壓縮機(jī)介紹課件

制冷技術(shù)一、基本概念

制冷：利用人工的方法，把某物體或某空間的溫度降低到低于周圍環(huán)境的溫度，并使之維持在這一低溫的過程。

實質(zhì)：將熱量從被冷卻對象中轉(zhuǎn)移到環(huán)境中。

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制冷≠冷卻

（冷卻：高溫物體自發(fā)向低溫物體放熱）

制冷機(jī)：實現(xiàn)制冷所需的機(jī)器和設(shè)備。

特點(diǎn)：必須消耗機(jī)械功或高溫?zé)嵩刺峁┑臒崃?，從而實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移）。

制冷技術(shù)

制冷劑：制冷系統(tǒng)中把熱量從被冷卻介質(zhì)傳給外部環(huán)境介質(zhì)的內(nèi)部循環(huán)流動的工作介質(zhì)。

制冷循環(huán)：在制冷機(jī)中，制冷劑進(jìn)行周而復(fù)始的吸熱、放熱的熱力循環(huán)。

1、實現(xiàn)制冷的途徑

利用天然冷源（如：深井水、天然冰等）特點(diǎn)：成本低廉，但受時間和地域的限制且不宜用于獲取低于0℃的溫度。利用人造冷源特點(diǎn)：采用制冷裝置，消耗機(jī)械功或高溫?zé)嵩刺峁┑臒崃繌亩鴮崿F(xiàn)制冷。制冷方法制冷技術(shù)

液體汽化制冷：利用液體氣化需吸收氣化潛熱的原理實現(xiàn)制冷。如：蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷

制冷技術(shù)制冷系統(tǒng)的構(gòu)成

四大基本部件及對應(yīng)的熱力過程壓縮機(jī)：蒸氣壓縮

冷凝器：放熱冷凝

節(jié)流閥：節(jié)流降壓蒸發(fā)器：吸熱蒸發(fā)

冷凝器：制冷劑與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換的設(shè)備，對外輸出熱量。制冷劑蒸氣在其中冷卻、冷凝，釋放的熱量由空氣或水等介質(zhì)帶走。冷卻介質(zhì)：用于冷卻制冷劑蒸氣的介質(zhì)稱為冷卻介質(zhì)（冷卻劑）；冷凝壓力：冷凝器中制冷劑蒸氣的壓力稱為冷凝壓力；冷凝溫度：冷凝壓力對應(yīng)的蒸氣飽和溫度稱為冷凝溫度。制冷系統(tǒng)的構(gòu)成制冷系統(tǒng)的構(gòu)成

蒸發(fā)器：制冷劑與冷凍水進(jìn)行熱交換的設(shè)備，對外輸出冷量。制冷劑從冷凍水中吸熱，在蒸發(fā)器中產(chǎn)生氣化，從而實現(xiàn)蒸發(fā)制冷。蒸發(fā)壓力：蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸氣壓力稱為蒸發(fā)壓力。蒸發(fā)溫度：蒸發(fā)壓力對應(yīng)的制冷劑飽和溫度為蒸發(fā)溫度。

制冷壓縮機(jī)的分類在蒸氣壓縮式制冷裝置中，選用了各種類型的制冷壓縮機(jī)。它們是裝置中的關(guān)鍵核心設(shè)備，對系統(tǒng)的運(yùn)行性能、噪聲、振動、使用壽命和節(jié)能有著決定性的作用。容積型壓縮機(jī)

容積型壓縮機(jī)通過可變的工作容積來完成氣體的壓縮和輸送過程。

根據(jù)壓縮方式分

活塞式（往復(fù)式）

回轉(zhuǎn)式

活塞式壓縮機(jī)是最常用的一種容積式壓縮機(jī)，但近年來回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)發(fā)展很快，特別在高效化、小型化、輕量化方面，滾動活塞式（滾動轉(zhuǎn)子式）、渦旋式和螺桿式等占有很大的優(yōu)勢。從壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)分

開啟式

半封閉式

全封閉式

目前，開啟式壓縮機(jī)除了在氨制冷機(jī)、汽車空調(diào)器和發(fā)動機(jī)驅(qū)動等場合使用外，在其他的制冷和空調(diào)工程中，正逐步向半封閉式和全封閉式發(fā)展。全封閉式具有結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、噪音低、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，而且由于生產(chǎn)規(guī)模大、成本低，正越來越廣泛地應(yīng)用于制冷和空調(diào)的各個領(lǐng)域中。滾動活塞制冷壓縮機(jī)7.2滾動活塞式制冷壓縮機(jī)

7.2.1基本結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子的主軸在原動機(jī)拖動下旋轉(zhuǎn)時，偏心轉(zhuǎn)子緊貼著汽缸內(nèi)壁面回轉(zhuǎn)，成月牙狀空間容積周期性的變化，完成吸排氣和壓縮過程。

滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是一種容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，氣缸工作容積的變化，是依靠一個偏心裝置的圓筒形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)的滾動來實現(xiàn)的滾動活塞制冷壓縮機(jī)7.2.2工作過程

滾動活塞制冷壓縮機(jī)（1）立式全封閉滾動活塞式制冷壓縮機(jī)7.2.3主要結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)制冷壓縮機(jī)2）臥式全封閉滾動活塞式制冷壓縮機(jī)軸功率、摩擦功率與機(jī)械效率——由原動機(jī)傳到壓縮機(jī)曲軸上的功率稱為軸功率——軸功率一部分用于克服曲柄連桿等運(yùn)動機(jī)構(gòu)摩擦阻力，這部分功率稱為摩擦功率

——軸功率的一部分直接用于壓縮氣體，稱為指示功率

機(jī)械效率：

（3－2）

壓縮機(jī)的摩擦功率可分為兩部分，即往復(fù)運(yùn)動摩擦功率(活塞、活塞環(huán)與氣缸間)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動摩擦功率，前者約占70～80％，后者約占20～30％。摩擦功率與壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與潤滑油溫度及轉(zhuǎn)速有關(guān)。制冷壓縮機(jī)的指示效率與機(jī)械效率的乘積稱為壓縮機(jī)的總效率，即

制冷壓縮機(jī)的總效率

約等于0.65～0.72。

三、壓縮機(jī)所需電動機(jī)的功率當(dāng)壓縮機(jī)用皮帶與電動機(jī)相聯(lián)接時，這時電動機(jī)軸上的功率

要比壓縮機(jī)的軸功率

大，兩者之間的關(guān)系可用傳動效率

表示，即：（3—11）

或（3—12）

值一般為：三角皮帶傳動

=0.97～0.98，

平皮帶傳動

=0.96。

影響壓縮機(jī)絕熱效率的因素絕熱效率ηad＝機(jī)械效率ηm×容積效率ηv×指示效率ηi降低摩擦損失，提高機(jī)械效率

曲軸活塞葉片氣缸上下缸蓋，中間板影響摩擦損失的因素決定潤滑狀態(tài)的參數(shù)為油的粘度、摩擦副間的相對運(yùn)動速度、載荷、摩擦副的表面精度、供油量等。Stribeck曲線和潤滑狀態(tài)圖影響容積效率的因素

過熱損失吸氣壓損結(jié)構(gòu)損失泄漏損失影響指示效率的因素

吸氣損失多變損失過壓縮損失測試系統(tǒng)試驗臺葉片位置回轉(zhuǎn)速度吸氣壓力排氣壓力吸氣溫度排氣溫度A/DconverterA/DconverterCHARGEMETERCHARGEMETER示波儀壓力信號pressuregauge輸出壓力脈動測試系統(tǒng)交流變頻異步電動機(jī)基本原理：異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子主磁通和轉(zhuǎn)子電流相互作用而產(chǎn)生的。定子繞組渡過電流時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應(yīng)出電動勢，因而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，該電流與定子旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，便產(chǎn)生了磁場力；V/F變頻控制：說明：要保持Φ恒定，即要保持U1/f恒定，改變頻率f的大小時，電機(jī)定子電壓U1必須隨之同時發(fā)生變化，即在變頻的同時也要變壓直流變頻直流變頻概念

我們把采用無刷直流電機(jī)作為壓縮機(jī)的空調(diào)器稱為“直流變頻空調(diào)”從概念上來說是不確切的，因為我們都知道直流電是沒有頻率的，也就談不上變頻，但人們已經(jīng)形成了習(xí)慣，對于采用無刷直流壓縮機(jī)的空調(diào)器就稱之為直流變頻空調(diào)。*無刷直流電機(jī)

1、無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由稀土材料的永久磁鋼構(gòu)成，

2、定子采用集中繞線，無刷直流電機(jī)既克服了傳統(tǒng)的直流電機(jī)的一些缺陷，如電磁干擾、噪聲、易產(chǎn)生火花、可靠性差、壽命短，又具有交流電機(jī)所不具有的一些優(yōu)點(diǎn)，如運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好、無渦流損失。所以，直流變頻空調(diào)相對與交流變頻空調(diào)而言，具有更大的節(jié)能優(yōu)勢。

轉(zhuǎn)子位置檢測由于無刷直流電機(jī)在運(yùn)行時，必須實時檢測出永磁轉(zhuǎn)子的位置，從而進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動控制，以驅(qū)動電機(jī)換相，才能保證電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行。實現(xiàn)無刷直流電機(jī)位置檢測通常有兩種方法，

1、利用電機(jī)內(nèi)部的位置傳感器（通常為霍爾元件）提供的信號；

2、檢測出無刷直流電機(jī)相電壓，利用相電壓的采樣信號進(jìn)行運(yùn)算后得出。在無刷直流電動機(jī)中總有兩相線圈通電，一相不通電。一般無法對通電線圈測出感應(yīng)電壓，因此通常以剩余的一相作為轉(zhuǎn)子位置檢測信號用線，捕捉到感應(yīng)電壓，通過專門設(shè)計的電子回路轉(zhuǎn)換，反過來控制給定子線圈施加方波電壓；直流變頻空調(diào)與交流變頻空調(diào)的電控區(qū)別

交流變頻空調(diào)的變頻模塊按照SPWM調(diào)制方法，通過三極管的通斷，給壓縮機(jī)三相線圈同時通電，壓縮機(jī)為一三相交流壓機(jī)。直流變頻空調(diào)的變頻模塊每次導(dǎo)通二個三極管（A+、A-不能同時導(dǎo)通，B+、B-不能同時導(dǎo)通，C+、C-不能同時導(dǎo)通），兩相線圈通以直流電，驅(qū)動轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，另一相線圈不通電，但有感應(yīng)電壓，根據(jù)感應(yīng)電壓的大小可以判斷出轉(zhuǎn)子的位置，進(jìn)而控制繞組通電順序。直流變頻相比交流變頻多一位置檢測電路。

類型額定制冷量(CC,W)能效等級54321整體式

2.32.52.72.93.1分體式CC≤45002.62.83.03.23.44500<CC≤71002.52.72.93.13.3

7100<CC≤140002.42.62.83.03.20能效等級劃分能效5級為限定值；2級是節(jié)能評價值也是現(xiàn)在實施的能效限定值高效壓縮機(jī)的技術(shù)路線高效電機(jī)壓縮機(jī)絕熱效率的提高壓縮機(jī)和電機(jī)性能的合理匹配實際COP＝理論COP×電機(jī)效率×絕熱效率交流感應(yīng)電機(jī)交流變頻電機(jī)鐵氧體DCBL電機(jī)釹鐵硼DCBL電機(jī)集中繞線電機(jī)電機(jī)技術(shù)的小型化和高效化各種電機(jī)的效率及特點(diǎn)采用釹鐵硼的、集中繞線式電機(jī)是目前最先進(jìn)的空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)技術(shù)分布繞線集中繞線集中繞線稀土磁鐵電機(jī)壓縮機(jī)特性曲線QH(X)L-30E中低溫壓縮機(jī)特性曲線制冷量0-5-10-15-20-23.3-25-30-35-4050℃5329.44382.33379.92685.52173.71812.61584.812571063.8851.354.4℃5126.941653171242020121652.71421.61000880678.660℃4873.13927.12894.32240.71806.81466.21183.8832.3708.1501.4輸入功率0-5-10-15-20-23.3-25-30-35-4050℃1837.91682.11508.81384.31286.911651075.5982.8906.3809.954.4℃1987.21832.81626.71522.41405.41311.11190.21073.41002905.460℃2108.71939.81729.21603.31503.31367.71273.21184.21090.1985.3電流0-5-10-15-20-23.3-25-30-35-4050℃8.027.346.586.045.625.084.694.293.953.5354.4℃8.678.007.106.646.135.725.194.684.373.9560℃9.208.467.557.006.565.975.565.174.764.30COP值0-5-10-15-20-23.3-25-30-35-4050℃2.902.612.241.941.691.561.471.281.171.0554.4℃2.582.271.951.591.431.261.190.930.880.7560℃2.312.021.671.401.201.070.930.700.650.51常用制冷劑（1）R22（二氟一氯甲烷CHF2Cl）沸點(diǎn)-40.8℃，凝固點(diǎn)-160℃。毒性比R12略大，無色無味，不燃不爆，安全。屬于HCFC類制冷劑，也要被限制和禁止使用。

對金屬與非金屬的作用以及泄漏特性都與R12相似?；瘜W(xué)性質(zhì)不如R12穩(wěn)定，對有機(jī)物的膨潤作用更強(qiáng)。部分與礦物潤滑油互溶。溶水性稍大于R12，系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)裝設(shè)干燥器。(2)R290（丙烷C3H8）沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)比R600a低，蒸氣壓較高和容積制冷量比R600a大，其他制冷特性及安全特性均與R600a相似。

R600a（異丁烷i-C4H10）沸點(diǎn)-11.73℃，凝固點(diǎn)-160℃。毒性非常低，在空氣中可燃，應(yīng)注意防火防爆。與礦物潤滑油能很好互溶，與其他物質(zhì)的化學(xué)相溶性很好，與水的溶解性很差。3)非共沸制冷劑R407C三元非共沸混合制冷劑泡露點(diǎn)溫差大，使用時最好將熱交換器作成逆流形式不能與礦物潤滑油互溶，但能溶于聚酯類合成潤滑油低溫工況下，容積制冷量比R22要低得多。4)非共沸制冷劑R410A兩元混合制冷劑不能與礦物潤滑油互溶，但能溶于聚酯類合成潤滑油。泡露點(diǎn)溫差僅0.2℃，可稱之為近共沸混合制冷劑。