壓縮機(jī)(活塞機(jī))-正式

第三章制冷壓縮機(jī)本章主要內(nèi)容3.1活塞式制冷壓縮機(jī)3.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)3.3離心式制冷壓縮機(jī)第一節(jié)活塞式制冷壓縮機(jī)一、壓縮機(jī)分類

1、按使用的工質(zhì)分類:

分為氨壓機(jī)、氟利昂壓縮機(jī)、異丁烷壓縮機(jī)等。

2、按壓縮機(jī)的密封方式分類:

分為開啟式、封閉式

3、按氣缸布置方式分類：

分為臥式、直立式、角度式

4、按制冷量的大小分類

分為小、中、大

5、按氣體壓縮的級數(shù)分類分為單級壓縮和多級(一般為兩級)壓縮制冷壓縮機(jī)。

二、工作過程

1、輸氣系數(shù)實(shí)際輸氣量理論輸氣量1)容積系數(shù)λv

:由于余隙容積的存在，工作過程中出現(xiàn)了膨脹過程，壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量的減少。定義：

P2/P1、m不變，c增加λVc、m不變，P2/P1增加λVc、P2/P1不變，m增加λV1232)壓力系數(shù)λp

:吸排氣閥片阻力對壓縮機(jī)輸氣量的影響。

吸氣過程中氣缸內(nèi)的壓力恒低于吸入管中的壓力。要使氣缸內(nèi)的壓力升高，則要損失一部分活塞行程，使壓縮機(jī)的實(shí)際吸氣量減少。

定義:

3)溫度系數(shù)λt

:氣缸壁與氣體之間熱交換對輸氣量的影響。式中：

Va---進(jìn)入氣缸未被氣缸壁加熱氣體的比容；

Vb---進(jìn)入氣缸被氣缸壁加熱氣體的比容。

對于開啟式壓縮機(jī)為：

對于封閉式制冷壓縮機(jī)為：

4)泄漏系數(shù)λl:壓縮機(jī)工作過程中泄漏所引起的對輸氣量的影響。泄漏部位：a)活塞、活塞環(huán)與氣缸間隙b)氣閥密封面c)氣閥的延遲關(guān)閉對開啟式壓縮機(jī)，λl=0.97~0.99。

對封閉式壓縮機(jī)，高溫工況時，λ1=0.95；中溫工況時，λ1=0.90；低溫工況時，λ1=0.85日本的木村亥之助推薦的經(jīng)驗(yàn)公式(簡稱木村公式)如下:

圖示法輸氣系數(shù)的特性曲線

1)壓縮機(jī)的輸汽系數(shù)可通過分析或計(jì)算求得，

2)也可通過壓縮機(jī)在不同工況下進(jìn)行試驗(yàn)，并將求得的ην值做成輸汽系數(shù)特性曲線，供設(shè)計(jì)或運(yùn)行時查找。

圖2-6是開啟式壓縮機(jī)ην隨工況變化關(guān)系。

(a)氨工質(zhì)

(b)R12(c)R22三、壓縮機(jī)的功率和效率1）機(jī)械效率由原動機(jī)傳到曲軸上的功率稱為軸功率，Pe。軸功率的一部分直接用于壓縮氣體，稱為指示功率，Pi；另一部分用于克服曲柄連桿機(jī)構(gòu)等的摩擦阻力，稱為摩擦功率，Pm。

2、指示效率和指示功率

開啟式壓縮機(jī)中的可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

ηi=λT+bte

壓縮機(jī)的指示效率也可由圖2-7查取。3、指示效率ηi與機(jī)械效率ηm的乘積，稱壓縮機(jī)的總效率。4、配用電動機(jī)功率及傳動效率1）制冷壓縮機(jī)所需要的軸功率，是隨工況的變化而變化的，2）一般則電動機(jī)的軸功率可按運(yùn)行工況下的軸功率，再考慮適當(dāng)裕量(10%~15%)選配。5、電機(jī)效率

四、壓縮機(jī)的運(yùn)行特性曲線和工況

1、運(yùn)行特性曲線

1）壓縮機(jī)的運(yùn)行特性是指在規(guī)定的工作范圍內(nèi)運(yùn)行時，壓縮機(jī)的制冷量和功率隨工況變化的關(guān)系。2）即在不同的冷凝溫度下，壓縮機(jī)的制冷量和軸功率對蒸發(fā)溫度的關(guān)系曲線。

(1)活塞組(pistongroup)1)活塞(piston)

筒形活塞分頂部、環(huán)部和裙部三部分。裙部有活塞銷座。2)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。3)活塞環(huán)(pistonring)有氣環(huán)和油環(huán)a)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處間隙泄漏到曲軸箱。b)油環(huán)的作用是刮下附著于氣缸壁上多余的潤滑油，并使壁面上油膜分部均勻。(2)連桿組(connectingrod)

連桿的作用是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。連桿大頭，作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；連桿小頭，作往復(fù)運(yùn)動；連桿體，作往復(fù)與擺動的復(fù)合運(yùn)動。(3)曲軸(crankshaft)

壓縮機(jī)的全部功率都通過曲軸輸入主軸（單拐、雙拐）(4)軸封裝置(shaftsealinginstrument)作用是防止曲軸箱內(nèi)的制冷劑不致通過曲軸伸出端向外泄漏，或者壓縮機(jī)在真空下運(yùn)行時，不致使外界空氣通過曲軸伸出端向曲軸箱內(nèi)泄漏。(5)氣閥組

氣閥的啟閉是依靠閥片二側(cè)的壓力差來實(shí)現(xiàn)的。a)吸氣閥呈舌形,吸氣通道為四個按菱形分布的小孔，被吸氣閥片所遮蓋。b)排氣閥片呈弓形，排氣通道為四個按弧形分布的小孔，被排氣閥片所遮蓋。(6)機(jī)體及缸套

安裝氣缸套的部位稱為氣缸體，安裝曲軸的部位稱曲軸箱。氣缸蓋例1：某空調(diào)用制冷系統(tǒng)，制冷劑為氨，需要的制冷量φ0=48

kW，空調(diào)用冷水溫度10℃，冷卻水溫度32℃，試進(jìn)行制冷機(jī)的熱力計(jì)算。計(jì)算中，取蒸發(fā)器端部的傳熱溫差5℃，冷凝器端部的傳熱溫差8℃，節(jié)流前的制冷劑液體過冷度5℃，吸氣管路有害過熱度5℃，壓縮機(jī)的容積效率λ=0.8，指示效率ηi=0.8。

循環(huán)特征點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)號p/MPat/℃h/(kJ/kg)v/(m3/kg)00.51751461.693

0.249410.517101457.24321.557

1635.95331.55735366.691

例2：有一臺活塞式制冷壓縮機(jī)，欲用來配一座小型冷庫。庫內(nèi)的溫度要求為－10℃，采用水冷式