制冷压缩机制冷.pptx
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1、第一节 制冷压缩机的分类 在蒸气压缩式制冷装置中,选用了各种类型的制冷压缩机。它们是装置中的关键核心设备,对系统的运行性能、噪声、振动、使用寿命和节能有着决定性的作用。第三章第三章 制冷压缩机制冷压缩机 根据蒸气压缩的原理,压缩机可分为容积容积型型和速度型速度型两种基本类型。1.1.容积型压缩机容积型压缩机:通过对运动机构作功,减少压缩空间容积来提高蒸气压力,以完成压缩功能。2.2.速度型压缩机速度型压缩机:则由旋转部件连续将角动量转换给蒸气,再将该动量转为压力,提高蒸气压力,达到压缩气体的目的。图31 制冷和空调中常用压缩机的分类及结构示意图二、容积型压缩机 容积型压缩机通过可变的工作容积来
2、完成气体的压缩和输送过程。根据压缩方式分 活塞式(往复式)活塞式(往复式)回转式回转式 活塞式压缩机是最常用的一种容积式压缩机,但近年来回转式压缩机发展很快,特别在高效化、小型化、轻量化方面,滚动活塞式(滚动转子式)、涡旋式和螺杆式等占有很大的优势。从压缩机结构分 开启式开启式 半封闭式半封闭式 全封闭式全封闭式 目前,开启式压缩机除了在氨制冷机、汽车空调器和发动机驱动等场合使用外,在其他的制冷和空调工程中,正逐步向半封闭式和全封闭式发展。全封闭式具有结构紧凑、密封性好、噪音低、运转平稳的优点,而且由于生产规模大、成本低,正越来越广泛地应用于制冷和空调的各个领域中。三、速度型压缩机离心式压缩机
3、离心式压缩机 轴流式压缩机轴流式压缩机 第二节 压缩机的功率和效率压缩机的指示功率和指示效率:由于压缩机的实际过程和理论过程之间有偏差,实际压缩过程中气缸内所消耗的功率Pi(称为指示功指示功率率)比绝热压缩所需之功率Pa要大,两者之间的关系可用指示效率指示效率i i(又称绝热效率)来表示,即:(31)二、轴功率、摩擦功率与机械效率 由原动机传到压缩机曲轴上的功率称为轴功率轴功率轴功率一部分用于克服曲柄连杆等运动机构摩擦阻力,这部分功率称为摩擦功率摩擦功率 轴功率的一部分直接用于压缩气体,称为指示功率指示功率 机械效率:机械效率:(32)压缩机的摩擦功率可分为两部分,即往复运动摩擦功率(活塞、活
4、塞环与气缸间)和回转运动摩擦功率,前者约占7080,后者约占2030。摩擦功率与压缩机的结构有关,也与润滑油温度及转速有关。制冷压缩机的指示效率与机械效率的乘积称为压缩机的总效率,即 制冷压缩机的总效率 约等于0.650.72。三、压缩机所需电动机的功率 当压缩机用皮带与电动机相联接时,这时电动机轴上的功率 要比压缩机的轴功率 大,两者之间的关系可用传动效率 表示,即:(311)或 (312)值一般为:三角皮带传动=0.970.98,平皮带传动=0.96。第三节 活塞式制冷压缩机 活塞式制冷压缩机是研制最早的压缩机,几乎和机械制冷方法同时出现,在一百多年的使用过程中,得到了广泛发展和深入研究,
5、直到目前为止,虽然其地位受到其它类型压缩机的挑战,但其产量仍然在各类压缩机中占主要地位。一、活塞式制冷压缩机的分类按压缩机按压缩机气缸分布形式气缸分布形式分类:分类:可分为直立式、V型、W型、S型(扇形)、Y型(星型)等。按使用的按使用的制冷剂种类制冷剂种类分类分类:可分为氨用、卤代烃用制冷压缩机。按按压缩机与电动机的组合形式压缩机与电动机的组合形式分类分类:可分为开启式和封闭式,其中封闭式又可分为全封闭式和半封闭式两种。按压缩机的按压缩机的级数级数分类:分类:可分为单机单级和单机双级压缩机。二、活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零部件1.1.机体。机体。它是压缩机的机身,用来安装和支承其他零部
6、件以及容纳润滑油。2.2.传动机构。传动机构。压缩机借助该机构传递动作,对气体作功,它包括曲轴、连杆、活塞等。3.3.配气机构。配气机构。它是保证压缩机实现吸气、压缩、排气过程的配气部件,它包括吸、排气阀片,阀板和气阀弹簧等。4.4.润滑油系统。润滑油系统。它是对压缩机各传动摩擦偶合件进行润滑的输油系统,它包括油泵、油过滤器和油压调节部件等。5.5.卸载装置。卸载装置。它是对压缩机气缸进行卸裁、调节冷量、便于启动的传动机构,它包括卸载油缸、油括塞、推杆和顶针、转环等零件。6.6.轴封装置。轴封装置。在开启式压缩机中,轴封装置用来密封曲轴穿出机体处的间隙,防止泄漏,它包括托板、弹簧、橡胶圈和石墨
7、环等。开启式制冷压缩机 图35 8FS10型开启式制冷压缩机机体半封闭式制冷压缩机 图314 R22半封闭式制冷压缩机的总体结构图1滤油器 2吸油管 3端轴承盖 4油泵轴承 5油泵 6曲轴7活塞连杆组 8排气截止阀 9气缸盖 10曲轴箱 11电动机室12主轴承 13电动机室端盖 14吸气过滤器 15吸气截止阀16内置电动机 17油孔 18油压调节阀 19底盖全封闭式制冷压缩机 图315 全封闭式制冷压缩机1排气管 2气缸 3连杆 4吸排气阀 5活塞6主轴承 7电动机定子 8电动机转子 9壳体 10气液分离器11端子 12内部支撑 13排气消声器 14排气腔 15吸气腔16离心油泵 17曲轴 1
8、8副轴承第四节 回转式制冷压缩机 近年来回转式压缩机发展很快,特别在高效化、小型化、轻量化方面。常用的回常用的回转式压缩机有转式压缩机有螺杆式螺杆式、滚动活塞式滚动活塞式(滚动(滚动转子式)、转子式)、滑片式滑片式和和涡旋式涡旋式四种。四种。一、螺杆式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机、离心式制冷压缩机相比是较晚的一种机型。螺杆式制冷压缩机的结构特点,确定了它的许多优点优点,如:零件数仅为活塞式的110,压缩机运行可靠、安全、振幅小;适应性强,在高、低温制冷范围内以及热泵应用中均有良好性能;结构紧凑、能适用于大压比的工况;对湿压缩不敏感;有良好的输气量调节特性;维护方便等特点,是制
9、冷和空调工程的理想主机。螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理图316 螺杆式压缩机的结构1吸气口 2机壳 3阴转子 4阳转子 5排气口图317 螺杆式制冷压缩机的工作过程 a吸气开始 b吸气过程 c吸气结束 d 压缩过程e压缩结束 f排气过程二、滚动活塞式(滚动转子式、刮片式)制冷压缩机 转子式压缩机虽然出现较早,但由于材质和加工精度的限制,长期来在制冷领域一直未被采用。随着科学技术的发展,原有的难题已经或者逐步得到了解决,偏心滚动转子式制冷压缩机在1kW左右以下的小型窗式空调器和食品冷藏箱中已开始广泛使用,在该冷量范围内所显示的优点足以取代活塞式制冷压缩机。图32
10、3 滚动活塞式(滚动转子式、刮片式)制冷压缩机结构示意图1排气管 2气缸 3圆柱形转子 4偏心轮5润滑油 6吸气管 7滑片 8弹簧 9排气阀图324 滚动活塞式(滚动转子式)制冷压缩机的工作过程三、涡旋(涡线)式制冷压缩机图325 涡旋式制冷压缩机的构造1固定螺旋槽板 2旋回螺旋槽板 3壳体 4偏心轴5防自转环 6进气口 7排气口 目前,涡旋式制冷压缩机的使用功率大约在115kW之间。与活塞式制冷压缩机相比较,它的体积可缩小40,重量减轻15,结构简单(仅需5个零件),运行平稳、可靠,噪声可降低23dB(A),具有较高的EER值。第五节 离心式制冷压缩机 离心式制冷压缩机的发展已有六十多年历史
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