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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,主讲人：张姝,建筑环境与设备工程教研室,第三章 制冷压缩机,主讲人：张姝第三章 制冷压缩机,第三章 制冷压缩机,根据工作原理的不同，制冷压缩机可分为两大类：,容积式制冷压缩机,和,离心式制冷压缩机,。,容积式制冷压缩机,：靠改变工作腔的,容积,，将周期性吸入的定量气体压缩。,(,吸气是,不连续,的,),往复活塞式压缩机,回转式制冷压缩机,离心式制冷压缩机,：靠,离心力,的作用，,连续地,将吸入的气体压缩。,(,转速高、制冷量大,，国外空调用离心式制冷机单机制冷量最高可达30000kW,),第三章 制冷压缩机 根据工作原理的不同，制冷压缩机,第三章 制冷压缩机,类型,气密特征,容量范围（,KW,）,主要用途,特点,容,积,式,往复式,活塞连杆式,开启,0.4,120,冷冻、空调、热泵,机型多，易生产，价廉，容量中等,半封闭,0.75,45,冷冻、空调,全封闭,0.1,15,冷藏库、车辆,活塞斜盘式,开启,0.75,2.2,轿车空调专用,高速，小容量,旋转式,转子式,开启,0.75,2.2,车辆空调,高速，小容量,全封闭,0.1,5.5,冷藏库、冰箱、车辆,涡旋式,开启,0.75,2.2,车辆空调、热泵,高速，小容量,全封闭,2.2,7.5,空调,螺杆式,单螺杆,开启,100,1100,热泵,压比大，可替代小容量往复式压缩机，价昂,半封闭,22,90,热泵、车辆,双螺杆,开启,30,1600,车辆空调,半封闭,55,300,热泵,速度式,离心式,单级,90,1000,冷冻、空调,适用于大容量,多级,第三章 制冷压缩机类型气密特征容量范围（K,第三章 制冷压缩机,涡旋式压缩机,第三章 制冷压缩机涡旋式压缩机,第三章 制冷压缩机,单螺杆式压缩机,第三章 制冷压缩机单螺杆式压缩机,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,一、活塞式压缩机的形式,1,、,根据气体在气缸内的流动，活塞式制冷压缩机可分为：,顺流式,：吸气阀位于活塞的顶部，排气阀位于气缸顶部，因而气体进入气缸和排除气缸的,运动方向相同,。（,容积效率高,，但,活塞质量较大,，限制转速的提高，已不使用）,逆流式,：吸气阀和排气阀均位于气缸顶部，因而气体进入气缸和排出气缸的,运动方向相反,。(与顺流式相比，活塞,尺寸小,，,重量轻,，压缩机的,转速高,),第一节 活塞式制冷压缩机的构造一、活塞式压缩机的形式,一、活塞式压缩机的形式,2、根据气缸排列和数目的不同，活塞式制冷压缩机可分为：,卧式：,气缸水平放置，有,单向,和,双向,压缩两种形式，其,转速低,、,制冷量大,，属早期产品。,立式：,气缸垂直放置，多为两缸，转速一般在750r/min，目前仍有此产品。,多缸式：,气缸排列与气缸数目有关，有V型、W型、Y型和S型四种。,平衡性能好,、,噪声和振动较低,，,易于调节压缩机的制冷能力,，空调制冷装置中多采用此种压缩机。,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,一、活塞式压缩机的形式第一节 活塞式制冷压缩机的构造,一、活塞式压缩机的形式,3、根据构造不同，活塞式制冷压缩机可分为：,开启式：,压缩机和驱动电机分别为两个设备，压缩机的曲轴穿出曲轴箱之外，需要设置轴封装置。,氨活塞式制冷压缩机和制冷量较大的氟利昂压缩机多为开启式,。,封闭式：,压缩机和驱动电机封闭在统一空间，由于驱动电机在气态制冷机中运转，电机绕组必须采用耐制冷剂侵蚀的,特种漆包线,制作。此外，这种压缩机,不适宜用于有爆炸危险的制冷剂,。,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,一、活塞式压缩机的形式第一节 活塞式制冷压缩机的构造,一、活塞式压缩机的形式,3、根据构造不同，活塞式制冷压缩机可分为：,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,开启式 半封闭式 封闭式,一、活塞式压缩机的形式第一节 活塞式制冷压缩机的构造,二、活塞式压缩机的构造,活塞式制冷压缩机包括以下几部分：,机体；,活塞及曲轴连杆机构；,气缸套及进排气阀组；,卸载装置；,润滑系统。,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,二、活塞式压缩机的构造第一节 活塞式制冷压缩机的构造,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,1、,机体,机体内设有上下,两个隔板,，气缸套嵌在两隔板之间，机体内部被分成,三个空间,：,曲轴箱：,位于机体的下部。,吸气腔：,位于机体的中部，与,吸气管,相同，在其最底部钻有回油孔，使吸气腔与曲轴箱相通。,排气腔：,位于机体的上部，与,排气管,相通。,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,1、机体第一节 活塞式制冷压缩机的构造,2、,活塞及曲轴连杆机构,活塞：,多采用铝镁合金铸造，质量轻，组织细密。顶部形状与气缸顶部的阀座的形状相适应。并设有密封环及油环，以保证气缸壁与活塞之间的密封与润滑。(见flash9),曲轴：,带有曲拐的传动轴，有单拐和双拐两种形式，四缸以上的压缩机多采用双拐曲轴，两拐互成180。(见flash10),连杆：,连接曲轴及活塞杆的部件，连杆大头多采用剖分式，带有可拆卸的含油孔的薄壁轴瓦，小头为不剖分式。(见flash11),第一节 活塞式制冷压缩机的构造,2、活塞及曲轴连杆机构第一节 活塞式制冷压缩机的构造,2、,活塞及曲轴连杆机构,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,活塞,连杆,曲轴,主轴,2、活塞及曲轴连杆机构第一节 活塞式制冷压缩机的构造活塞连,3、,气缸套及进排气阀组,主要包括：,气缸套,外阀座,内阀座,进排气阀片,阀盖,缓冲弹簧,(,见,flash12,、,13),第一节 活塞式制冷压缩机的构造,3、气缸套及进排气阀组第一节 活塞式制冷压缩机的构造,3、,气缸套及进排气阀组,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,活塞环,活塞销,阀片,气缸盖,3、气缸套及进排气阀组第一节 活塞式制冷压缩机的构造活塞环,4、,卸载装置,活塞式制冷压缩机制冷能力的控制方法,节流法：,通过,节流,降低吸气压力，减少制冷剂流量，以调节制冷能力；,旁通法：,将,部分排气返回吸气管,，减少制冷能力；,调速法：,改变压缩机,转速,以调节制冷能力(变频压缩机)；,卸载法：,将部分气缸吸气阀保持开启，以,使该部分气缸处于不工作状态,。,对于多缸活塞式制冷压缩机，,多采用卸载法,调节压缩机的制冷能力(如8缸,压缩机分别停止2个气缸、4个气缸、6个气缸的工作时，其制冷量分别为总,制冷量的75、50及25)。,卸载法的优点,：,可降低启动负荷,，,减少启动转矩,。,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,4、卸载装置第一节 活塞式制冷压缩机的构造,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,卸载装置的结构：,顶杆启阀机构,油压推杆机构,第一节 活塞式制冷压缩机的构造卸载装置的结构：,5、,润滑系统,活塞式制冷压缩机的润滑至关重要，其目的在于,减少部件的磨损,和,摩擦所消耗的功率,，同时适度,冷却运动部件,，保证制冷压缩机正常运转。,（1）需润滑的部位：,轴与轴承的接触面；,活塞与气缸壁的接触面；,轴封部位。,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,5、润滑系统第一节 活塞式制冷压缩机的构造,（2）润滑系统的结构,在曲轴箱的下部存有一定数量的润滑油，经滤油器过滤后被油泵吸入并压出：,一路送至油泵端的曲轴进油孔，润滑,后主轴承、连杆轴承,；,一路送至轴封，润滑,轴封、前主轴承及连杆轴承；,从轴封处引出一条油管至卸载装置；,活塞与气缸之间通过连杆大小头的,喷溅、活塞上的油环,上下运动进行布油及括下多余的润滑油。,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,（2）润滑系统的结构第一节 活塞式制冷压缩机的构造,三、封闭式活塞制冷压缩机,半封闭式：,与逆流开启式活塞制冷压缩机较相似，只是其压缩机机,体和电动机外壳共同构成一个封闭空间，从而取消轴封装置，因而整机尺寸紧凑。(,空调用冷水机组多采用此种压缩机,。),全封闭式：,压缩机和电动机通过弹簧吊装在一个钢制外壳内，电动机在气态制冷剂中运行，结构非常紧凑，密封性能好，噪声低。（,多用与空调机组和家用电冰箱,）,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,三、封闭式活塞制冷压缩机第一节 活塞式制冷压缩机的构造,三、封闭式活塞制冷压缩机,全封闭式制冷压缩机中驱动电动机的冷却,通过吸入的低压气态制冷剂进行冷却，,因而：,压缩机吸气过热度大，压缩机的排气温度高，在,低温工况下,情况更恶劣；,当蒸发压力下降、制冷剂流量减少时(气态制冷剂稀薄)，,传热效果恶化,，电动机绕组温度很高。,（按,高温工况,设计的全封闭制冷压缩机，用于,低温工况,时，电动机有可能发生,烧毁,。）,第一节 活塞式制冷压缩机的构造,三、封闭式活塞制冷压缩机第一节 活塞式制冷压缩机的构造,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,一、活塞式制冷压缩机的工作过程,1、活塞式制冷压缩机的工作过程,活塞式制冷压缩机的理想工作过程包括,吸气,、,压缩,和,排气,三个过程。,（1）吸气：活塞从a,b，对应P-V图上41；制冷机在,定压P,1,下被吸入。,（2)压缩：活塞从b向左运动，气体绝热压缩，直至压力升至P,2,对应P-V图上1,2。,（3）排气：排气阀开启后，活塞继续向左运动直至到达a点，对应P-V图上23；制冷剂在,定压P,2,下被排出（flash12)。,活塞式制冷压缩机的,理想工作过程,第二节 活塞式制冷压缩机的特性一、活塞式制冷压缩机的工作过,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,一、活塞式制冷压缩机的工作过程,2、活塞式制冷压缩机的活塞排量,活塞式制冷压缩机的气缸工作容积,在理想工作过程中，曲轴每旋转一圈，单个气缸所吸入的低压气体的体积Vg称之为气缸的,工作容积。,式中：D-气缸的直径，m;,L-活塞行程，m。,第二节 活塞式制冷压缩机的特性一、活塞式制冷压缩机的工作过,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,一、活塞式制冷压缩机的工作过程,2、活塞式制冷压缩机的活塞排量,活塞式制冷压缩机的理论排气量,在理想工作过程中，单位时间内压缩机各个气缸所吸入的低压气体的体积总和,V,h,称之为压缩机的,理论排气量,，也称为,活塞排量,。,式中：,z,压缩机的气缸气缸数；,n,压缩机的转速，r/min。,第二节 活塞式制冷压缩机的特性一、活塞式制冷压缩机的工作过,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,一、活塞式制冷压缩机的工作过程,3、活塞式制冷压缩机的容积效率,容积效率,是压缩机的实际排气量与理论排气量的比值，影响活塞式制冷压缩机实际工作过程的因素主要是气缸,余隙容积,、,进排气阀阻力,、,吸气过程气体被加热的程度,和,漏气,等四个方面。,第二节 活塞式制冷压缩机的特性一、活塞式制冷压缩机的工作过,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,（1）,余隙系数,余隙容积,V,c,：,为保证运行安全可靠，活塞在汽缸中进行往复运动时，活塞上端点与气缸顶部并不完全重合，而是留有一定的余隙，这部分容积称为余隙容积。,相对余隙容积,C,：,余隙容积与工作容积之比，即,C,V,c/,V,g。,第二节 活塞式制冷压缩机的特性（1）余隙系数,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,（1）,余隙系数,余隙系数,v,：由于余隙容积的存在，每次实际吸入气缸的气体量,V,1,与气缸的工作容积,V,g,之比，即,v=,V,1,/,V,g。,在吸气过程的起始阶段，压力为,P,2,、体积为,V,c,的气体膨胀至压力为,P,1,时，其体积为,Vc,V,1,；按多变过程处理，则：,即:,第二节 活塞式制冷压缩机的特性（1）余隙系数,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,（1）,余隙系数,因此，余隙系数为：,可见：,由于空调用制冷压缩机的压缩比较小，相对余隙容积的影响也小，因此：,一般用于蒸发温度高于-5的制冷压缩机，相对余隙容积C=4%5%；,一般用于蒸发温度为-10,-30的制冷压缩机，相对余隙容积C4%；,一般用于蒸发温度低于-30的制冷压缩机，相对余隙容积C=2%3%；,第二节 活塞式制冷压缩机的特性（1）余隙系数,第二节 活塞式制冷压缩机的特性,（2）,节流系数,气态制冷剂通过进、排气阀时截面突然减小，气体进出气缸需克
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