 2.速度型制冷压缩机：气体在高速旋转的叶轮中获得高速1.2.2按使用的制冷剂种类分类有机制冷剂压缩机：氟里昂制冷剂和碳氢化合物，如R22，R134A等；无机制冷剂压缩机：R717,R744等。1.2.2按使用的制冷剂种类分类注：不同制冷剂对材料及结构的要求不同：如氨对铜有腐蚀，故氨压缩机中不允许使用铜质零件(磷青铜除外)；氟利昂渗透性较强，对有机物有溶胀作用，故对压缩机的材料及密封机构有较高要求。制冷压缩机第1章-绪论1-2pp课件1.2.3按密封结构形式分1.开启式制冷压缩机2.半封闭式制冷压缩机3.全封闭式制冷压缩机 1.2.3按密封结构形式分开启式压缩机：电动机独立于制冷剂系统之外。半封闭式压缩机：电动机和压缩机连成一体，同一机体共用一根主轴。全封闭式压缩机：电动机和压缩机连成一体，同一机体共用一根主轴并在一个密闭机壳中。开启式压缩机：电动机独立于制冷剂系统之外。开启式压缩机结构（往复式）开启式压缩机结构（往复式）开启式压缩机的特点采用汽缸体-曲轴箱机体结构（整体铸造）；利用轴封装置的隔离作用使原动机（电动机、燃气轮机、柴油机等）独立于制冷系统之外；电动机无需耐制冷剂和耐油；可用于以氨为工质的制冷系统；密封性较差（轴封装置不可能实现绝对可靠密封，制冷剂的泄出和外界空气的渗入难以避免）；运动噪音大；易拆卸维修；重量大，占地面积多；通常制冷量较大。开启式压缩机的特点采用汽缸体-曲轴箱机体结构（整体铸造）；半封闭式压缩机结构（往复式）半封闭式压缩机结构（往复式）半封闭式压缩机的特点 采用汽缸体-曲轴箱机体结构（整体铸造）；电动机与压缩机连成整体（取消轴封装置）；电动机需耐制冷剂和耐油；不可用于氨制冷系统（氨含有水分时腐蚀铜）；机体密封面以法兰连接，易拆卸维修；制冷量居中。半封闭式压缩机的特点 采用汽缸体-曲轴箱机体结构（整体铸造）全封闭式压缩机结构（往复式）全封闭式压缩机结构（往复式）全封闭式压缩机的特点 采用密闭薄壁机壳结构（焊接）；电动机与压缩机连成整体（无轴封装置）；体积小，重量轻；不可用于氨制冷系统；不易拆开维修，要求其可靠性高、使用寿命长；制冷量较小。全封闭式压缩机的特点 采用密闭薄壁机壳结构（焊接）；1.2.4按工作的蒸发温度范围分1.2.4按工作的蒸发温度范围分1.3制冷压缩机的名义工况（1）活塞式单级制冷压缩机GB/T10079-20011.3制冷压缩机的名义工况（1）活塞式单级制冷压缩机GB/(2)螺杆式制冷压缩机(2)螺杆式制冷压缩机（3）全封闭涡旋式制冷压缩机（3）全封闭涡旋式制冷压缩机1.4制冷压缩机发展概况1.4制冷压缩机发展概况制冷压缩机第1章-绪论1-2pp课件制冷技术的发展对人类的影响制冷技术为人类文明做出了贡献：电子、化工、计算机及科学研究对制冷工艺 的依赖氟利昂制冷剂破坏臭氧层，废氟利昂排入大气，在紫外线作用下产生游离氯原子，一个氯原子破坏100万个臭氧分子稳定吸入太阳能热，导致大气温度升高，加剧温室效应温室效应，海平面升高加剧沙漠化臭氧减少1，紫外线辐射增加2，破坏人类免疫力臭氧层减少道原来的五分之一，人类将丧失生存条件制冷技术的发展对人类的影响20世纪后半叶，制冷和空调产业高速发展，其推动力：环境保护经济发展新技术进步制冷压缩机第1章-绪论1-2pp课件环境保护防止大气臭氧层破坏全球气候变暖1987年关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协议书1990年伦敦协议书1992年11月，哥本哈根蒙特利尔协议书缔约国第四次会议1997年京都协议书中国于1992年8月正式加入蒙特利尔协议环境保护1992年11月，哥本哈根蒙特利尔协议书缔约国第四次会议对经济发达国家：CFC1996年1月1日停用 HCFC2030年1月1日停用对发展中国家：CFC2010年停用 HCFC2016年受限 2040年全部停用制冷压缩机第1章-绪论1-2pp课件按类型分往复式、转子式、涡旋式、螺杆式、离心式按应用领域分小型分体式和窗式房间空调器小型分体式和整体式柜机冷水机组家用冰箱商用及工业用制冷热泵热水器汽车空调按类型分工质替代工质替代思考题：1、制冷剂是如何破坏臭氧层的？2、关于制冷剂破坏臭氧层的国际协议。思考题：