車站冷熱源設(shè)備-制冷壓縮機(jī)

壓縮機(jī)2019年2月目錄專題引入1壓縮機(jī)2總結(jié)3制冷主機(jī)循環(huán)四大部件：壓縮機(jī)蒸發(fā)器冷凝器節(jié)流裝置專題引入（一）壓縮機(jī)2023/11/205壓縮式制冷系統(tǒng)的心臟主機(jī)壓縮機(jī)稱為（一）壓縮機(jī)壓縮機(jī)作用：l、從蒸發(fā)器中吸低壓制冷劑蒸氣，保證蒸發(fā)器內(nèi)一定的蒸發(fā)壓力；2、提高壓力（壓縮），以創(chuàng)造在較高溫度下冷凝的條件；3、輸送制冷劑，使制冷劑完成制冷循環(huán)。制冷壓縮機(jī)根據(jù)其工作原理可分為容積型和速度型兩大類。在容積型壓縮機(jī)中，氣體壓力的升高是靠吸入氣體的體積被強(qiáng)行縮小，使單位容積內(nèi)氣體分子數(shù)增加來(lái)達(dá)到的。它有兩種結(jié)構(gòu)形式：往復(fù)活塞式和回轉(zhuǎn)式。在速度型壓縮機(jī)中，氣體壓力的升高是靠氣體的速度轉(zhuǎn)化而來(lái)，即先使氣體獲得一定高速，然后再由氣體的速度能轉(zhuǎn)化為壓力能。其主要形式是離心式制冷壓縮機(jī)。（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)制冷和空調(diào)用壓縮機(jī)的分類及結(jié)構(gòu)示意圖（一）壓縮機(jī)說(shuō)明：1）容積式制冷壓縮機(jī)是靠改變工作腔的容積，將周期性地吸收到的定量氣體壓縮。離心式壓縮機(jī)是靠離心力的作用，連續(xù)地將所吸收到的氣體壓縮。2）回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)是靠回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)替代活塞式壓縮機(jī)中的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以改變氣缸的工作容積，從而將一定數(shù)量的低壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)行壓縮。3）目前常用的壓縮機(jī)主要有活塞式壓縮機(jī)、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機(jī)?；钊街评鋲嚎s機(jī)多為中型（標(biāo)準(zhǔn)制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低切容易發(fā)生故障，目前使用的已不多；渦旋式制冷壓縮機(jī)目前主要用于小型制冷系統(tǒng)，在家用空調(diào)以及商用VRV等小型系統(tǒng)大量使用；螺桿式壓縮機(jī)具有有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及操作維護(hù)方便，另外技術(shù)成熟等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)和多種工藝流程中；離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，運(yùn)動(dòng)件少，工作可靠，經(jīng)久耐用運(yùn)行費(fèi)用低，一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中，并且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，使機(jī)組的負(fù)荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。（一）壓縮機(jī)評(píng)價(jià)制冷壓縮機(jī)消耗能量方面先進(jìn)性的指標(biāo)：

a、制冷壓縮機(jī)的性能系數(shù)COP

即：?jiǎn)挝惠S功率的制冷量。軸功率（壓縮機(jī)的耗功率）指電動(dòng)機(jī)傳至壓縮機(jī)機(jī)軸上的功率，主要包括直接用于壓縮空氣的所耗功率和克服運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。

b、能效比EER：?jiǎn)挝浑妱?dòng)機(jī)輸入功率的制冷量大小。此指標(biāo)考慮到驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率對(duì)能耗的影響。（一）壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題A、蒸氣壓縮制冷機(jī)的“液擊”當(dāng)有過(guò)多的液珠進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸后，很難全部立即氣化。這時(shí)既破壞壓縮機(jī)的潤(rùn)滑，又會(huì)造成液擊，使壓縮機(jī)遭受破壞。為防止此類問(wèn)題發(fā)生，在蒸發(fā)器出口（或者附在蒸發(fā)器上）增加一個(gè)液體分離器，使氣液分離，保證干壓縮。另外在空調(diào)的運(yùn)行過(guò)程中，如果制冷機(jī)冷凍水上的流量計(jì)失靈，或者沒(méi)有裝，當(dāng)冷凍水流量過(guò)少壓縮機(jī)依然工作的話，會(huì)使蒸發(fā)器盤(pán)管凍破，使水進(jìn)入壓縮機(jī)，損壞壓縮機(jī)，后果嚴(yán)重。B、離心式壓縮機(jī)的“喘振”喘振是離心式壓縮機(jī)的特性。喘振的主要原因是冷凝壓力過(guò)高或者吸氣壓力過(guò)低，出現(xiàn)氣體來(lái)回倒流撞擊現(xiàn)象。當(dāng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)制冷能力，其負(fù)荷過(guò)小時(shí)（一般當(dāng)?shù)陀?0%時(shí)），也會(huì)發(fā)生喘振現(xiàn)象。發(fā)生喘振不但會(huì)增大噪聲和振動(dòng)，也會(huì)使高溫氣體倒流充入壓縮機(jī)，損壞壓縮機(jī)及制冷裝置。（一）壓縮機(jī)冷水機(jī)組中以活塞式壓縮機(jī)為主機(jī)的稱為活塞式冷水機(jī)組?；钊嚼渌畽C(jī)組的壓縮機(jī)、蒸發(fā)器，冷凝器和節(jié)流機(jī)構(gòu)等設(shè)備，都組裝在一起，安裝在一個(gè)機(jī)座上，其連接管路已在制造廠完成了裝配，因此用戶只需在現(xiàn)場(chǎng)連接電氣線路及外接水管（包括冷卻水管路和冷凍水管路），并進(jìn)行必要的管道保溫，即可投入運(yùn)轉(zhuǎn)。1、活塞式冷水機(jī)組（一）壓縮機(jī)根據(jù)機(jī)組配用冷凝器的冷卻介質(zhì)的不同，活塞式冷水機(jī)組又可分為水冷和風(fēng)冷的兩種。根據(jù)機(jī)組所配壓縮機(jī)的數(shù)量不同，又可分為單機(jī)頭活塞式冷水機(jī)組和多機(jī)頭活塞式冷水機(jī)組。

活塞式冷水機(jī)組具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝快、操作簡(jiǎn)單和管理方便等優(yōu)點(diǎn)。（一）壓縮機(jī)

蒸發(fā)器冷凝器（一）壓縮機(jī)活塞式制冷壓縮機(jī)的分類（1）按壓縮機(jī)汽缸分布形式分：直立形、V形、W形、S形（扇形）和Y形（星形）（2）按使用的制冷劑種類分：氟利昂和氨制冷壓縮機(jī)（3）按壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的組合形式分：開(kāi)啟式和封閉式（半封閉和全封閉）（4）按壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)分：?jiǎn)螜C(jī)單級(jí)和單機(jī)雙級(jí)制冷壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)2、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作原理圖6-7活塞式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-機(jī)體2-曲軸3-曲軸銷4-連桿5-活塞銷6-活塞7-吸氣閥片8-吸氣閥彈簧9-排氣閥片10-排氣閥彈簧11-安全彈簧12-氣閥13-排氣腔14-氣缸15-活塞環(huán)16-吸氣腔其工作過(guò)程實(shí)質(zhì)上是連續(xù)運(yùn)行的過(guò)程，為便于理解可分解為四個(gè)過(guò)程，膨脹、吸氣、壓縮、排氣。（一）壓縮機(jī)（1）壓縮

（2）排氣

（3）膨脹

（4）吸氣圖6-8活塞壓縮機(jī)的工作過(guò)程活塞向下移動(dòng)，氣缸內(nèi)剩余氣體體積增大，壓力降低，當(dāng)缸內(nèi)壓力低于吸氣管內(nèi)壓力時(shí)；吸氣閥片被頂開(kāi)，進(jìn)入吸氣過(guò)程?；钊^續(xù)向下移動(dòng)，氣體持續(xù)進(jìn)入氣缸，當(dāng)缸內(nèi)壓力大于吸氣管內(nèi)的壓力時(shí)，吸氣閥片落下，關(guān)閉吸氣?；钊蛏弦苿?dòng)，壓縮氣體，當(dāng)缸內(nèi)氣體壓力高于排氣管內(nèi)壓力(冷凝壓力)時(shí)，排氣閥片被沖開(kāi)，進(jìn)入排氣過(guò)程。

曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，壓縮機(jī)完成了膨脹、吸氣、壓縮、排氣4個(gè)過(guò)程（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)開(kāi)啟式活塞制冷壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)封閉式制冷壓縮機(jī)：電機(jī)與壓縮機(jī)組裝成整體的制冷壓縮機(jī)。與開(kāi)啟式制冷壓縮機(jī)相比較，封閉式壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)中、小型制冷壓縮機(jī)特別適用。（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)①因?yàn)槭峭鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速不宜太高②氣缸工作腔有余隙容積③氣缸工作腔必須設(shè)置吸、排氣閥，使吸、排氣過(guò)程產(chǎn)生阻力損失④結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多⑤往復(fù)式壓縮機(jī)不允許吸氣帶液活塞式壓縮機(jī)的特點(diǎn)：（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)進(jìn)出口溫度進(jìn)出口溫度1USRT=3.517KW1KcaL/h=1.163W,1KW=860Kcal/h。Kcal/h：大卡；Kw：千瓦。

1USRT=3.517KW1KcaL/h=1.163W,1KW=860Kcal/h。Kcal/h：大卡；Kw：千瓦。

（一）壓縮機(jī)以各種型式的螺桿式壓縮機(jī)為主機(jī)的冷水機(jī)組，稱為螺桿式冷水機(jī)組。它是由螺桿式制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、油泵、電氣控制箱以及其它控制元件等組成的組裝式制冷系統(tǒng)。螺桿式冷水機(jī)組具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作簡(jiǎn)便、冷量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)、體積小、重量輕及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。2、螺桿式冷水機(jī)組（一）壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)的分類（1）螺桿式壓縮機(jī)按壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)方式也可分為開(kāi)啟式和半封閉式及全封閉式；（2）按螺桿的個(gè)數(shù)又分為單螺桿式和雙螺桿式；（3）按使用的制冷劑不同又分為用R22、R134a的不同型號(hào)的螺桿式壓縮機(jī)，使用R22的螺桿式壓縮機(jī)的油分離器與壓縮機(jī)封閉于同一機(jī)殼內(nèi)，用R134a的螺桿式壓縮機(jī)的油分離器則單獨(dú)設(shè)置。（一）壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)的工作原理螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式的容積式壓縮機(jī)，它是利用一對(duì)設(shè)在機(jī)殼內(nèi)的螺旋形陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的嚙合運(yùn)動(dòng)，來(lái)改變齒槽容積完成制冷劑蒸汽的壓縮。它的工作容積是由嚙合運(yùn)動(dòng)著的一個(gè)陽(yáng)轉(zhuǎn)子與一個(gè)陰轉(zhuǎn)子，并借助于包圍這一對(duì)轉(zhuǎn)子四周的機(jī)殼內(nèi)壁所形成，如圖6-9所示。圖6-9螺桿式壓縮機(jī)壓縮過(guò)程示意圖（一）壓縮機(jī)螺桿機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)的效率比離心機(jī)高8%～10%而且不存在離心機(jī)的喘振問(wèn)題特點(diǎn)近年來(lái)，隨著螺桿機(jī)可靠性方面的改進(jìn)，它在中等容量的制冷與空調(diào)裝置上的應(yīng)用更為廣泛了。螺桿式制冷壓縮機(jī)的冷量可在15%~100%之間無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，當(dāng)冷量在60%~100%之間調(diào)節(jié)時(shí)，其耗功率幾乎與制冷量以相同比例變化。（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)當(dāng)前研究與開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)比往復(fù)機(jī)更可靠是同等能力下尺寸小制造成本低回轉(zhuǎn)機(jī)優(yōu)點(diǎn)回轉(zhuǎn)機(jī)的局限性壓縮機(jī)中任何基本磨損（軸承、軸、轉(zhuǎn)子或葉片等磨損）都使間隙變大，并明顯影響壓縮機(jī)性能。降低振動(dòng)與噪聲，改善油處理和減小摩擦。（一）壓縮機(jī)以離心式制冷壓縮機(jī)為主機(jī)的冷水機(jī)組，稱為離心式冷水機(jī)組。目前使用有單級(jí)壓縮離心式冷水機(jī)組和兩級(jí)壓縮離心式冷水機(jī)組。離心式冷水機(jī)組適用于大中型建筑物，如賓館、劇院、辦公樓等舒適性空調(diào)制冷，以及紡織、化工、儀表、電子等工業(yè)所需的生產(chǎn)性空調(diào)制冷，也可為某些工業(yè)生產(chǎn)提供工藝用冷水；目前，單機(jī)容量在1200kW以上的制冷壓縮機(jī)，幾乎全部采用離心式制冷壓縮機(jī)。3、離心式冷水機(jī)組（一）壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)依靠氣流速度變化的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，起到壓縮作用：吸入氣體由葉輪旋轉(zhuǎn)達(dá)到很高速度，然后導(dǎo)入渦殼使速度能轉(zhuǎn)變成壓力能。單級(jí)壓力比受葉輪圓周速度與制冷劑性質(zhì)的影響。輪周速度受制于材料強(qiáng)度和氣體動(dòng)力條件。（一）壓縮機(jī)①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)速高、輸氣量大，故體積、重量小②制冷劑不與潤(rùn)滑油接觸，避免了油對(duì)制冷劑的影響③與前述各種容積式壓縮機(jī)特性一個(gè)重要的不同之處是：喘振現(xiàn)象就是氣流在流道內(nèi)來(lái)回撞擊而不能正常輸出。離心機(jī)的特點(diǎn)是：它的吸、排氣壓力差（或壓力比）與吸氣量有密切關(guān)系，吸氣量變化還影響機(jī)器效率，在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，有可能出現(xiàn)喘振。（一）壓縮機(jī)1離心式壓縮機(jī)2-蒸發(fā)器3-冷凝器4-高壓浮球閥5-活塞式壓縮機(jī)6-油分離器7-氣液分離器8-放空氣閥9-干燥器10-油箱11-油過(guò)濾器12-油冷卻器13-油泵離心式冷水機(jī)組制冷系統(tǒng)示意圖（一）壓縮機(jī)系統(tǒng)中設(shè)有制冷劑回收裝置，因?yàn)殡x心式冷水機(jī)組的系統(tǒng)比較龐大，管路也較復(fù)雜，不能用離心式壓縮機(jī)本身對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行試壓、試漏、抽真空和對(duì)系統(tǒng)中空氣排除及制冷劑的回收等，因此要設(shè)置一套抽氣回收裝置。作用：(1)可以代替真空泵對(duì)制冷系統(tǒng)抽真空。(2)在沒(méi)有高壓氣源的情況下，可作為機(jī)組在充氟利昂前試漏時(shí)的加壓設(shè)備。(3)用于排除漏入系統(tǒng)的空氣和回收混合氣體中的制冷劑，這是它的主要用途。（一）壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作特性，它的輸氣量一般希望不小于2500m3/h。因此離心式冷水機(jī)組適用于較大的制冷量，單機(jī)容量通常在581.4kW（50×104kcal）以上。目前最大的離心式冷水機(jī)組的制冷量可達(dá)35000kW（3000×104kcal/h）。（一）壓縮機(jī)此外，離心式冷水機(jī)組的工況范圍比較狹窄。單級(jí)離心式冷水機(jī)組中，冷凝壓力不宜過(guò)高，蒸發(fā)壓力不宜過(guò)低。其冷凝溫度一般控制在40℃左右，冷凝器進(jìn)水溫度一般在32℃左右；蒸發(fā)溫度大致在0~10℃之間，用得較多的是0~5℃，蒸發(fā)器冷水出口溫度約為5~7℃左右。（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)渦旋式制冷壓縮機(jī)使用功率大約在1~15kW之間，與活塞式制冷壓縮機(jī)相比，它的體積縮小40%，重量減輕15%，易損部件極少，運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低，具有較高的EER值。偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)在功率1kW以下的小型窗式空調(diào)和食品冷藏箱中使用。4、渦旋式壓縮機(jī)和偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展制造困難渦旋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單復(fù)雜的形線極高的精度要求（一）壓縮機(jī)（1）

（2）

（3）

（4）圖6-12滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)工作過(guò)程圖6-11滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-排氣管2-氣缸3-滾動(dòng)轉(zhuǎn)子4-曲軸5-潤(rùn)滑油6-吸氣管7-滑板8-彈簧9-排氣閥（一）壓縮機(jī)渦旋機(jī)在技術(shù)上的特長(zhǎng)50沒(méi)有氣閥在制冷裝置中可靠性大大提高軸的扭矩更均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)壓力脈動(dòng)小振動(dòng)和噪聲低在給定吸氣條件下渦旋機(jī)的容積效率幾乎與壓力比無(wú)關(guān)不存在余隙容積的影響優(yōu)點(diǎn)熱泵的季節(jié)供熱系數(shù)HSPF提高整個(gè)系統(tǒng)的效率提高，即季節(jié)能效比SEER提高能夠用同一個(gè)電動(dòng)機(jī)在很寬的工作范圍內(nèi)高效運(yùn)轉(zhuǎn)

（一）壓縮機(jī)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)器,在冰箱上也有一定應(yīng)用。這種壓縮機(jī)不需要吸氣閥,使它適用于變速運(yùn)行,從而可以通過(guò)變頻控制提高系統(tǒng)性能。目前渦旋壓縮機(jī)已在柜式空調(diào)領(lǐng)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在車用空調(diào)領(lǐng)域,渦旋壓縮機(jī)的制冷系數(shù)已達(dá)2.0,顯示出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展在于擴(kuò)大其制冷量范圍,進(jìn)一步提高效率,使用替代工質(zhì)和降低制造成本等方面。（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)（一）壓縮機(jī)模塊式冷水機(jī)組是一種新型的制冷裝置，它是由多臺(tái)模塊式冷水機(jī)單元并聯(lián)組成的。

模塊式系統(tǒng)中每個(gè)單元制冷量為130kW，其中有兩個(gè)完全獨(dú)立的制冷系統(tǒng)，各自有雙速或單速壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器及控制器，它以R22為制冷劑，空調(diào)制冷量65kW。5、模塊式冷水機(jī)組（一）壓縮機(jī)模塊式機(jī)組可由多達(dá)13個(gè)單元組合而成，總的制冷量為1690kW。模塊式冷水機(jī)組內(nèi)設(shè)有電腦監(jiān)控系統(tǒng)，控制整個(gè)機(jī)組，按空調(diào)負(fù)荷的大小，定期啟停各臺(tái)壓縮機(jī)或?qū)⒏咚龠\(yùn)行變?yōu)榈退龠\(yùn)行，包括每一個(gè)獨(dú)立制冷系統(tǒng)和整機(jī)運(yùn)行。（一）壓縮機(jī)模塊式冷水機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)：按照冷負(fù)荷變化，隨時(shí)調(diào)整運(yùn)行的模塊數(shù)，使輸出冷量與空調(diào)負(fù)荷達(dá)到最佳配合，節(jié)約能耗；多臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)工作，如果其中一臺(tái)壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其它運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)能保證制冷量基本不變，在輸出容量不變的運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)逐一進(jìn)行檢修；重量輕，外型尺寸小，節(jié)省建筑面積；模塊式的組合，對(duì)制冷系統(tǒng)提供最大的備用能力，而且擴(kuò)大機(jī)組容量非常簡(jiǎn)單易行。（一）壓縮機(jī)

模塊式冷水機(jī)組的最大缺點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)要求較高，因?yàn)槔淠?、蒸發(fā)器均為板式，如果水質(zhì)不好，一旦結(jié)垢阻塞，就會(huì)影響冷凝器和蒸發(fā)器的傳熱，甚至?xí)闺妱?dòng)機(jī)過(guò)載而燒毀。（一）壓縮機(jī)模塊式冷水機(jī)組（一）壓縮機(jī)多機(jī)頭冷水機(jī)組是一種裝有二個(gè)以上壓縮機(jī)的冷水機(jī)組。每個(gè)壓縮機(jī)稱為一個(gè)機(jī)頭，機(jī)頭型式可分為活塞式、螺桿式或渦旋式等等，但必