制冷壓縮機彭海峰

1、制冷壓縮機壓縮機分類w容積型1活塞式2螺桿式3旋轉(zhuǎn)活塞式：刮片式，滑片式w速度型：離心式350-3500KW活塞式壓縮機的分類w開啟式/全封閉式/半封閉式w單缸/雙缸/多缸（3，4，6，8，16）w立式/臥式/角度式（V型，W型/S型）w低速，中速，高速500-900r/minw大型，中型，小型，微小5.8-58-580KWw直接傳動(聯(lián)軸器)，間接傳動(皮帶輪)w氨壓縮機，氟壓縮機壓縮機型號w1單級壓縮機:8AS17 4FV10B 缸數(shù),制冷劑,汽缸布置方式,缸徑,傳動2單機雙級壓縮機S8-12.5A3、半封閉壓縮機：3FW54全封閉式制冷壓縮機S2FVQDw往復式制冷壓縮機是應用曲柄連桿機

2、構或其他方法，把原動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊谄變?nèi)的往復運動而進行氣體壓縮的。它的應用最廣，具有良好的使用性能和能量指標。優(yōu)點：能適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求。熱效率較高，單位耗電量較少，特別是在偏離設計工況運行時更為明顯。對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工比較容易，造價也較低廉。技術上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗。 裝置系統(tǒng)比較簡單。相比之下，螺桿式制冷系統(tǒng)中需要裝設大容量油分離器，離心不足之處：w轉(zhuǎn)速受到限制。單機輸氣量大時，機器顯得笨重，電動機的體積也相應增大。w結構復雜，易損件多，維修工作量大。w運轉(zhuǎn)時有振動。w輸氣不連續(xù)，氣體壓力有波動等。 第二節(jié) 活塞式制冷壓縮機的性

3、能 一、壓縮機的工作過程w活塞的上止點和下止點：活塞在汽缸內(nèi)上、下往復運動時，最上端的位置稱為上止點(又稱上死點)，最下端的位置稱為下止點(又稱下死點)。w 活塞行程：上止點與下止點之間的距離稱為活塞行程，它也是活塞向上或向下運動一次所走的路程，通常用s表示。w 汽缸工作容積：上、下止點之間汽缸工作室的容積，用VP表示 w 余隙容積與相對余隙容積：當活塞運動到上止點時，活塞頂與氣閥座之間的容積、第一道活塞環(huán)以上的環(huán)形空間以及氣閥通道(與汽缸一直相通的)這三部分容積之和稱為余隙容積，用Vc表示。余隙容積與汽缸工作容積之比稱為相對余隙容積，用c表示。 w 為了更清楚地了解壓縮機的工作過程，首先將壓

4、縮機的實際工作過程簡化成理想工作過程進行分析。壓縮機的理想工作過程假設為：w壓縮機沒有余隙容積；w吸、排氣過程沒有阻力損失；w吸、排氣過程中與外界沒有熱量交換；w沒有泄漏。制冷壓縮機的基本性能參數(shù)制冷壓縮機的基本性能參數(shù)w一、實際輸氣量一、實際輸氣量在一定工況下，單位時間內(nèi)由吸氣端輸送到排氣端的氣體在吸氣狀態(tài)的體積，為壓縮機體積輸氧量Vs（m3/h），其質(zhì)量稱為在該工況下的壓縮機質(zhì)量輸氣量qm，單位為kg/h。w 二、輸汽系數(shù)二、輸汽系數(shù)壓縮機的實際輸汽量與理論輸汽量之比稱為輸汽系數(shù)。w 三、制冷量三、制冷量w所謂壓縮機的制冷量，就是壓縮機在一定的運行工況下，在單位時間內(nèi)被它抽吸和壓縮輸送的制

5、冷工質(zhì)在蒸發(fā)制冷過程中從低溫熱源（被冷卻的物體）中所吸取的熱量。在給定工況下壓縮機的制冷量Q0可用下式計算。即：100/vqVqVQhVSw為了便于比較和選用，有必要根據(jù)其不同的使用條件規(guī)定統(tǒng)一的工況來表示壓縮機的制冷量，表1-1和表1-2列出了我國有關國家標準所規(guī)定的不同形式的單級小型活塞式制冷壓縮機的名義工況及工作溫度。五、指示功率和指示效率五、指示功率和指示效率w單位時間內(nèi)實際循環(huán)所消耗的指示功就是壓縮機的指示功率Pi，單位為kW，它等于 制冷壓縮機的指示效率i是指壓縮1kg工質(zhì)所需的等熵循環(huán)理論功與實際循環(huán)指示功i（單位為J/kg）之比。 六、軸功率、摩擦功率和軸效率、機六、軸功率、摩

6、擦功率和軸效率、機械效率械效率w由原動機傳到壓縮機主軸上的功率稱為軸功率P e，它的一部分，即指示功率Pi直接用于完成壓縮機的工作循環(huán)，另一部分，即摩擦功率Pm用于克服壓縮機中各運動部件的摩擦阻力和驅(qū)動附屬的設備。w軸效率e是等熵壓縮理論功率與軸功率之比，用它可以評定主軸輸入功率的利用完善程度，較適用于開啟式壓縮機。w機械效率m是指示功率和軸功率之比，用它可以評定壓縮機摩擦損耗的大小程度。 七、電功率和電效率七、電功率和電效率w輸入電動機的功率就是壓縮機所消耗的電功率Pel，電效率el是等熵壓縮理論功率與電功率之比，它是用以評定利用電動機輸入功率的完善程度。八、性能系數(shù)八、性能系數(shù)w為了最終衡

7、量制冷壓縮機的動力經(jīng)濟性，采用性能系數(shù)COP(Coefficient of performance)，它是在一定工況下制冷壓縮機的制冷量與所消耗功率之比。對于開啟式壓縮機，其性能系數(shù)COPe，(單位為w/w)為 w對于封閉式制冷壓縮機，性能系數(shù)還有另一種表達形式能效比EER(Energy Efficiency Ratio)，其單位為W/W或Btu/(w-h)，使用時要注意其單位。 w試對試對612.5AG（6AW12.5）壓縮機進行考核）壓縮機進行考核工況下的熱力計算。工況下的熱力計算。 w解：按壓縮機型式、型號表示規(guī)則可知：該機為6缸、W形、缸徑D125mm、行程S100mm、轉(zhuǎn)速n960r

8、/min，制冷劑為氨的壓縮機。相對余隙容積取c = 0.04。按氨壓縮機的考核工況，蒸發(fā)溫度te = - 15、過冷溫度t 4 =25、冷凝溫度t c =30。該工況下物質(zhì)循環(huán)的p-h圖。如圖2-10所示。 由氨制冷劑的熱力性質(zhì)表和圖，查得各點的有關參數(shù)值如下： 活塞式壓縮機的基本結構活塞式壓縮機的基本結構w1、基本結構各種活塞式制冷壓縮機的制冷量、外形、制冷劑、用途等不盡相同，但其基本結構和組成的主要零部件都大體相同，即包括機體、曲軸、連桿組件、活塞組件、吸排汽組件、汽缸套組件等。圖2-2即為一臺立式兩缸活塞曲柄連桿式制冷壓縮機的結構軸測圖。 活塞式壓縮機的主要零部件與結構活塞式壓縮機的主要

9、零部件與結構 w一、活塞組一、活塞組活塞組是活塞、活塞銷、活塞環(huán)等的總稱?；钊M在連桿的帶動下，在氣缸內(nèi)作往復運動，在氣閥部件的配合下完成吸入、壓縮和輸送氣體的作用。 w1、活塞筒形活塞分頂部、環(huán)部和裙部三部分。2、活塞銷活塞銷用來連接活塞和連桿小頭。3、活塞環(huán)活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種。w氣環(huán)的作用是密封氣缸的工作容積，防止壓縮氣體通過氣缸壁與活塞表面之間的間隙泄漏到曲軸箱中。油環(huán)的作用是刮下附著于氣缸壁上多余的潤滑油，并使壁面上油膜分布均勻。汽環(huán)的密封作用如圖2-13所示。 二、連桿組二、連桿組w連桿組部件如圖2-16所示。它是由小頭襯套、連桿體、大頭軸瓦、連桿螺栓、大頭蓋、螺母及開口銷等組成

10、。w連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛钊耐鶑瓦\動。連桿與曲軸相連的一端稱連桿大頭，作旋轉(zhuǎn)運動；雖一端通過活塞銷與活塞相連的部分，稱為連桿小頭，作往復運動；大頭與小頭之間稱為連桿體，作往復與擺動的復合運動。w連桿大頭有剖分式和整體式兩種。連桿小頭一般為整體式圓環(huán)形結構，如圖2-19所示。連桿體的截面形狀有工字形（圖2-20）、圓形等。有些連桿體中間鉆有油孔，以便使?jié)櫥湍苡纱箢^通過油孔送到小頭，潤滑小頭軸承。 w剖分式連桿大頭用螺栓或螺釘連接大頭蓋。三、曲軸三、曲軸w曲軸是壓縮機的重要部件之一，壓縮機的全部功率都通過曲軸輸入。曲軸受力情況復雜，要求有足夠的強度、剛度和耐磨

11、性。在中小型制冷壓縮機中，最為常見的是曲拐軸和偏心軸兩種類型。曲拐軸簡稱曲軸，結構如圖2-22所示。它由主軸頸、曲柄和曲柄銷（又稱連桿軸頸）三部分組成。 四、軸封裝置四、軸封裝置w軸封裝置是開啟式壓縮機的重要部件之一。它的作用是防止曲軸箱內(nèi)的制冷劑通過曲軸伸出端向外泄漏，或者壓縮機在真空下運行時，不致使外界空氣通過曲軸伸出端向曲軸箱內(nèi)滲透。軸封裝置主要有波紋管式和摩擦環(huán)式兩種。.摩擦環(huán)式軸封裝置的結構型式也很多，常見的如圖2-24所示 五、氣閥組五、氣閥組w氣閥是壓縮機的重要部件之一。它的正常工作才能保證壓縮機實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個工作過程。氣閥實質(zhì)上是一自動閥，氣閥的啟閉是依靠閥片二

12、側的壓力差來實現(xiàn)的。氣閥主要由閥座、閥片、彈簧和閥蓋（閥片的升高限制器）組成，如圖2-25所示。氣閥的結構型式也是多種多樣，最常見的有環(huán)片閥、簧片閥兩種。 w（1）環(huán)片閥這是日前應用最廣泛的一種。我國缸徑在70mm以上的中小型活塞式制冷壓縮機系列，均采用如圖2-26所示這種型式。w（2）簧片閥又稱舌簧閥或翼狀閥。閥片一端固定在閥座上，另一端可以上下運動，以達到啟閉的目的。閥片由厚度為0.10.3mm的彈性薄鋼片制成，因此質(zhì)量輕、慣性小、啟閉迅速，適用于小型高轉(zhuǎn)速壓縮機?；善y閥片的形狀很多，隨閥座上氣流通道和閥片的固定位置而異?，F(xiàn)列舉數(shù)種示于圖2-28。六、機體和缸套六、機體和缸套w1.機體的

13、作用與要求機體是支承壓縮機全部質(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。裝在機體上的還有氣缸蓋、軸承座等零部件。機體是整個壓縮機的支架，因而要求其有足夠的強度和剛性。2.機體的結構型式機體的結構型式很多，有的帶氣缸套，有的氣缸是直接在機體上加工而成。圖2-29所示為一小型兩缸壓縮機的機體結構。 w3.氣缸套.氣缸套的形狀如圖2-31所示。氣缸套采用優(yōu)質(zhì)耐磨鑄鐵鑄造，也可對工作面進行多孔性鍍鉻和離子氮化處理，以提高使用壽命。 三、制冷壓縮機的輸氣量調(diào)節(jié)w壓縮機制冷量的大小與運轉(zhuǎn)情況有關。當外界條件或被冷卻對象

14、的負荷發(fā)生變化時，為了既保持室(庫)內(nèi)所需要的低溫，又實現(xiàn)經(jīng)濟運行，就必須根據(jù)外界條件的變化調(diào)節(jié)壓縮機的產(chǎn)冷量，也就是調(diào)節(jié)壓縮機的輸氣量，使其與當時的外界負荷相適應。采用不同的調(diào)節(jié)方法，它所獲得的經(jīng)濟效果是不一樣的， 目前常用的調(diào)節(jié)方法有以下兩種。1壓縮機的間歇運行w在小型制冷機中，經(jīng)常采用使壓縮機間歇運行的方法來實現(xiàn)調(diào)節(jié)室(庫)溫的目的。即當室(庫)溫降到規(guī)定溫度的下限時，通過溫度繼電器或低壓繼電器使壓縮機停止運行，室(庫)內(nèi)溫度開始回升；當溫度升高到超過規(guī)定溫度的上限值時，上述控制器件又將壓縮機的電路接通，壓縮機重新啟動運行，這樣就可使壓縮機在一個開停周期內(nèi)的平均輸氣量(制冷量)與室(庫)

15、內(nèi)的負荷相適應。這種能量調(diào)節(jié)方法只用于功率小于lOkW的小型制冷設備，如家用電冰箱、窗式空調(diào)器、廚房電冰箱等。對于容量較大的壓縮機，機器的頻繁開停不僅使能量損失較大，室(庫)溫波動也較大，而且還影響機器的壽命和供電山路中電壓的波動，影響其他設備的正常工作。為了解決這個問題，目前生產(chǎn)的中型制冷壓縮機都帶有能量調(diào)節(jié)裝置。 2頂開吸氣閥片以調(diào)節(jié)輸氣量w目前我國缸徑在70mm以上的高速多缸制冷壓縮機廣泛采用頂開吸氣閥片的辦法來調(diào)節(jié)輸氣量。它的工作原理是：調(diào)節(jié)機構將壓縮機的吸氣閥片強制性地頂離閥座，使吸氣閥始終處于開啟狀態(tài) 其它調(diào)節(jié)法w余隙容積調(diào)節(jié)法w旁通調(diào)節(jié)法 四、制冷壓縮機的潤滑系統(tǒng)w1潤滑的作用w

16、 潤滑是壓縮機中的重要問題之一，它不僅影響到壓縮機的性能指標，而且對壓縮機的壽命、可靠性和安全性等也有直接影響。潤滑的作用有 w使摩擦表面(即軸與軸承、活塞環(huán)與汽缸壁等運動部件接觸面)被油膜分隔，形成液體摩擦或半干摩擦，從而降低壓縮機的摩擦功、摩擦熱和零件的磨損，提高壓縮機的機械效率，增加壓縮機的可靠性和耐久性。w 帶走摩擦熱，使摩擦表面溫度不致過高。w 潤滑油充滿了活塞與汽缸的間隙和軸封的摩擦表面之間，增強了密封作用。w 帶走磨屑，改善了摩擦表面的工作情況。w 壓縮機的潤滑系統(tǒng)還向能量調(diào)節(jié)裝置供油。2潤滑方式及潤滑系統(tǒng)w制冷壓縮機的潤滑方式可分為飛濺潤滑和壓力潤滑兩種類型。飛濺潤滑是利用運動

17、零件的機械作用，將潤滑油送至需要潤滑的摩擦表面，很多半封閉式壓縮機就采用飛濺潤滑方式。一方面，在連桿大頭下端裝設甩油勺，將曲軸箱中的油甩向汽缸鏡面，潤滑活塞與汽缸壁之間的摩擦表面活塞與汽缸壁之間的摩擦表面；另一方面，在電動機一端的軸上裝有甩油盤，將油甩起并收集在電動機側端蓋的集油小室上，通過曲軸中的油道潤滑主軸承和連桿軸承主軸承和連桿軸承。在某些小型立式開啟式壓縮機中，飛濺潤滑僅依靠曲柄連桿機構的運動來實現(xiàn)。w 壓力潤滑是利用油泵產(chǎn)生一定的油壓，通過輸油通道將潤滑油送到各摩擦表面。由于油壓穩(wěn)定，因此不僅可對潤滑油進行過濾，而且油量可保證摩擦表面更好地冷卻，可降低壓縮機的工作噪聲(在飛濺潤滑系統(tǒng)

18、中，旋轉(zhuǎn)機構在擊油時會產(chǎn)生噪聲)，提高機器的壽命和可靠性。故我國中小型制冷壓縮機系列廣泛采用壓力潤滑方式。根據(jù)油泵作用力的方式，壓力潤滑有離心油泵潤滑和齒輪油泵潤滑兩種 第四節(jié) 斜盤式壓縮機w一、工作原理w 斜盤式制冷壓縮機也是依靠活塞在汽缸內(nèi)作往復運動來改變汽缸的工作容積，從而提高氣體壓力的。但活塞的運動不是由曲柄連桿機構帶動，而是由一個固定在主軸上的斜盤來驅(qū)動的，而且活塞的運動方向不是與主軸中心線垂直，而是與主軸巧心線平行，如圖251所示。w整個工作過程仍由吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個過程組成。為使結構緊湊，受力合理，常常在同一汽缸軸線上斜盤的兩側對應地布置兩個汽缸，當一個汽缸中進行膨脹和吸氣過程時，另一個汽缸內(nèi)進行壓縮和排氣過程。二、總體結構w圖253為汽車空調(diào)用的三列六缸斜盤式制冷壓縮機的結構示意圖。它屬于開啟式壓縮機類型。斜盤裝在壓縮機主軸上。當軸旋轉(zhuǎn)時，通過活動