第三章 制冷.ppt

第三章制冷壓縮機(jī) 3 1活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造 3 2活塞式制冷壓縮機(jī)的性能 3 3回旋式制冷壓縮機(jī) 3 4離心式制冷壓縮機(jī) 制冷壓縮機(jī)的作用和類型 一 作用 二 類型 氣體壓力提高靠吸入氣體的體積被強(qiáng)行壓縮 使單位容積內(nèi)氣體分子數(shù)量增加 氣體壓力的提高是靠氣體的速度轉(zhuǎn)換而來 從蒸發(fā)器中吸取制冷劑蒸氣 以保證一定的蒸發(fā)壓力 提高壓力 將低壓低溫的制冷劑蒸氣壓縮成為高壓高溫的過熱蒸氣 以創(chuàng)造在較高溫度下冷凝的條件 輸送并推動制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)流動 完成制冷循環(huán) 制冷壓縮機(jī)類型 3 1活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造 一 活塞式制冷壓縮機(jī)的形式1 氣體在氣缸的流動方向 逆流式 順流式 2 氣缸分布形式 臥式 直立式 高速多缸 V型 W型 S型 等 3 制冷劑種類 氟利昂 氨制冷壓縮機(jī) 4 與電機(jī)組合 開啟式 封閉式 半封閉 全封閉 5 壓縮級數(shù) 單級 雙級壓縮機(jī) 6 制冷量大小 大型 600KW 小型 60KW 中型 60 600KW 1 單級表示方法 制冷劑 A為氨 F為氟利昂 氣缸布置 V型 W型 S型傳動方式 A為直接傳動 可略 B為皮帶傳動Q為全封閉式2 雙級表示方法 二 活塞式制冷壓縮機(jī)型號表示方法 3 壓縮機(jī)型號舉例 三 活塞式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 1 類型 開啟式半封閉式封閉式 2 配件 特征 曲軸功率輸入端伸出機(jī)體 通過聯(lián)軸器或皮帶輪和原動機(jī)相連接 帶有軸封裝置 特點(diǎn) 容易拆卸 維修 密封性較差 工質(zhì)易泄漏 3 開啟式活塞制冷壓縮機(jī) 3 開啟式活塞制冷壓縮機(jī) A 3 開啟式活塞制冷壓縮機(jī) B 3 開啟式活塞制冷壓縮機(jī) C 1 活塞組 pistongroup 2 活塞 piston 3 活塞銷 pistonpin 4 活塞環(huán) pistonring 5 連桿組 connectingrod 6 曲軸 crankshaft 7 軸封裝置 shaftsealinginstrument 8 氣閥組 gasvalvegroup 9 機(jī)體及缸套 10 能量調(diào)解機(jī)構(gòu) 活塞 活塞銷 活塞環(huán)等的總稱 由連桿帶動 在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動 配合氣閥部件完成吸入 壓縮和輸送氣體的作用 典型的筒形活塞組部件由活塞 氣環(huán) 油環(huán) 活塞銷 彈簧擋圈組成 1 活塞組 pistongroup 2 活塞 piston 筒形活塞分頂部 環(huán)部和裙部三部分 活塞上面封閉圓筒部分稱為頂部 活塞上裝活塞環(huán)及油環(huán)的部位稱環(huán)部 環(huán)部以下稱裙部 裙部有活塞銷座 3 活塞銷 pistonpin 活塞銷用來連接活塞和連桿小頭 連桿通過活塞銷帶動活塞作往復(fù)運(yùn)動 活塞銷結(jié)構(gòu)簡單 一般制成中空的圓柱體 為了防止活塞銷軸向位移而伸出活塞擦傷氣缸 銷座孔內(nèi)可以采用軟金屬塞或采用彈簧擋圈 也有采用螺釘固定 4 活塞環(huán) pistonring 活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種 氣環(huán)的作用 密封氣缸的工作容積 防止壓縮氣體通過氣缸壁處間隙泄漏到曲軸箱 油環(huán)的作用 刮下附著于氣缸壁上多余的潤滑油 并使壁面上油膜分部均勻 5 連桿組 connectingrod 連桿將活塞與曲軸連接起來 將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動 與曲軸相連的一端稱連桿大頭 作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 另一端通過活塞銷與活塞相連 稱為連桿小頭 作往復(fù)運(yùn)動 大頭與小頭之間稱為連桿體 作往復(fù)與擺動的復(fù)合運(yùn)動 6 曲軸 crankshaft 曲軸是壓縮機(jī)的重要部件之一 壓縮機(jī)的全部功率都通過曲軸輸入 7 軸封裝置 shaftsealinginstrument 軸封裝置是開啟式壓縮機(jī)的重要部件之一 防止曲軸箱內(nèi)制冷劑與外界空氣相互泄漏 8 氣閥組 gasvalvegroup 氣閥主要由閥座 閥片 彈簧和閥蓋 閥片的升高限制器 組成 它的正常工作才能保證壓縮機(jī)實現(xiàn)吸氣 壓縮 排氣 膨脹四個工作過程 氣閥的啟閉是依靠閥片二側(cè)的壓力差來實現(xiàn)的 9 機(jī)體及缸套 機(jī)體是支承壓縮機(jī)全部質(zhì)量并保證各零部件之間有正確的相對位置的部件 機(jī)體包括氣缸體和曲軸箱兩個部分 安裝氣缸套的部位稱為氣缸體 安裝曲軸的部位稱曲軸箱 10 能量調(diào)解機(jī)構(gòu) 壓縮機(jī)制冷量的大小與運(yùn)轉(zhuǎn)情況有關(guān) 常用載荷調(diào)節(jié)法 A 間歇運(yùn)行B 調(diào)節(jié)冷劑流量 節(jié)流 旁通 C 卸載D 調(diào)速卸載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 開啟吸氣閥 氣缸相當(dāng)于不工作 A 頂桿啟閥機(jī)構(gòu)B 油壓推桿機(jī)構(gòu) 4 半封閉式制冷壓縮機(jī) 半封閉式制冷壓縮機(jī)的機(jī)體和電動機(jī)的外殼鑄成一體 電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直接裝在壓縮機(jī)曲軸的懸臂部分 因而不需要軸封和聯(lián)軸器 它比開啟式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更為緊湊 密封性能好 噪聲低 比全封閉式壓縮機(jī)易于拆卸和修理 5 封閉式制冷壓縮機(jī) 全封閉式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn) 是將壓縮機(jī)與電動機(jī)一起組裝在一個密閉的罩殼內(nèi) 形成一個整體 從外表上看只有壓縮機(jī)進(jìn) 排氣管和電動機(jī)引線 3 2活塞式制冷壓縮機(jī)的性能 一 工作過程1 理想工作過程 4 1 吸氣過程 下止點(diǎn) 1 2 壓縮過程2 3 排氣過程 上止點(diǎn) 完成一個循環(huán) 壓縮機(jī)對制冷劑所做的功可用面積41234表示 一 工作過程 2 實際工作過程 壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)上 不可避免地會有余隙容積 吸 排氣閥門有阻力 壓縮過程中 氣缸壁與氣體之間有熱量交換 氣閥部分及活塞與氣缸壁之間有氣體的內(nèi)部泄漏 二 工作參數(shù) 1 氣缸工作容積Vg 理想工作過程下 曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈 壓縮機(jī)一個氣缸所吸入的低壓氣體的體積 D為氣缸直徑 L為活塞行程 二 工作參數(shù) 2 理論輸氣量 在理想條件下 壓縮機(jī)在單位時間內(nèi)由氣缸輸送的氣體質(zhì)量 D為氣缸直徑 L為活塞行程 n為氣缸數(shù) z為轉(zhuǎn)數(shù) 3 實際輸氣量 在實際運(yùn)行中 壓縮機(jī)在單位時間內(nèi)輸送的氣體體積 Vr實際輸氣量 Mr實際輸氣質(zhì)量 v1 氣體比容 二 工作參數(shù) 4 容積效率 v 輸氣系數(shù) 制冷壓縮機(jī)的實際輸氣量VR與理論輸氣量Vh的比值 影響因素 余隙容積 v余隙系數(shù)吸 排氣閥阻力 p節(jié)流系數(shù)氣缸壁與制冷劑熱交換 T預(yù)熱系數(shù)壓縮機(jī)內(nèi)部泄漏 L氣密系數(shù)經(jīng)驗公式 二 工作參數(shù) 氨 m 1 28氟利昂 m 1 18 3 壓縮機(jī)指示功率 三 性能 1 制冷量 2 壓縮機(jī)理論耗功率 指示效率 i 單位理論壓縮功與實際條件下壓縮單位質(zhì)量制冷劑所消耗的功之比 4 壓縮機(jī)摩擦功率 運(yùn)轉(zhuǎn)時克服機(jī)械摩擦消耗的功率 三 性能 摩擦效率 m 指示功率與軸功率的比值 一般取0 8 0 9 5 壓縮機(jī)軸功率 機(jī)械效率 總效率 k 可反映壓縮機(jī)在某一工況下運(yùn)行的各種損失 k 0 65 0 75 6 壓縮機(jī)配用電動機(jī)的功率 傳動效率 d 直接連接為1 三角帶聯(lián)結(jié)為0 9 0 95 7 能耗指標(biāo)性能系數(shù)COP 指一定工況下壓縮機(jī)的制冷量與所消耗軸功率的比值 可用來評價壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的經(jīng)濟(jì)性 能效比EER 制冷機(jī)輸入單位功所產(chǎn)生的制冷量 評價制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 三 性能 三 性能 壓縮機(jī)各類功之間的關(guān)系 電機(jī)功率P 軸功率Pe 指示功率Pi 理論功率Pth 摩擦損耗 傳動損耗 壓縮氣體損耗 d m i 輸入功率Pin 電機(jī)損耗 e 壓縮機(jī)選型參數(shù) 理論輸氣量 氣缸容積 配備電機(jī) 輸入功率 四 活塞式制冷壓縮機(jī)選型設(shè)計 已選定某型號壓縮機(jī)已知該壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸 缸徑 汽缸數(shù) 活塞行程 轉(zhuǎn)速等 計算壓縮機(jī)氣缸容積 計算理論輸氣量 校核該壓縮機(jī)實際輸氣量能否達(dá)到設(shè)計要求 五 活塞式制冷壓縮機(jī)校核計算 設(shè)計輸氣量 六 關(guān)于壓縮機(jī)的制冷量和功耗 壓縮機(jī)的制冷量和耗功量與制冷劑和工況有關(guān) 壓縮機(jī)的額定制冷量和耗功量 是指在額定工況下的制冷量和耗功量 名義工況標(biāo)準(zhǔn)P59 開啟式和半封閉式制冷壓縮機(jī)的兩個規(guī)定工況 3 3回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī) 一 滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)二 渦旋式制冷壓縮機(jī)三 螺桿式制冷壓縮機(jī) 一 滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī) 滾動轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)屬容積式偏心滾動轉(zhuǎn)子與頂端彈簧機(jī)構(gòu) 一同構(gòu)成密封的吸氣腔和排氣腔1 工作原理2 結(jié)構(gòu)組成 一 滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī) 3 特點(diǎn) 吸氣 壓縮工程在一轉(zhuǎn)內(nèi)同時進(jìn)行 工作平穩(wěn) 余隙小 流動阻力小 大壓縮比下容積效率高 體積小 重量輕 零部件少 振動小 噪聲低 在同工況和同制冷量下 效率高于活塞式壓縮機(jī) 對零部件材質(zhì)和加工精度要求高 4 應(yīng)用 廣泛用于家用冰箱 空調(diào)等中小型制冷系統(tǒng) 二 渦旋式制冷壓縮機(jī) 渦旋式壓縮機(jī)屬容積式 由靜渦盤和動蝸盤組成 動渦盤繞偏心軸公轉(zhuǎn) 1 工作原理2 工作過程3 結(jié)構(gòu)組成 二 渦旋式制冷壓縮機(jī) 4 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單 零部件少 體積小 重量輕 無吸 排氣閥 易損部件少 泄漏少 無余隙 容積效率高 運(yùn)行平穩(wěn) 噪聲低 振動小 壓縮機(jī)效率高 加工 裝配精度要求高 5 應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于中小制冷量的空調(diào)機(jī)組 冷水機(jī)組 熱泵機(jī)組 三 螺桿式制冷壓縮機(jī) 螺桿式制冷壓縮機(jī)是一種容積式壓縮機(jī)1 類型 單螺桿 由一個螺桿和兩星輪組成 雙螺桿 由一對相互嚙合的螺旋形陰陽轉(zhuǎn)子組成 轉(zhuǎn)子的齒槽與氣缸壁之間構(gòu)成壓縮氣體的工作空間2 工作原理3 結(jié)構(gòu)組成 三 螺桿式制冷壓縮機(jī) 4 特點(diǎn) 壓縮機(jī)平衡性好 振動小 轉(zhuǎn)速高 排氣溫度低 結(jié)構(gòu)緊湊 無吸排氣閥 易損部件少 容積效率高 對濕壓縮不敏感 可實現(xiàn)無級能量調(diào)節(jié) 滑閥15 100 油系統(tǒng)復(fù)雜 噪聲大 低壓縮比下能耗較大 5 應(yīng)用 大中型氟利昂制冷系統(tǒng) 3 4離心式制冷壓縮機(jī) 離心式制冷壓縮機(jī)是速度型壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)含機(jī)體 進(jìn)氣室 葉輪 擴(kuò)壓器 蝸殼通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對氣體做功 將離心力產(chǎn)生的