制冷壓縮機(jī)緒論1

制冷壓縮機(jī)

講義一制冷壓縮機(jī)緒論1第一章緒論制冷壓縮機(jī)的功能

制冷系統(tǒng)的“心臟”，吸收來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣，提高壓力后排氣到冷凝器，使制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)?？捎糜谥评湎到y(tǒng)和熱泵系統(tǒng)。53-2制冷壓縮機(jī)緒論1

制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)的異同相同點(diǎn)：將低溫處的熱量排到高溫處，同時(shí)消耗能量。不同點(diǎn)：工作溫度范圍和目的和用途不同一般根據(jù)用戶所需的目的不同而區(qū)別為制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)，制冷壓縮機(jī)在兩系統(tǒng)中的功能無差別。53-3制冷壓縮機(jī)緒論1制冷系統(tǒng)目的和用途

環(huán)溫

低溫

工作溫區(qū)

溫度升高53-4制冷壓縮機(jī)緒論1目的和用途

環(huán)溫

高溫

工作溫區(qū)

溫度升高熱泵系統(tǒng)熱泵系統(tǒng)53-5制冷壓縮機(jī)緒論1

制冷壓縮機(jī)的種類與分類制冷壓縮機(jī)（按壓縮機(jī)的熱力學(xué)工作原理分）容積型速度型（按壓縮機(jī)部件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分）往復(fù)式回轉(zhuǎn)式

滾動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)式滑片式單螺桿式雙螺桿式渦旋式（按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分）離心式活塞式一、種類53-6制冷壓縮機(jī)緒論1二、分類制冷壓縮機(jī)分類按蒸發(fā)溫度分按密封方式分按制冷量分高溫（-10~0）℃低溫（-40~-15）℃中溫（-15~0）℃開啟式半封閉式全封閉式大型（550KW~）中型（25~550）KW小型（~25KW）分類53-7制冷壓縮機(jī)緒論1

制冷壓縮機(jī)的發(fā)展概況種類的多樣化發(fā)展:

以傳統(tǒng)的活塞式為主要品種,離心式、螺桿式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式、渦旋式等都在被卓有成效地開發(fā)和應(yīng)用；新型節(jié)能型：變頻壓縮機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速壓縮機(jī)，噴液冷卻等環(huán)保型：使用無氟和環(huán)保工質(zhì)，低噪聲和小振動(dòng)等高效率和高可靠性型：結(jié)構(gòu)改進(jìn)和新機(jī)型的開發(fā)，如雙轉(zhuǎn)子式滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)，擺轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)、渦旋式等的研發(fā)。緊湊輕量化及模糊邏輯控制。

53-8制冷壓縮機(jī)緒論1往復(fù)式壓縮機(jī)

ReciprocatingCompressor法國美優(yōu)樂吸氣過程53-9制冷壓縮機(jī)緒論1排氣過程排氣過程53-10制冷壓縮機(jī)緒論1動(dòng)畫片53-11制冷壓縮機(jī)緒論1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過程吸氣過程53-12制冷壓縮機(jī)緒論1壓縮過程53-13制冷壓縮機(jī)緒論1過壓縮（動(dòng)壓）53-14制冷壓縮機(jī)緒論1排氣過程53-15制冷壓縮機(jī)緒論1膨脹過程53-16制冷壓縮機(jī)緒論1動(dòng)畫片53-17制冷壓縮機(jī)緒論1特點(diǎn)和趨勢發(fā)展歷史悠久，具有豐富的設(shè)計(jì)、研究、制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)成熟，至今在各個(gè)領(lǐng)域中依然被廣泛應(yīng)用、發(fā)展著。在中小冷量范圍內(nèi)，仍以活塞式壓縮機(jī)為主（據(jù)統(tǒng)計(jì)，在100瓦-7.5千瓦的小型封閉式壓縮機(jī)中，活塞式占75%）；零部件多、轉(zhuǎn)速受限制，材料和制造要求低。間歇式吸排氣，管道有氣流脈動(dòng)。直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)高速活塞式壓縮機(jī)的開發(fā),利用先進(jìn)的加工、制造和控制技術(shù)制造高精度的壓縮機(jī)，改進(jìn)氣閥設(shè)計(jì)等。53-18制冷壓縮機(jī)緒論1滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)RotaryCompressor

53-19制冷壓縮機(jī)緒論1滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的工作過程53-20制冷壓縮機(jī)緒論1特點(diǎn)與發(fā)展趨勢零部件少，尺寸緊湊，重量輕.效率對磨損和間隙敏感.變頻壓縮機(jī)：在日本，變頻房間空調(diào)器是主流機(jī)型，容量范圍在進(jìn)一步擴(kuò)大。雙缸雙轉(zhuǎn)子式：新機(jī)型，減小在低速范圍內(nèi)的振動(dòng)。提高經(jīng)濟(jì)性和可靠性：提高生產(chǎn)加工和裝配技術(shù)，使裝配間隙合適，最小化機(jī)械損失和氣體壓縮損失，開發(fā)高效率的電機(jī)。適用于小型冰箱和空調(diào)。53-21制冷壓縮機(jī)緒論1SwingCompressor

擺轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)特點(diǎn):1.轉(zhuǎn)子與葉片鑄造成一體,與軸瓦一起使壓縮平穩(wěn),減少滑閥與轉(zhuǎn)子的泄漏和混合油引起的摩擦,效率和可靠性更高的,采用變頻,在中低速，效率和節(jié)能顯著,且面向替代工質(zhì)HCFC,407C和410A.日本大金(DAIKIN)公司正在用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式.53-22制冷壓縮機(jī)緒論1螺桿式壓縮機(jī)53-23制冷壓縮機(jī)緒論1雙螺桿式壓縮機(jī)的工作過程DoubleScrewCompressor53-24制冷壓縮機(jī)緒論1HITACHIScrewCompressor

日立R-22,R-134a,andR-407Crefrigerants

53-25制冷壓縮機(jī)緒論1特點(diǎn)：適用于中型制冷量范圍內(nèi)，零部件少，可靠性和效率較高，加工精度高，價(jià)格較高。部分負(fù)荷的效率較高，無活塞式的液擊和離心式的喘振現(xiàn)象。53-26制冷壓縮機(jī)緒論1單螺桿壓縮機(jī)SingleScrewCompressorasemi-hermeticsinglescrewcompressorforthelargerDaikinchiller,withR-134arefrigerant

53-27轉(zhuǎn)子星輪制冷壓縮機(jī)緒論1Compressors-SingleScrew單螺桿式壓縮機(jī)的工作過程Compression53-28制冷壓縮機(jī)緒論1工作過程53-29制冷壓縮機(jī)緒論1容量調(diào)節(jié)100%滑閥SlidingVane容量減少53-30制冷壓縮機(jī)緒論1容量調(diào)節(jié)7053-31制冷壓縮機(jī)緒論1容量調(diào)節(jié)0%與吸氣口相通53-32制冷壓縮機(jī)緒論1動(dòng)畫片53-33制冷壓縮機(jī)緒論1Uniquestateoftheartdesign:

Compact,simpleandrobustconstructionLackofvalvesorcriticalreciprocatingcomponentsincreasesresistancetoliquidsluggingandensuresmaximumreliability

Verylowbearingload,well-balancedaxialandradialforcesbysymmetricalcompressionwithasinglerotorand2idleturninggaterotors

Durablepolymergaterotorseliminatefrictionandsignificantlyreducewearandenergylosses

Nooilpumpnecessary–compressorscrewiscooledandsealedofcompressorbyliquidrefrigerantinjection,resultinginaconstantworkingtemperaturethroughoutanextendedworkinglifeandallowingreducedrotorclearanceforaccurateandefficientcompression

Verylowvibrationlevels,resultinginlesswearandlowoperatingsoundlevel(silencerincorporatedwithincompressor)

特點(diǎn)：DAIKIN53-34制冷壓縮機(jī)緒論1圖5－7全封閉渦旋壓縮機(jī)1-吸氣管 2-排氣口 3-靜渦旋盤4-動(dòng)渦旋盤 5-背壓腔6-電動(dòng)機(jī)7-曲軸 8-十字聯(lián)接環(huán)渦旋式壓縮機(jī)ScrollCompressor

53-35吸氣排氣制冷壓縮機(jī)緒論1臥式渦旋壓縮機(jī)

日立公司HITACHIhorizontalscrollcompressorforrefrigerationapplication，1988，astheworld'sfirst.

UsingR-22refrigerantthecompressorhasanextendedcoolingrangefrom-45°Cto+5°C.

用于冷藏、冷凍柜53-36制冷壓縮機(jī)緒論1立式

TheHITACHIScrollCompressorisusedinlowtemperatureapplications,suchasinthecryogenicsindustry.

53-37制冷壓縮機(jī)緒論1渦旋式壓縮機(jī)的工作過程DaikinR-407Crefrigerant

hermeticscrollcompressors

for

SmallerDaikinchillers53-38制冷壓縮機(jī)緒論1工作過程

53-39制冷壓縮機(jī)緒論1Importantfeaturesinclude:

CompactSize：

Compact,simpleandrobustdesignGreaterReliability：

LackofvalvesandincorporationofswinglinkmechanismensuresmaximumreliabilitySuperiorEnergyEfficiencyConstantcompressionensureslowenergyconsumption，highcompressionefficiencyduetoabsenceofvolumetricre-expansionQuietOperationLowoperatingsoundlevelLowstartingcurrent53-40制冷壓縮機(jī)緒論1圖5-1滑片壓縮機(jī)滑片式壓縮機(jī)

SlidingVaneCompressor53-41制冷壓縮機(jī)緒論1吸氣口排氣口53-42制冷壓縮機(jī)緒論1全封閉式活塞式滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式Hermetic53-43制冷壓縮機(jī)緒論1全封閉式壓縮機(jī)的剖視圖53-44制冷壓縮機(jī)緒論1半封閉式Semi-hermetic53-45制冷壓縮機(jī)緒論1半封閉式壓縮機(jī)的剖視圖53-46制冷壓縮機(jī)緒論1開啟式Open-driven

江蘇省泰州商業(yè)機(jī)械總廠53-47制冷壓縮機(jī)緒論1開啟式壓縮機(jī)的剖視圖53-48制冷壓縮機(jī)緒論1CFCs

和HCFCs的替代名稱:CFCS_——全鹵代烴，分子中只有氯、氟、碳原子_

稱氯氟烴如：R11，R12，R13，R14，R113，R114等,Cl:Chlorine,F：Fluorine,C:CarbonHCFCS——分子中只有氫、氯、氟、碳原子，

稱氫氯氟烴，如：R22，H：HydrogenHFCS——含氫、氟、碳，稱氫氟烴，如R134a53-49制冷壓縮機(jī)緒論12.危害性指標(biāo)*ODP—臭氧消耗潛能（Ozone-depletionpotential)GWP—全球變暖潛能（Global-warmingpotential)CFCS—HCFCSODP增大HFCsODP=0GWP≠0首先被替代逐步淘汰(phaseout)53-50制冷壓縮機(jī)緒論13.替代時(shí)間表對CFCs包括R11、R12、R113、R114等發(fā)達(dá)國家：1996年1月1日完全停止生產(chǎn)和銷售發(fā)展中國家：2010年停用！對HCFCS包括R22、R142bR123等發(fā)達(dá)國家：2020年停用發(fā)展中國家：2040年停用！53-51制冷壓縮機(jī)緒論13.替代工質(zhì)被替代物質(zhì)替代物質(zhì)CFC-12CFC-11HCFC-22R-502HFC-134a,HC600aHFC-245a,HCFC-123(過渡）HFC-134a，R407C，HC-290R-404A，R-507等目前還沒有理想的替代制冷劑，研究工作正在進(jìn)行中。天然工質(zhì)的使用:氨、CO2、碳?xì)浠衔?3-52制冷壓縮機(jī)緒論14.工質(zhì)替代