《制冷壓縮機》課件

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1、1 第 三 章 制 冷 壓 縮 機（ Refrigeration Compressors) 第三章制冷壓縮機 2 壓 縮 機 的 分 類l 壓 縮 機 是 用 來 提 高 氣 體 壓 力 和 輸 送 氣 體 的 機 械 。從 能 量 的 觀 點 來 看 ， 壓 縮 機 是 屬 于 將 原 動 機 的 動力 能 轉(zhuǎn) 變 為 氣 體 壓 力 能 的 工 作 機 。 它 的 種 類 很 多 ，用 途 極 廣 ， 有 “ 通 用 機 械 ” 的 稱 呼 。按 壓 縮 機 的 用 途 分一 、 動 力 用 壓 縮 機 二 、 化 學(xué) 工 藝 用 壓 縮 機三 、 制 冷 用 壓 縮 機 四 、 氣 體

2、分 離 用 壓 縮 機五 、 氣 體 輸 送 用 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 3 壓 縮 機 的 分 類 拓 撲 第三章制冷壓縮機 4 主 要 內(nèi) 容第 一 節(jié) 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機第 二 節(jié) 回 轉(zhuǎn) 式 制 冷 壓 縮 機第 三 節(jié) 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 5 學(xué) 習(xí) 本 章 要 了 解 和 掌 握 的 內(nèi) 容 了 解 活 塞 式 、 螺 桿 式 、 渦 旋 式 、 離 心 式制 冷 壓 縮 機 的 結(jié) 構(gòu) 組 成 ， 掌 握 各 類 制 冷 壓縮 機 的 工 作 原 理 及 性 能 特 點 。 第三章制冷壓縮機 6 家 用 空 調(diào) 器 的 制 冷 循

3、環(huán)冷 凝 盤 管 蒸 發(fā) 盤 管壓縮機 毛 細(xì) 管 第三章制冷壓縮機 7 一 、 制 冷 壓 縮 機 的 分 類 制 冷 壓 縮 機 是 蒸 氣 壓 縮 式 制 冷 裝 置 的 一 個 重要 設(shè) 備 ， 是 核 心 部 件 ， 它 對 制 冷 劑 蒸 氣 起 壓 縮和 輸 送 的 作 用 。容 積 式 制 冷 壓 縮 機 （ Positive Displacement Compressor）離 心 式 制 冷 壓 縮 機（ Centrifugal Compressor） 是 靠 離 心 力 的 作 用 ， 連 續(xù) 地將 所 吸 入 的 氣 體 壓 縮 。是 靠 改 變 工 作 腔 的 容 積

4、， 將周 期 性 地 吸 入 的 定 量 氣 體 壓縮 。按工作原理劃分 第三章制冷壓縮機 8 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機(Reciprocating Compressor)回 轉(zhuǎn) 式 制 冷 壓 縮 機Rotary Compressor容 積 式 制 冷 壓縮 機 （ Positive Displacement Compressor） 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機（ Screw Compressor）滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 制 冷 壓 縮 機（ Rolling Rotor Compressor）渦 漩 式 制 冷 壓 縮 機（ Scroll Compressor）一 、 制 冷 壓 縮 機

5、 的 分 類 第三章制冷壓縮機 9 二 、 制 冷 壓 縮 機 的 主 要 用 途 第三章制冷壓縮機 10 二 、 制 冷 壓 縮 機 的 主 要 用 途 第三章制冷壓縮機 11 二 、 制 冷 壓 縮 機 的 主 要 用 途 第三章制冷壓縮機 12 第 一 節(jié) 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 13 一 、 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 形 式l 往 復(fù) 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機l 中 小 型 ， 空 調(diào) 工 況 制 冷 量 300kW。（ 1） 按 氣 體 在 氣 缸 內(nèi) 的 流 動 情 況 分 類 順 流 式 、 逆 流 式a. 順 流 式 活 塞 制 冷 壓

6、 縮 機 氣 缸 內(nèi) 氣 體 由 下 向 上 順 著 一 個 方 向 流 動 。b. 逆 流 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機氣 體 進(jìn) 入 氣 缸 和 排 出 氣 缸 的 路 線 相 反 。 第三章制冷壓縮機 14 進(jìn) 氣 閥 設(shè) 在 活 塞 頂 部 ；活 塞 為 一 空 心 的 圓 柱 體 ；缺 點 ： 由 于 進(jìn) 氣 閥 設(shè) 在 活 塞上 ， 增 加 了 活 塞 的 重 量 和 長度 （ 包 括 氣 缸 的 長 度 ） ， 限制 了 壓 縮 機 轉(zhuǎn) 速 的 提 高 ， 并且 自 重 及 占 地 面 積 較 大 ， 目前 ， 在 空 調(diào) 制 冷 裝 置 中 已 不在 使 用 。a.順 流 式

7、 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 15 b.逆 流 式 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 目 前 ， 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 大部 分 是 逆 流 式 的 ， 其 活 塞 尺寸 小 、 重 量 輕 ， 有 利 于 提 高壓 縮 機 的 轉(zhuǎn) 速 ， 轉(zhuǎn) 速 一 般 為10001500rpm， 也 有 高 達(dá)3000rpm， 因 此 ， 壓 縮 機 的 尺寸 和 重 量 可 大 為 減 少 。 第三章制冷壓縮機 16 可 分 為 ： 臥 式 、 立 式 、 多 缸 式 壓 縮 機 的 氣 缸 呈 水 平 布 置 ； 有 單 向 壓 縮 和 雙 向 壓 縮 兩 種 ； 制 冷

8、 量 大 ,轉(zhuǎn) 數(shù) 低 (200300rpm)； 材 料 消 耗 多 ， 占 地 面 積 大 ， 屬 于 早 期 產(chǎn) 品 ,目 前 應(yīng) 用 于 空調(diào) 中 較 少 。(2)按 氣 缸 排 列 和 數(shù) 目 的 不 同 劃 分a. 臥 式 第三章制冷壓縮機 17 (2)按 氣 缸 排 列 和 數(shù) 目 的 不 同 劃 分b. 立 式氣 缸 垂 直 設(shè) 置 ， 氣 缸 數(shù) 目 多 為 兩 個 ， 轉(zhuǎn) 數(shù) n750rpm,目前 仍 用 于 空 調(diào) 。c.多 缸 式也 稱 高 速 多 缸 式 ,即 壓 縮 機 的 氣 缸 軸 線 在 垂 直 于 曲 軸 軸 線的 平 面 內(nèi) 呈 一 定 的 夾 角 ,排 列

9、 形 式 有 :V 型 、 W型 、 Y型 和 S型 。 第三章制冷壓縮機 18 第三章制冷壓縮機 19 立式 第三章制冷壓縮機 20 S 型 氣 缸 小 且 多 ; 轉(zhuǎn) 數(shù) 高 ; 質(zhì) 輕 體 小 ， 平 衡 性 能好 ,噪 聲 和 振 動 較 低 ; 易 于 調(diào) 節(jié) 壓 縮 機 的 制冷 能 力 ; 目 前 ， 空 調(diào) 裝 置 中 多采 用 這 種 壓 縮 機 。特 點 ： 第三章制冷壓縮機 21 第三章制冷壓縮機 22 開 啟 式 壓 縮 機 與 驅(qū) 動 電 動 機 分 開 。 壓 縮 機 的 曲 軸 輸 入 端 伸 出 機 體 之 外 ， 通 過 傳 動 裝 置（ 聯(lián) 軸 器 或 皮

10、帶 輪 ） 與 電 動 機 相 連 接 。 曲 軸 穿 出 曲 軸 箱 的部 分 需 要 軸 封 裝 置 。 氨 制 冷 壓 縮 機 和 制 冷 量 較 大 的 氟 利 昂 壓 縮 機 多 為 開 啟 式 。(3) 按 壓 縮 機 構(gòu) 造 方 式 分 類可 分 為 ： 開 啟 式 、 封 閉 式 第三章制冷壓縮機 23 開 啟 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 24 軸 封 裝 置 (Shaft Sealing Instrument) 第三章制冷壓縮機 25 封 閉 式l 特 點 ： 驅(qū) 動 電 動 機 與 壓 縮 機 封 閉 在 同 一 空 間 ， 故 不 需 軸封 裝 置

11、。 電 動 機 的 繞 組 必 須 采 用耐 制 冷 劑 侵 蝕 的 特 種 漆 包線 制 成 。 這 種 壓 縮 機 不 宜 于 爆 炸危 險 的 制 冷 劑 封 閉 式 制 冷 壓 縮 機 均 為氟 利 昂 制 冷 壓 縮 機 。注 意 事 項 ： 第三章制冷壓縮機 26 五 大 部 分 ： 機 體 、 活 塞 及 曲 軸 連 桿 機 構(gòu) 、 氣 缸 套 及 進(jìn) 排氣 閥 組 、 卸 載 裝 置 、 潤 滑 系 統(tǒng) 。1.機 體機 體 是 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 最 大 的 部 件 ， 它 由 曲 軸 箱 、 氣 缸 體 、 氣缸 蓋 三 部 分 組 成 。機 體 內(nèi) 有 上

12、下 兩 個 隔 板 ， 將 機 體 內(nèi) 部 分 隔 為 三 個 空 間 ： 下 部 為 曲 軸箱 ； 中 部 為 吸 氣 腔 ， 與 進(jìn) 氣 管 相 通 ； 上 部 則 與 氣 缸 蓋 共 同 構(gòu) 成 排 氣腔 ， 與 排 氣 管 相 通 。 曲 軸 箱 內(nèi) 裝 有 曲 軸 ， 并 通 過 連 桿 帶 動 活 塞 在 氣 缸 內(nèi) 進(jìn) 行 往 復(fù) 運 動 壓 縮 氣 體 。 （ 一 ） 開 啟 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機二 、 活 塞 制 冷 壓 縮 機 的 構(gòu) 造 第三章制冷壓縮機 27 第三章制冷壓縮機 28 第三章制冷壓縮機 29 第三章制冷壓縮機 30 曲 軸 （ Crankshaf

13、t)（ 1） 一 般 采 用 球 墨 鑄 鐵 鑄 成 ， 壓 縮 機 的 曲 軸 通 常 由 主軸 和 一 個 或 若 干 個 曲 拐 組 成 。 每 個 曲 拐 包 括 曲 柄 、 曲 柄銷 等 部 分 。 兩 側(cè) 的 主 軸 頸 支 承 在 曲 軸 箱 兩 端 的 滑 動 軸 承 （ 滾 動軸 承 ） 上 ， 每 個 曲 拐 上 裝 有 幾 個 連 桿 及 活 塞 。（ 2） 曲 軸 上 鉆 有 油 孔 ， 連 通 主 軸 頸 和 每 個 曲 拐 ， 以 使?jié)?滑 油 從 油 泵 端 的 進(jìn) 油 孔 和 軸 封 端 的 進(jìn) 油 孔 進(jìn) 入 主 軸 承以 及 各 個 連 桿 的 大 頭 軸

14、承 ， 保 證 軸 承 的 潤 滑 和 冷 卻 。2.活 塞 及 曲 軸 連 桿 機 構(gòu) 第三章制冷壓縮機 31 第三章制冷壓縮機 32 （ 3） 開 啟 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機 曲 軸 的 一 端 裝 有 油 泵 ， 另一 端 則 通 至 曲 軸 箱 外 ， 與 電 動 機 或 皮 帶 輪 相 連 。 曲 軸穿 出 曲 軸 箱 處 裝 設(shè) 軸 封 。連 桿 (Connecting Rod) 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 運 動 機 構(gòu) 中 的 主 要 零 件 之 一 工 作 任 務(wù) ： 將 輸 入 壓 縮 機 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 轉(zhuǎn) 化 為 往 復(fù) 運 動 。 連 桿 一 般 采

15、用 可 鍛 鑄 鐵 制 成 。 第三章制冷壓縮機 33 l 制 冷 壓 縮 機 的 活 塞 多 采 用 鋁 鎂 合 金 鑄 制 ， 質(zhì) 量 輕 ， 組 織細(xì) 密 。l 活 塞 頂 部 的 形 狀 應(yīng) 與 氣 缸 頂 部 的 閥 座 形 狀 相 適 應(yīng) ， 以 便盡 量 減 少 余 隙 容 積 。l 活 塞 上 設(shè) 有 兩 道 密 封 環(huán) ， 保 證 氣 缸 壁 與 活 塞 之 間 的 密 封 ；在 密 封 環(huán) 的 下 面 還 裝 有 一 道 油 環(huán) ， 起 布 油 和 刮 油 的 作 用 ?；?塞 (Piston) 活 塞 應(yīng) 具備 哪 些 條件 ？ 第三章制冷壓縮機 34 活 塞 (Pist

16、on) 第三章制冷壓縮機 35 活 塞 (Piston) 活 塞 銷(piston pin) 活 塞 環(huán) (piston Ring) 第三章制冷壓縮機 36 主 要 由 氣 缸 套 、 外 閥 座 、 內(nèi) 閥 座 、 進(jìn) 排 氣 閥 片 、 閥 蓋 、及 緩 沖 彈 簧 等 組 成 。（ 1） 外 閥 座 的 作 用 起 吸 氣 閥 片 的 升 高 限 制 器 作 用 ， 并 與 內(nèi) 閥 座 共 同 組 成排 氣 閥 座 。（ 2） 閥 蓋 閥 蓋 起 排 氣 閥 片 的 升 高 限 位 作 用 ， 同 時 ， 也 可 以 防 止液 擊 造 成 氣 缸 破 損 。（ 3） 進(jìn) 排 氣 閥 片

17、多 采 用 簧 片 式 氣 閥 ， 其 閥 片 有 舌 形 、 半 月 形 或 條 形 彈簧 片 等 。3. 氣 缸 套 及 進(jìn) 排 氣 閥 組 第三章制冷壓縮機 37 氣缸套及進(jìn)排氣閥組合件 第三章制冷壓縮機 38 進(jìn) 氣 孔排 氣 孔 第三章制冷壓縮機 39 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 制 冷 能 力 的 控 制 方 法（ 1） 節(jié) 流 法 ： 靠 節(jié) 流 降 低 吸 氣 壓 力 ， 減 小 制 冷 劑 質(zhì) 量 流量 ， 以 調(diào) 節(jié) 壓 縮 機 制 冷 能 力 ；（ 2） 旁 通 法 ： 將 部 分 排 氣 返 回 吸 氣 管 ， 以 減 少 壓 縮 機 制冷 能 力 ；（ 3） 卸

18、載 法 ： 將 某 氣 缸 吸 氣 閥 保 持 開 啟 ， 以 使 該 氣 缸 處于 不 工 作 狀 態(tài) ；（ 4） 調(diào) 速 法 ： 改 變 壓 縮 機 轉(zhuǎn) 數(shù) ， 以 調(diào) 節(jié) 壓 縮 機 制 冷 能 力 。4.卸 載 裝 置（ Capacity Regulation of Load Drainage） 第三章制冷壓縮機 40 卸 載 法 的 作 用（ 1） 調(diào) 節(jié) 制 冷 能 力 多 缸 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 多 采 用 卸 載 法 調(diào) 節(jié) 壓 縮 機 制 冷 能力 。例 如 ： 八 缸 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 ， 可 以 采 用 停 止 二 氣 缸 、 四氣 缸 、 六

19、氣 缸 的 工 作 ， 使 得 壓 縮 機 的 制 冷 能 力 為 總 制 冷 量的 75%、 50%、 25%。（ 2） 降 載 起 動 卸 載 法 還 可 以 降 低 啟 動 負(fù) 荷 ， 減 小 起 動 轉(zhuǎn) 矩 ， 簡 化 電 動機 的 啟 動 設(shè) 備 和 操 作 運 行 手 續(xù) 。 第三章制冷壓縮機 41 油 壓 啟 閥 式 卸 載 裝 置 我 國 中 小 型 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 普 遍 采 用 該 裝 置 ， 它 包 括 兩 個 組 件 ：一 個 是 頂 桿 啟 閥 機 構(gòu) ， 另 一 個 是 油 壓 推 桿 機 構(gòu) 。（ 1） 頂 桿 啟 閥 機 構(gòu)（ 2） 油 壓 推

20、桿 機 構(gòu) 油 壓 推 桿 機 構(gòu) 是 使 氣 缸 套 外 部 的 轉(zhuǎn) 動 環(huán) 旋 轉(zhuǎn) 的 機 構(gòu) 。A： 油 管 中 有 壓 力 油 供 入 時 ， 氣 缸 處 于 正 常 工 作 狀 態(tài) 。B： 油 管 中 沒 有 壓 力 油 供 入 時 ， 氣 缸 處 于 不 工 作 狀 態(tài) ， 即 卸 載 狀 態(tài) 。 一 套 油 壓 推 桿 機 構(gòu) 控 制 兩 個 氣 缸 的 頂 桿 啟 閥 機 構(gòu) 第三章制冷壓縮機 42 頂 桿 啟 閥 機 構(gòu) 油 缸活 塞彈 簧油 壓 推 桿 機 構(gòu) 油 管推 桿凸 緣轉(zhuǎn) 動 環(huán)缺 口斜 面 切 口頂 桿頂 桿 彈 簧 吸 氣 閥 片 第三章制冷壓縮機 43 軸

21、與 軸 承 、 活 塞 與 氣 缸 壁 等 運 動 部 件 的 接 觸 面 以 及軸 封 處 均 需 要 潤 滑 油 進(jìn) 行 潤 滑 與 冷 卻 ， 以 降 低 部 件 溫 度 ，減 少 部 件 磨 損 和 摩 擦 所 消 耗 的 功 率 ， 保 證 壓 縮 機 正 常 運轉(zhuǎn) 。5.潤 滑 系 統(tǒng) （ Lubricating System）作 用 可 歸 納 為 以 下 三 點 ： （ 1） 潤 滑 和 冷 卻 運 動 部 件 ； （ 2） 減 少 摩 擦 功 率 ， 保 證 壓 縮 機 正 常 工 作 ； （ 3） 為 卸 載 裝 置 供 油 。 第三章制冷壓縮機 44 封 閉 式 制 冷

22、壓 縮 機 又 可 分 為 ： 半 封 閉 式 和 全 封 閉 式 制 冷 壓縮 機 。（ 1） 半 封 閉 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機特 點 ： 機 體 與 電 動 機 殼 體 采 用 螺 栓 連 接 ， 用 密 封 墊 片 密 封 ， 從 而 形 成密 閉 的 機 身 。 電 動 機 直 接 裝 于 壓 縮 機 的 曲 軸 上 ， 取 消 軸 封 裝 置 ， 整 機尺 寸 緊 湊 。 但 氣 缸 蓋 可 拆 卸 ， 這 類 壓 縮 機 一 般 用 于 柜 式 空 調(diào) 中 。（ 2） 全 封 閉 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機特 點 ： 機 體 和 電 動 機 共 同 裝 于 一 個 封

23、 閉 的 殼 體 內(nèi) ， 殼 體 接 縫 處 采 用 焊接 。 從 外 觀 上 看 ， 只 有 吸 氣 、 排 氣 接 管 和 電 動 機 的 接 線 柱 。 結(jié) 構(gòu) 非 常緊 湊 ， 密 封 性 能 好 ， 噪 聲 低 ， 多 用 于 空 調(diào) 機 組 和 家 用 電 冰 箱 。（ 二 ） 封 閉 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 45 半 封 閉 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機 全 封 閉 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 46 （ 一 ） 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 理 論 輸 氣 量理 想 工 作 過 程 ：吸 氣 、 壓 縮 和 排 氣 三 個

24、過 程 。三 、 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 過 程在 理 想 工 作 過 程 下 ， 曲 軸每 旋 轉(zhuǎn) 一 圈 ， 壓 縮 機 一 個氣 缸 所 吸 入 的 低 壓 氣 體 體積 Vg稱 為 氣 缸 的 工 作 容 積 。 第三章制冷壓縮機 47 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 理 論 輸 氣 量 )(L4 32 mDVg 如 果 有 z個 氣 缸 ， 轉(zhuǎn) 數(shù) 為 n （ rpm） ， 壓 縮 機 可 吸 入 低 壓 氣體 的 體 積 為 ： )/(L24060/ 32 smnzDnzVV gh V h 活 塞 式 壓 縮 機 的 理 論 排 氣 量 ， 也 稱 活 塞

25、排 量 (Theoretical Displacement)。 第三章制冷壓縮機 48 Vh單 位 時 間 內(nèi) 壓 縮 機 的 活 塞 行 程 所 掃 過 的 氣 缸 容 積 。是 指 壓 縮 機 在 理 想 工 作 條 件 下 工 作 時 的 輸 氣 量 ， 其 基 本 條 件為 ：氣 缸 工 作 過 程 中 不 漏 氣 ， 且 沒 有 余 隙 容 積 ；氣 體 在 流 動 過 程 中 沒 有 壓 力 損 失 ， 相 對 運 動 零 件 間 無 摩 擦 ；壓 縮 過 程 是 單 一 的 熱 力 過 程 。* 理 論 排 氣 量 只 與 壓 縮 機 的 轉(zhuǎn) 數(shù) 、 氣 缸 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸

26、、 數(shù) 目 有 關(guān) 。 第三章制冷壓縮機 49 （ 二 ） 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 容 積 效 率 壓 縮 機 的 實 際 排 氣 量 永 遠(yuǎn) 小 于 壓 縮 機 的 理 論 排 氣 量 ，兩 者 的 比 值 稱 為 壓 縮 機 的 容 積 效 率 v或 輸 氣 系 數(shù) 。hrv VV vhr VV 1、 壓 縮 機 的 容 積 效 率 （ Volumetric Efficiency）* * 壓 縮 機 的 容 積 效 率 表 征 了 壓 縮 機 工 作 容 積 有 效 利 用 程度 ， 其 大 小 與 壓 縮 機 的 設(shè) 計 制 造 質(zhì) 量 及 壓 縮 機 的 工 作 溫度 有

27、關(guān) 。 壓 縮 機 實 際 輸 氣 量 V r（ Actual Displacement） 第三章制冷壓縮機 50 ltpvv 2、 影 響 壓 縮 機 實 際 工 作 過 程 的 主 要 因 素* * 氣 缸 余 隙 容 積 、 進(jìn) 排 氣 閥 阻 力 、 吸 氣 過 程 氣 體 被 加 熱的 程 度 、 漏 氣 等 四 個 方 面原 因 ：（ 1） 壓 縮 機 的 氣 缸 有 余 隙 容 積（ 2） 制 冷 劑 蒸 氣 流 過 氣 閥 時 有 壓 力 損 失（ 3） 氣 體 與 氣 缸 壁 之 間 存 在 熱 交 換（ 4） 壓 縮 機 各 運 動 部 件 之 間 存 在 摩 擦 ， 需

28、消 耗 摩 擦 功 ；（ 5） 氣 缸 與 活 塞 之 間 、 吸 排 氣 閥 之 間 存 在 泄 漏 。 第三章制冷壓縮機 51 第三章制冷壓縮機 52 V1與 氣 缸 工 作 容 積 Vg的 比 值 稱 為 余 隙 系 數(shù) gv VV1 1211 1mv pC p V2與 V1的 比 值 ， 稱 為 節(jié) 流 系 數(shù) 1212 1 VVVVp 11111 111 ppCppV VV vcgp kot TT hskt tbaT T .1 開 啟 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機 封 閉 式 活 塞 制 冷 壓 縮 機 氣 密 系 數(shù) l一 般 約 為 0.95 0.98。 第三章制冷壓縮機 53

29、 結(jié) 論 ：（ 1） 余 隙 系 數(shù) 、 節(jié) 流 系 數(shù) 、 預(yù) 熱 系 數(shù) 、 氣 密 系 數(shù) 與 壓 縮機 的 結(jié) 構(gòu) 、 加 工 質(zhì) 量 等 因 素 有 關(guān) ；（ 2） 均 隨 排 氣 壓 力 的 升 高 和 吸 氣 壓 力 的 降 低 而 減 小 ?？?調(diào) 用 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 容 積 效 率 經(jīng) 驗 公 式 ： 1085.094.0 112v mPPm-多 變 指 數(shù) ， 氨 ： m=1.28, R22:m=1.18 第三章制冷壓縮機 54 圖 3-15 高 速 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 余 隙 系 數(shù) 和 容 積 效 率（ R22， 相 對 余 隙 容 積

30、C=0.045） 第三章制冷壓縮機 55 四 、 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 特 性l 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 特 性 ： 壓 縮 機 的 制 冷 量 、 壓 縮 機 的 耗 功 率l 影 響 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 特 性 的 因 素 ： 制 冷 壓 縮 機 的 類 型 、 結(jié) 構(gòu) 型 式 、 尺 寸 以 及 加 工 質(zhì) 量 等 主 要 取 決 于 運 行 工 況（ 一 ） 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 制 冷 量 kWqVqVqV hvvhvvr 100 第三章制冷壓縮機 56 1、 冷 凝 溫 度 的 影 響假 設(shè) ： 蒸 發(fā) 溫 度 t0不 變 ，

31、 冷 凝 溫 度 由 tk升 高 到 tk。l g pP kp0 24 15 3 234 5P k q 0q0 w0w0 h冷 凝 溫 度 變 化 時 循 環(huán) 狀 態(tài) 參 數(shù) 變 化 情 形 性 能 指 標(biāo) ：（ 1） q0減 小 了 ；（ 2） wc增 大 了 ；（ 3） qv減 小 。 第三章制冷壓縮機 57 導(dǎo) 致 結(jié) 果 是 ： 制 冷 機 總 的 制 冷 量 減 小 ， 理 論 耗 功 增 加 。t 0不 變 tk變 化 時 制 冷 機 的 特 性0 t k0thP 0 thP 第三章制冷壓縮機 58 （ 1） q0減 小 了 ；（ 2） wc增 大 了 ；（ 3） 壓 縮 機 的

32、吸 氣 狀 態(tài)的 比 容 增 大 ， 則 流過 制 冷 機 的 制 冷 劑的 質(zhì) 量 流 量 減 小 。l g pP kP0 24 15 3 215P 0 q0q0 w0w0 h蒸 發(fā) 溫 度 變 化 時 循 環(huán) 狀 態(tài) 參 數(shù) 變 化 情 形 2、 蒸 發(fā) 溫 度 影 響假 設(shè) ： 冷 凝 溫 度 tk不 變 ， 蒸 發(fā) 溫 度 由 t0降 低 到 t0。性 能 指 標(biāo) ： Why? 第三章制冷壓縮機 59 導(dǎo) 致 結(jié) 果 是 ：(1) 制 冷 機 總 的 制 冷 量 減 小 ，(2) 由 于 循 環(huán) 的 制 冷 劑 質(zhì) 量 流 量 減 小 ， 所 以 制 冷 機 的 理 論耗 功 是 增

33、大 還 是 減 小 ,不 能 確 定 。把 制 冷 劑 看 作 理 想 氣 體 ， 則 其 理 論 壓 縮 功 率 可 表 示 為 ：1)(1 100 kkkhth pppkkVP當(dāng) kpp 0 及 00 p 時 ， 則 有 0thP當(dāng) 蒸 發(fā) 壓 力 由 冷 凝 壓 力 變 化 到 零 時 ， 壓 縮 功 率 必 然 存 在 一 個 最 大 值 。 第三章制冷壓縮機 60 00 pPth 1max0 kkPk kpp th式 中 ， k為 制 冷 劑 氣 體 的 等 熵 指 數(shù) 。值 得 注 意 ： 對 不 同 的 制 冷 劑 來 說 ，3 max0 thPkpp對 于 大 多 數(shù) 制 冷

34、劑 而 言 ， 當(dāng) 其 壓 縮 比 大 約 等 于 3時 ， 制 冷 機 的功 率 最 大 。 第三章制冷壓縮機 61 第三章制冷壓縮機 62 （ 二 ） 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 耗 功 率壓 縮 機 的 耗 功 率 -是 指 電 動 機 傳 至 壓 縮 機 主 軸 的 功 率 ，也 稱 為 壓 縮 機 的 軸 功 率 Pe。 kWPP mie PiP1 .指 示 功 率i 壓 縮 機 的 指 示 效 率 ， 它 被 定 義 為 等 熵 壓 縮 過 程 與 實 際 壓 縮 過程 耗 功 量 之 比 。 kWhhVwwMP ihvithrir 121i M 2 .摩 擦 功 率 mP

35、 eim PP /摩 擦 效 率活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 摩 擦 功 率 與 運 行 工 況 和 制 冷 劑 性 質(zhì) 有 關(guān) 。 第三章制冷壓縮機 63 第三章制冷壓縮機 64 kWhhVPPP mihvimie 121mP 壓 縮 機 的 總 效 率 : 0.650.72m i壓 縮 比 越 大 ， 總 效 率 越 低 。 第三章制冷壓縮機 65 kWhhV dmihv 12115.11.1 ）（ 3 .制 冷 壓 縮 機 配 用 電 機 功 率 P確 定 制 冷 壓 縮 機 配 用 電 動 機 功 率 需 考 慮 的 因 素 制 冷 壓 縮 機 的 運 行 工 況 ； 壓 縮 機

36、 與 電 動 機 的 聯(lián) 接 方 式 ， 并 有 一 定 余 量 。 dePP )15.110.1(d 傳 動 效 率 ， 直 聯(lián) 時 為 1； 三 角 皮 帶 聯(lián) 接 時 為 0.900.95。實 際 產(chǎn) 品 的 電 機 功 率 的 匹 配 第三章制冷壓縮機 66 (三 ) 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 性 能 參 數(shù)制 冷 壓 縮 機 的 性 能 系 數(shù) COP (Coefficient of Performance)1. 性 能 參 數(shù)開 啟 式 制 冷 壓 縮 機 的 性 能 系 數(shù) 就 是 單 位 軸 功 率 的 制 冷 量kWkWPPCOP mithmithe /00 封 閉

37、 式 制 冷 壓 縮 機 的 能 效 比 是 考 慮 驅(qū) 動 電 動 機 的 效 率 對 制 冷壓 縮 機 能 耗 的 影 響 。 edmith edmithedein PPPCOP 000 多 用 于 評 價 全 封 閉 制 冷 壓 縮 機 第三章制冷壓縮機 67 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 的 性 能 曲 線),( 00 kttf ),(P 0 kpe ttf),( 0 kc ttfCOP 第三章制冷壓縮機 68 所 謂 名 義 工 況 ， 是 指 壓 縮 機 的 運 行 條 件 。用 來 作 為 比 較 制 冷 機 性 能 參 考 狀 態(tài) 的 工 況 一 般 應(yīng) 包 括 ： 蒸發(fā) 溫

38、 度 、 冷 凝 溫 度 、 制 冷 劑 液 體 溫 度 、 吸 氣 溫 度 、 壓 縮 機工 作 的 環(huán) 境 溫 度 。2. 壓 縮 機 的 名 義 工 況 第三章制冷壓縮機 69 第三章制冷壓縮機 70l 制 冷 壓 縮 機 的 運 行 界 限 是 指 壓 縮 機 運 行 時 的 蒸發(fā) 溫 度 （ 蒸 發(fā) 壓 力 ） 和 冷 凝 溫 度 （ 冷 凝 壓 力 ）的 界 限 。 五 、 制 冷 壓 縮 機 的 運 行 界 限 63 8055 第三章制冷壓縮機 71 由 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 所 組 成 的 制 冷 設(shè) 備活塞式冷水機組 第三章制冷壓縮機 72 活塞式冷凝機組由 活 塞

39、 式 制 冷 壓 縮 機 所 組 成 的 制 冷 設(shè) 備 第三章制冷壓縮機 73 本 節(jié) 主 要 內(nèi) 容 ：滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 、 渦 旋 式 、 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機本 節(jié) 需 要 了 解 和 掌 握 的 內(nèi) 容 ：1、 了 解 滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 、 渦 旋 式 、 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 的 結(jié) 構(gòu) ；2、 掌 握 滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 、 渦 旋 式 、 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 原理 和 特 點 。第 二 節(jié) 回 轉(zhuǎn) 式 制 冷 壓 縮 機 （ Rotary Compressor） 第三章制冷壓縮機 74 l沒 有 往 復(fù) 運 動 機 構(gòu) ， 故 結(jié)

40、 構(gòu) 簡 單 、 體 積 小 、 重 量 輕 、 零 件 少 （ 特 別是 易 損 件 少 ） 、 工 作 可 靠 等 優(yōu) 點 ；l回 轉(zhuǎn) 式 制 冷 壓 縮 機 力 矩 變 化 小 ， 平 衡 性 好 ， 振 動 小 ， 運 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) ， 從而 操 作 簡 單 ， 實 現(xiàn) 了 高 速 和 小 型 化 。l容 積 效 率 高 。回 轉(zhuǎn) 式 制 冷 壓 縮 機 是 靠 回 轉(zhuǎn) 體 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 替 代 活 塞 式 壓 縮 機 活 塞 的 往復(fù) 運 動 ， 以 改 變 氣 缸 的 工 作 容 積 ， 周 期 性 地 將 一 定 數(shù) 量 的 低 壓 氣 態(tài) 制冷 劑 進(jìn) 行 壓 縮 。其 優(yōu)

41、 點 ：缺 點 ：由 于 回 轉(zhuǎn) 式 壓 縮 機 為 滑 動 密 封 ， 故 加 工 精 度 要 求 高 第三章制冷壓縮機 75 一 、 滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 制 冷 壓 縮 機 （ Rolling Rotor Refrigerating Compressor）(一 ） 工 作 原 理利 用 一 個 偏 心 圓 筒 形 轉(zhuǎn) 子 在 氣 缸 內(nèi) 轉(zhuǎn) 動 來 縮 小 工 作 容 積 ， 以 實 現(xiàn) 氣 體的 壓 縮 。 第三章制冷壓縮機 76 第三章制冷壓縮機 77 氣 缸 工 作 容 積 : hdDVg )(4 22 第三章制冷壓縮機 78 第三章制冷壓縮機 79 （ 1） 一 定 數(shù) 量 氣 體

42、 的 吸 氣 、 壓 縮 和 排 氣 三 個 過 程 ， 是 在 主 軸 旋 轉(zhuǎn)兩 圈 中 完 成 的 。（ 2） 由 于 構(gòu) 造 關(guān) 系 ， 滑 板 與 吸 氣 孔 口 、 排 氣 孔 口 之 間 必 須 有 空 擋角 。（ 3） 零 部 件 少 ， 特 別 是 易 損 件 少 ， 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 體 積 小 ， 重 量 輕 ；（ 4） 振 動 小 ， 運 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) ， 成 本 低 ， 可 靠 性 較 高 。（ 二 ） 滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 制 冷 壓 縮 機 的 特 點應(yīng) 用 范 圍滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 壓 縮 機 的 容 積 效 率 高 ， 適 用 于 壓 縮 比 較 大 的 工 況

43、。 近 年來 發(fā) 展 迅 速 ， 主 要 用 于 批 量 大 的 房 間 空 調(diào) 器 、 冰 箱 和 商 業(yè) 制 冷 設(shè) 備 。容 量 ： 5kW以 下 。 第三章制冷壓縮機 80 第三章制冷壓縮機 81 二 、 渦 旋 式 制 冷 壓 縮 機 (Scroll Refrigerating Compressor)排 氣 口進(jìn)氣口 偏 心 軸防 自 轉(zhuǎn) 環(huán)殼 體靜 渦 盤動 渦 盤(一 ） 結(jié) 構(gòu) 與 工 作 原 理 第三章制冷壓縮機 82 可 以 采 用 螺 線 ， 也 可 以 是 線 段 、 正 四 邊 形 或 圓 的 漸 開 線目 前 商 品 化 的 渦 旋 式 壓 縮 機 主 要 采 用

44、圓 漸 開 線 及 其 修 正 曲線 作 為 渦 盤 型 線 。壓 縮 比 Pk/P0越 高 ， 渦 旋 圈 數(shù) 則 越 多 ， 圈 數(shù) 越 多 渦 盤 的 加 工越 困 難 ， 通 常 單 級 壓 縮 比 8（ 二 ） 渦 盤 的 型 線 第三章制冷壓縮機 83 （ 三 ） 渦 旋 式 制 冷 壓 縮 機 的 特 點（ 1） 效 率 高 ， 容 積 效 率 通 常 達(dá) 95%以 上 ； 壓 縮 機 總 效率 比 往 復(fù) 式 、 滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 制 冷 壓 縮 機 高 。（ 2） 振 動 小 和 噪 聲 低 ；（ 3） 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 可 靠 性 高 。（ 四 ） 渦 旋 式 制 冷

45、壓 縮 機 的 應(yīng) 用小 型 熱 泵 系 統(tǒng) 、 小 型 制 冷 裝 置 ， 目 前 還 是 以 小 容 量 為主 ， 其 制 冷 量 在 1-25kW范 圍 內(nèi) 。（ 五 ） 渦 旋 式 制 冷 壓 縮 機 的 能 量 調(diào) 節(jié) 方 式可 采 用 變 頻 調(diào) 速 方 式 改 變 輸 氣 量 。 第三章制冷壓縮機 84 采 用 變 頻 調(diào) 節(jié) 的 往 復(fù) 式 、 滾 動 轉(zhuǎn) 子 式 和 渦 旋 式 三 種 壓 縮機 的 調(diào) 節(jié) 特 性 第三章制冷壓縮機 85 三 、 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 （ Screw Refrigerating Compressor）螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機

46、有 單 螺 桿 和 雙 螺 桿 兩 種 。（ 一 ） 雙 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機1、 工 作 原 理 雙 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 是 靠 一 對 相 互 嚙 合 、 旋 向 相 反 的 螺 旋 形 齒 的 轉(zhuǎn) 子 旋轉(zhuǎn) ， 完 成 吸 氣 、 壓 縮 、 排 氣 過 程 。齒 面 凸 起 的 轉(zhuǎn) 子 稱 為 陽 轉(zhuǎn) 子 ； 齒 面 凹 進(jìn) 的 轉(zhuǎn) 子 稱 為 陰 轉(zhuǎn) 子 。 第三章制冷壓縮機 86 第三章制冷壓縮機 87 第三章制冷壓縮機 88 滑 動 軸 承 機 體平 衡 活 塞 滑 動 軸 承 軸 封吸 氣 口 排 氣 口卸 載 滑 閥噴 油 孔能 量 調(diào) 節(jié) 用 卸 載

47、活 塞 第三章制冷壓縮機 89 2、 主 要 構(gòu) 成 機 體 、 吸 氣 端 座 、 排 氣 端 座 、 氣 缸 蓋 、 陰 陽 轉(zhuǎn) 子 、 能 量 調(diào) 節(jié) 裝 置 、 潤滑 系 統(tǒng) 等 。 優(yōu) 點 ： 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 體 積 小 ， 易 損 件 少 ， 振 動 小 ， 容 積 效 率 高 ， 對 濕 壓縮 不 敏 感 。 其 吸 、 排 氣 孔 口 呈 對 角 線 布 置 。 缺 點 ： 由 于 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 大 多 采 用 噴 油 進(jìn) 行 冷 卻 、 潤 滑 和 密 封 ，故 ， 潤 滑 油 系 統(tǒng) 比 較 復(fù) 雜 ， 而 且 龐 大 ， 噪 音 高 ， 油 耗 、

48、電 耗 大 。3、 工 作 過 程 螺 桿 壓 縮 機 每 一 個 單 獨 轉(zhuǎn) 子 的 齒 間 容 積 稱 為 獨 立 基 元 容 積 ， 一 對 陰 陽 轉(zhuǎn)子 相 互 嚙 合 時 相 通 的 齒 間 容 積 稱 為 基 元 容 積 對 或 簡 稱 基 元 容 積 。（ 1） 吸 氣 過 程 凸 齒 與 凹 齒 彼 此 脫 開 的 一 側(cè) ， 在 此 位 置 處 ， 基 元 容 積 與 吸 氣 孔 口 相 通 ，開 始 進(jìn) 氣 。（ 2） 壓 縮 過 程 基 元 容 積 與 吸 氣 孔 口 斷 開 ， 而 與 排 氣 孔 口 也 不 相 通 ， 壓 縮 過 程 開 始 ， 壓 縮 過 程 一

49、直 進(jìn) 行 到 基 元 容 積 與 排 氣 孔 口 相 通 時 為 止 。 第三章制冷壓縮機 90 第三章制冷壓縮機 91 （ 3） 排 氣 過 程 隨 著 轉(zhuǎn) 子 齒 的 互 相 擠 入 ， 基 元 容 積 向 排 出 方 向 逐 漸 縮 小 ， 氣 體 被 壓 入排 氣 管 ， 直 至 氣 體 完 全 被 排 除 為 止 ， 排 氣 過 程 結(jié) 束 。 因 此 ， 螺 桿 式 壓 縮 機基 本 上 沒 有 余 隙 容 積 ， 容 積 效 率 高 ， 在 壓 縮 比 較 高 的 情 況 下 仍 可 保 持 比 較高 的 容 積 效 率 。4、 能 量 調(diào) 節(jié) 與 卸 載 起 動螺 桿 壓 縮

50、 機 常 在 兩 個 轉(zhuǎn) 子 的 高 壓 側(cè) 之 間 裝 上 一 個 能 軸 向 移 動 的 滑 閥 ， 來調(diào) 節(jié) 能 量 和 卸 載 起 動 。滑 閥 調(diào) 節(jié) 能 量 的 原 理 ： 利 用 滑 閥 在 機 體 內(nèi) 的 軸 向 移 動 ， 以 改 變 螺 桿 的 有效 長 度 ， 使 能 量 在 100%和 10%之 間 連 續(xù) 無 級 調(diào) 節(jié) 。 滑 閥 有 單 純 作 卸 載 起 動 用 的 滑 閥 ， 有 作 能 量 調(diào) 節(jié) 和 卸 載 起 動 兩 種 功 能的 滑 閥 ， 還 有 能 與 后 面 可 調(diào) 端 座 一 起 移 動 ， 既 可 調(diào) 節(jié) 能 量 、 卸 載 起 動 ，又 可

51、 調(diào) 節(jié) 內(nèi) 容 積 比 。 第三章制冷壓縮機 92 第三章制冷壓縮機 93 第三章制冷壓縮機 94 （ 二 ） 單 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 單 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 的 轉(zhuǎn) 子 是由 一 個 螺 桿 轉(zhuǎn) 子 和 兩 個 行 星 齒 輪 組成 ， 螺 桿 轉(zhuǎn) 子 為 帶 有 涂 鋁 保 護(hù) 層 的六 齒 鋼 制 零 件 ， 兩 個 星 輪 為 十 一 齒復(fù) 合 高 強 化 材 料 。 第三章制冷壓縮機 95 單 螺 桿 式 制 冷 壓 縮 機 的 特 點 ：（ 1） 轉(zhuǎn) 子 齒 槽 和 星 輪 齒 數(shù) 為 6：11， 磨 損 均 勻 ；（ 2） 壓 縮 腔 對 稱 ， 壓 力

52、 可 平 衡抵 消 ， 部 分 負(fù) 荷 效 率 高 ；（ 3） 排 氣 孔 是 徑 向 的 ；（ 4） 星 輪 齒 材 料 是 玻 璃 纖 維 塑料 ；（ 5） 速 度 快 ， 泄 漏 量 少 。（ 6） 其 軸 承 壽 命 通 常 是 雙 螺 桿軸 承 壽 命 的 34倍 。因 為 單 螺 桿 兩 側(cè) 的 星 輪 使 轉(zhuǎn) 子的 徑 向 載 荷 相 互 平 衡 ， 這 樣 ，幾 乎 消 除 了 軸 承 的 磨 損 ， 而 雙螺 桿 的 轉(zhuǎn) 子 要 承 受 巨 大 的 軸 向推 力 負(fù) 荷 ， 直 接 威 脅 著 軸 承 壽命 。 第三章制冷壓縮機 96 單 螺 桿 制 冷 壓 縮 機 的 工

53、作 過 程 第三章制冷壓縮機 97 半封閉式單螺桿壓縮機 第三章制冷壓縮機 98 第三章制冷壓縮機 99 在 壓 縮 終 了 時 ， 氣 體 的 壓 力 與 排 氣 管 內(nèi) 氣 體 的 壓 力 無 關(guān) ， 而 與 旋轉(zhuǎn) 體 的 幾 何 形 狀 、 排 氣 口 的 位 置 、 吸 氣 壓 力 和 制 冷 劑 的 性 質(zhì) 有 關(guān) 。 其 中 ， P2=P時 ， 壓 縮 過 程 的 耗 功 量 最 小通 常 有 三 種 內(nèi) 容 積 比 ： 2.6（ 高 溫 工 況 ） 、 3.5（ 中 溫 工 況 ） 、 4.9（ 低溫 工 況 ） V 1V2 VP2P1P P2=P V1V2 VPP1P P2PP

54、2 第三章制冷壓縮機 100 第三章制冷壓縮機 101 第 三 節(jié) 離 心 式 制 冷 壓 縮 機(Centrifugal Refrigerating Compressor)l 本 節(jié) 主 要 內(nèi) 容一 、 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 結(jié) 構(gòu)二 、 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 原 理三 、 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 特 性 第三章制冷壓縮機 102 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 主 要 優(yōu) 點 ：（ 1） 制 冷 能 力 大 ， 大 型 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 效 率 接 近 現(xiàn) 代大 型 立 式 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 。（

55、 2） 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 質(zhì) 量 輕 ， 比 同 等 制 冷 能 力 的 活 塞 式 制 冷 壓縮 機 輕 80%-90%， 占 地 面 積 可 減 少 一 半 左 右 ；（ 3） 沒 有 磨 損 部 件 ， 工 作 可 靠 ， 維 護(hù) 費 用 低 ， 為 活 塞 式 壓縮 機 的 1/5；（ 4） 運 行 平 穩(wěn) 、 振 動 小 、 噪 聲 低 。 運 轉(zhuǎn) 時 制 冷 劑 中 不 混 有潤 滑 油 ， 因 此 ， 蒸 發(fā) 器 和 冷 凝 器 的 傳 熱 性 能 好 ；（ 5） 能 夠 經(jīng) 濟 合 理 地 使 用 能 源 ， 即 可 用 多 種 類 型 的 驅(qū) 動 機來 帶 動 ； 第三章制

56、冷壓縮機 103 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 缺 點 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 轉(zhuǎn) 數(shù) 很 高 ， 對 于 材 料 強 度 、 加 工 精度 和 制 造 質(zhì) 量 均 要 求 嚴(yán) 格 ， 否 則 易 于 損 壞 ， 不 安 全 。 小 型 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 總 效 率 低 于 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機 ，故 更 適 用 于 大 型 或 特 殊 用 途 的 場 合一 、 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 結(jié) 構(gòu)1、 結(jié) 構(gòu) 型 式可 分 為 ： 開 啟 式 、 半 封 閉 式 、 全 封 閉 式2、 結(jié) 構(gòu) .離 心 式 壓 縮 機 的 構(gòu) 造 與 離

57、心 水 泵 相 似 。3、 工 作 過 程 第三章制冷壓縮機 104 低 壓 氣 體 從 側(cè) 面 進(jìn) 入 葉 輪 中 心 后 ， 靠 葉 輪 高 速 旋 轉(zhuǎn) 產(chǎn)生 的 離 心 力 的 作 用 ， 獲 得 動 能 和 壓 力 能 ， 流 向 葉 輪 的 外 緣 。 第三章制冷壓縮機 105 第三章制冷壓縮機 106 McQuay葉 輪150冷 噸 和 1300冷 噸 壓 縮 機 上 的 葉 輪 第三章制冷壓縮機 107 第三章制冷壓縮機 108 第三章制冷壓縮機 109 第三章制冷壓縮機 110 第三章制冷壓縮機 111 第三章制冷壓縮機 112 第三章制冷壓縮機 113 二 、 離 心 式 制

58、 冷 壓 縮 機 的 工 作 原 理1、 壓 縮 機 級 的 概 念一 個 葉 輪 和 與 之 相 配 合 的 固 定 元 件 （ 吸 氣 室 、 擴 壓 器 、 彎 道 、 回 流 器或 蝸 殼 ） 稱 為 一 個 “ 壓 縮 機 級 ” （ 簡 稱 “ 級 ” ） 。 在 級 中 流 動 的 氣 流是 不 進(jìn) 行 冷 卻 的 。一 個 多 級 的 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 由 若 干 個 “ 級 ” 組 成 。 第三章制冷壓縮機 114 2、 工 作 原 理離 心 式 壓 縮 機 中 ， 電 動 機 將 輸 入 的 電 能 轉(zhuǎn) 變 為 自 身 的 旋 轉(zhuǎn) 功 ， 通 過 聯(lián)軸 器 （

59、 或 通 過 增 速 裝 置 ） 傳 遞 給 葉 輪 ， 葉 輪 通 過 葉 片 對 氣 流 作 功 ， 將能 量 傳 遞 給 在 葉 輪 流 道 內(nèi) 流 動 的 氣 流 ， 轉(zhuǎn) 換 成 氣 流 的 壓 力 能 和 速 度 能 ，使 壓 縮 機 出 口 的 氣 流 的 壓 力 和 溫 度 升 高 。ABC是 氣 體 的 壓 力 變 化 曲 線DEF是 氣 流 速 度 變 化 線 第三章制冷壓縮機 115 2 2 1 1 2 2 1 1r u r u r u uM M c r M c r M c r c r . 2 2 1 1 2 2 1 1c th u u u urMw c r c r c u

60、 c uM 2. 2 2 2 2c th u uw c u u J/kg . 2 1c thw h h kJ/kg .c thadww kJ/kg 氣 態(tài) 制 冷 劑 在 壓 縮 過 程 實 際所 需 要 的 能 量 頭 第三章制冷壓縮機 116 l 分 子 量 小 的 氣 體 所 需 能 量 頭 比 較 大 ， 而 分 子 量 大 的 氣體 所 需 能 量 頭 小 。 第三章制冷壓縮機 117 值 得 注 意 的 ：1、 由 于 葉 輪 外 緣 圓 周 速 度 275m/s， 單 級 葉 輪 可 以 產(chǎn) 生 的 能 量 頭 受限 制 ； 由 于 分 子 量 大 的 制 冷 劑 被 壓 縮 時

61、 所 需 能 量 頭 較 小 ， 故 在 空調(diào) 用 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 中 較 多 采 用 ， 以 減 少 葉 輪 級 數(shù) ， 簡 化 離 心式 壓 縮 機 的 構(gòu) 造 。2、 為 了 獲 得 足 夠 的 外 緣 圓 周 速 度 ， 要 求 葉 輪 有 足 夠 高 的 轉(zhuǎn) 數(shù) 。 葉 輪直 徑 越 小 ， 轉(zhuǎn) 數(shù) 要 求 越 高 ， 一 般 在 5000-15000r/min的 范 圍3、 由 于 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 轉(zhuǎn) 數(shù) 很 高 ， 而 且 葉 輪 直 徑 受 到 加 工 工 藝的 限 制 、 不 宜 太 小 （ 一 般 不 宜 小 于 200-250mm),所

62、 以 ， 離 心 式 壓縮 機 的 排 氣 量 必 然 很 大 ， 即 使 采 用 單 位 容 積 制 冷 能 力 較 小 的 制 冷劑 ， 其 單 機 制 冷 量 也 不 宜 小 于 500kW， 故 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 適 用于 大 型 制 冷 裝 置 。 第三章制冷壓縮機 118 建 筑 代碼 建 筑 面積 （ m2） 建 成時 間 冷 /熱 源 臺數(shù) 制 冷 /熱 量/臺 （ kW） 運 行臺 數(shù)辦 公 樓 A 22000 2000 直 燃 型 溴 化 鋰 機 組 7 352/298 4燃 油 熱 水 鍋 爐 1辦 公 樓 B 21600 1999 阿 爾 西 螺 桿 多

63、機 頭 冷 水 機 組 2 1744.5 2燃 油 熱 水 鍋 爐 1 2907 1辦 公 樓 C 53000 2003 上 海 富 田 螺 桿 式 風(fēng) 冷 熱 泵 機 組 4 1328/1541 2辦 公 樓 D 41569 2001 特 靈 離 心 式 冷 水 機 組 3 1758 1熱 水 鍋 爐 、 蒸 汽 鍋 爐 各 一 臺 2 1750 1 風(fēng) 冷 熱 泵 機 組 3 第三章制冷壓縮機 119 建 筑 代 碼 建 筑 面積 (m2） 建 成時 間 冷 /熱 源 臺數(shù) 制 冷 /熱 量/臺 （ kW） 運 行臺 數(shù)酒 店 E 50000 2002 開 利 離 心 式 冷 水 機 組

64、4 1760 1熱 水 鍋 爐 3 2800 1-3酒 店 F 71179 1999 約 克 離 心 式 冷 水 機 組 4 1460.8 2（ 2臺 蒸 汽 +2臺 熱 水 ） 燃油 鍋 爐 4 1550、 5600 2-3酒 店 G 61750 2006 開 利 離 心 式 冷 水 機 組 4 2110 2熱 水 鍋 爐 和 蒸 汽 鍋 爐 各 2臺 4 熱 水 鍋 爐 ：4150一 臺4510一 臺 1酒 店 H 40500 2000 冷 源 ： 法 國 CIAT冷 水 機 組 4 912 2熱 源 ： 蒸 汽 鍋 爐 3 4.7t/h 2 寫 字 樓 I 73500 1996 熱 源

65、： 開 利 風(fēng) 冷 熱 泵 機 組 19 348.9/418 4-6冷 源 ： 風(fēng) 冷 冷 水 機 組 2 1511.9 2寫 字 樓 J 60100 1997 美 國 特 靈 離 心 式 冷 水 機 組 3 3235.6 2寫 字 樓 K 39499 2000 上 海 富 田 螺 桿 冷 水 機 組 4 1815 2 第三章制冷壓縮機 120 三 、 離 心 式 制 冷 壓 縮 機 的 工 作 特 性 第三章制冷壓縮機 121 （ 一 ） 喘 振1、 喘 振 現(xiàn) 象 離 心 式 壓 縮 機 運 轉(zhuǎn) 時 出 現(xiàn) 氣 體 來 回 倒 流 撞 擊 現(xiàn) 象 ， 稱 為 喘 振 現(xiàn) 象 。 當(dāng) 制 冷

66、 量 減 少 時 ， 制 冷 劑 的 流 量 也 減 少 。 此 時 排 氣 速 率 下 降 ， 氣體 的 壓 力 無 法 克 服 冷 凝 壓 力 ， 氣 體 又 倒 流 回 葉 輪 。壓 縮 機 不 穩(wěn) 定 運 行 發(fā) 生 喘 振 ， 并 產(chǎn) 生 很 大 的 噪 音 和 振 動 。 第三章制冷壓縮機 122 2、 喘 振 現(xiàn) 象 產(chǎn) 生 的 原 因（ 1） 轉(zhuǎn) 速 變 小 ， 特 性 曲 線 下 移 ， 使 工 作 點 進(jìn) 入 喘 振 區(qū) ；（ 2） 冷 凝 壓 力 上 升 ， 使 工 作 點 進(jìn) 入 喘 振 區(qū) ， 而 冷 凝 壓 力 的 上 升 是 由 于 冷卻 水 量 減 少 、 冷 卻 水 出 溫 上 升 、 混 入 不 凝 性 氣 體 以 及 冷 凝 器 換 熱 管 管 壁油 垢 、 污 垢 等 原 因 造 成 ；（ 3） 蒸 發(fā) 壓 力 降 低 ， 從 而 使 壓 縮 機 排 氣 壓 力 也 降 低 而 引 起 ， 蒸 發(fā) 壓 力 下降 的 原 因 是 制 冷 劑 量 不 足 、 節(jié) 流 閥 閉 塞 失 靈 、 蒸 發(fā) 器 管 子 內(nèi) 的 水 垢 堆 積以 及 制 冷 負(fù)