(整理)第二章电冰箱压缩机

1、精品文档第二章电冰箱与空调器的主要部件第一节压缩机一、压缩机的分类1. 压缩机的作用制冷中压缩机作功使热量由低温物体移向高温物体。压缩机是制冷循环系统的动力，在制冷装置中，是最重要的组成部分，喻为制冷装置的 “心脏”。2. 压缩机按不同方式分类制冷压缩机可按不同的方式分类，较为常见的分类有如卞几种。（1）按制冷机工作原理分容积型压缩机：分为往复式（活塞式）和回转式。速度型压缩机：分为离心式和轴流式。（2）按制冷能力分轻型6kW以下；小型 658kW；中型58464 kW；大型464 kW以上。（3）按采用的制冷剂种类分氟利昂制冷压缩机 以氟利昂为制冷剂。氨制冷压缩机以氨为制冷剂。无氟制冷压缩机

2、R123、R134等新型制冷剂。（4）按压缩级数分单级压缩机 制冷剂从蒸发压力（低压）至冷凝压力（高压）只经过一次压缩，适 用压缩比不大的场合。双极（或多级）压缩机 制冷剂从蒸发压力（低压）至冷凝压力（高压）经两次或 多次压缩，适用于压缩比大、蒸发温度低的制冷系统。（5）按压缩机气缸数目分单缸压缩机 有一只活塞气缸；双缸压缩机 两只活塞气缸；多缸压缩机气缸数量在3个以上，可以是3缸、4缸、6缸、8和16缸等。 单缸和双缸压缩机常为立式或卧式；多缸压缩机人都采用角度式，如V型等。（6）按气缸布置形式分立式（Z型） 立式压缩机的各气缸轴线相互垂直。卧式卧式压缩机的气缸轴线水平布置。角度式 压缩机的

3、气缸轴线呈一定的倾斜角度排列，多为V型（气缸中心线与铅垂 线的夹角小于90”）、W型（气缸中心线与铅垂线的夹角为60）和S型（S表示 扇形，气缸中心线与铅垂线的夹角为45。）等。压缩机气缸布置形式如图所示。（7）按压缩机外壳结构分开启式电一动机与压缩机分开放置，压缩机的运转靠V带或联轴器来传动。半封闭式压缩机与电动机的机体外壳联成一体，电动机与压缩机使用一根轴。轴端安 装在端盖上，端盖的法兰圈与机体用螺栓联接，可以拆卸。全封闭式 压缩机与电动机的机体外壳构成一体，封闭焊死，密封性能很好，不易拆卸。3. 氟利昂活塞式单级基本类型及特性（1）开启式 缸径有50、70、100系列，均为高速多缸逆流式

4、，可实现三工质（NH3、R12、R13） 通用，气缸布置形式分别有V型、W型和S型，转数 n= 1 440r/nmio 标准制冷量 R12时为3 470-97 400 Wo 轴功率 R12 时为 1.1431kW； R22 时为 1.67 32.4 kW。 机器装有吸排油三通阀，在运转条件卞不停车加油。50、70、100系列有能量调节 装置。（2）半封闭式 缸径有50、70、100系列，为高速多缸逆流式：R12、R22两工质通用，气缸布置 形式有V型、W型和S型，转数n = 1 440r/nuno 标准制冷量 R12时为2 870 9 480 kW； R22时为5100kW。 机器装有吸排油三

5、通阀，可不停车加油。（3）全封闭式 缸径有21单缸高速逆流式，目前缸径有40、50、60系列，高速多缸逆流式，如精品文档精品文档3FM4G、3FY5Q等，可实现二工质（R12、R22）通用，气缸布置形式有卧式和立式, 转数可达 n = 2 880 r/inui。 标准制冷量：R22时为8.37-31 .63 kWo 轴功率：R22时为2.27.5 kW。 结构紧凑，密封性能好，噪音低，维修困难。4. 活塞式压缩机的常用术语（1）压缩机转速n压缩机曲轴在单位时间内的旋转圈数称为压缩机转速，通常以1 inin的转数为计量单位（r/mm）。（2）上止点和下止点活塞在气缸内作往复运动时，向上移动的最高

6、位置（离曲轴中心 最远点），称为上止点位置；活塞向下移动的最低位置（离曲轴中心最近点），称为活塞的下 止点位置。（3）活塞行程S活塞在气缸内作往复运动时，上止点至下止点之间的距离称为活塞 行程。它等于曲轴的曲柄半径R的二倍，即S = 2R。（4）气缸直径D：气缸直径即气缸内圆直径。（5）工作容积Vg：活塞行程与气缸截面积的乘积。（6）余隙容积Vc：活塞顶面和阀板底面之间要留有的空间（包括排气孔容积）。（7）相对余隙容积C：余隙容积Vc与工作容积Vg之，即C = Vc/Vgo（8）制冷压缩机工况：制冷压缩机的工作温度、工作条件称为工况。（9）制冷压缩机的标准工况：制冷压缩机在一种特定工作温度条件

7、下的运转工况。（10）制冷压缩机的空调工况：制冷压缩机用于空调时，在其特定工作温度条件下的运 转工况。（11）制冷压缩机的最大功率工况：压缩机在最大功率状态下运转的工况。（12）制冷压缩机的最人压差工况：压缩机能够产生最人压力差（冷凝压力与蒸发压力之差）时的工况。5.压缩机的工作过程压缩机的工作过程示意图如图所示。压缩机每一周期的工作分为膨胀、吸气、压缩、排气四个过程。压缩机工作过程中，活塞在气缸中每往复运动一次，即曲柄每转一圈,就会依次进行压缩、 排气、膨胀和吸气过程，在制冷系统中建立起压力差，使制冷剂在系统中循坏流动，达到制 冷的目的。6. 压缩机输入功率的换算国外采用马力（HP）表示，而

8、我国采用W （瓦）来表示压缩机输入功率，其换算关系见表。P/W M 40吸气管工艺符吸气通道排气机座启定子接线端子定子线圈润滑油吸油管转子曲柄离压缓冲管滑块滑芦活吸气阀片气缸体夕卜壳7. 电冰箱压缩机与电冰箱容积间的匹配电冰箱压缩机与电冰箱容积间的匹配受许多因素的影响，国内外尚无统一的标准。8. 空调器压缩机输入功率与制冷量的对应关系空调器中压缩机制冷量越人，消耗的功率也越人，反之，压缩机制冷量小，消耗的功率 也小。结构：电动机转子直接安装在压缩机曲轴的一端，同电动机一起密封在一个耐压金属壳 内。罩壳由34mm厚的铁板冲压成上下两部分，焊接在一起的。壳表面引出一个粗径吸 气管、一个细径排气管和

9、电源的接线柱。特点：结构紧凑，重量轻，密封性能好，运转平稳，噪声低，电动机浸在低温氟利昂蒸 气中，改善了电动机的冷却条件，减少了电动机的耗电量，效率提高。二、全封闭式压缩机1. 往复活塞式压缩机机构组成：气缸、曲柄连杆（或滑管、滑块）和吸、排气阀等组成的机构。往复活塞式制冷压缩机型号编排方法：第一个数字表示压缩机气缸数目：第二个字母表示所用制冷剂种类，如氟利昂用字母“R”表示，氨用字母“A”表示；第三个字母表示压缩机的结构特征，如“W”表示气缸是W形排列的，“S”表示气缸是 扇形排列；第四个数字表示气缸的直径（以厘米为单位）；第五个字母表示传动方式，A为直接传动（有时会略写），B为带传动，Q表

10、示全封闭。（1）曲柄滑管式压缩机结构、工作过程示意图如图所示。二排气诵遒-排气阀片气缸盖精品文档精品文档滑管、曲轴和气缸装配图如图所示。平衡块曲柄轴，如图所示。 曲轴的结构与用途主轴颈（曲轴的主体部分）、曲柄销和平衡块组成 曲轴是压缩机的主要部件之一，接受电动机以扭转 形式传入的动力，并把它转变为活塞往复运动的力 来压缩气体作功。 活塞的结构与用途活塞头和滑管组成的，用来在气缸中压缩气体。 气缸与机座的结构与用途压缩机气缸外形如图。中间是气缸筒，两边是低 压腔和高压腔，在低压腔中装有进气管，气体由 进气管吸入。机座构成：是由安装气缸的平面和安装电动机的 四个支柱端面以及主轴孔（主轴颈的轴承孔）

11、和 四个支柱。机座是连接气缸和安装电动机的。精品文档排气口吸气口 气阀结构与用途分类：按照气体流动的方式，分为逆流 式和顺流式两种气阀。逆流式气阀又称为回流式气阀，气体在 气缸内随着活塞的运动方向而改变流动 方向。吸气与排气气体的流向相反。 滑块连接曲轴和活塞，将曲轴的旋转运动转 度为活塞的往复直线运动，将曲轴的动 力传送到活塞，使活塞能够压缩气体。 滑块要求有较高的强度和耐磨性。（2）曲柄连杆式压缩机 结构和工作过程示意图如图所示。精品文档 工作过程：如图所示。 滚动转子式压缩机的特点排气压力损失小，吸气效率提高，压缩机耗电少，运转平稳，振动和噪音小。压缩机部2. 旋转式压缩机又称旋转活塞式

12、压缩机，其电动机转子的旋转运动直接带动活塞旋转完成压缩功能。 有螺杆式、滚动转子式和滑片式等多种结构。（1）滚动转子式压缩机 结构：又叫固定叶片式压缩机，其结构如图所示。组成部件：壳体、转子滑板（分隔叶片）、圆形（或椭圆形）气缸、偏心轮、排气阀、 弹簧等。件少，成本低，体积小，重量轻，可靠性高，要求制造材料的耐磨性好，零部件加工精度和 装配精度要求高。滚动转子式压缩机与往复式压缩机特性对比如表所示。（2）滑片式压缩机 滑片式压缩机结构组成：气缸、与主轴相连的偏心转子 （旋转活塞）、滑片、排气阀、外壳等。 也称旋转叶片式压缩机，按滑片数目 分为双滑式、多滑式。结构示意图如 图所示。1. 缸体2.

13、旋转活塞3. 叶片4.吸气口5.排气口滑片式压缩机的工作过程电动机带动转子高速旋转，滑片依靠离心力作用与气缸内壁严密接触，滑片后面的某一 容积将由最小值逐渐变大，并和吸气II相通，吸入制冷剂气体，到基元容积达到最大，完成 吸气过程。以后随着转子旋转，基元容积开始缩小，气体被压缩。当压力超过排气压力时, 排气阀打开，排出高压气体。该基元的后滑片越过排气II边缘时，则该基元排气结束。相邻 的后一基元容积紧接着重复上述吸排气过程。对于双滑片式压缩机，在转子每旋转一周中，依次有2个基元容积分别进行吸气一压缩 排气f吸气的循环过程。结构特点：结构简单，制造、操作、维修方便，无吸气阀及曲柄连杆机构，排气均

14、匀、 转速高、噪声低，但滑片的机械磨损大。3. 涡旋式压缩机一种新型的高效率压缩机，结构独特， 运转宁静，与全封闭旋转式和全封闭 往复式压缩机相比较，零部件很少， 振动极微，噪声很小，尤其适用于作 空调器部件使用。（1）涡旋式压缩机结构（2）涡旋式压缩机的工作过程 图为工作过程示意图。其中图（a） 所示为吸气终了压缩腔的状态。之 后,涡旋转子每隔90角顺时针作圆 周轨道运动，其情况分别见图（b）、（c）、（d）、最后达到图（d）完成一个周期。以涡旋转子的涡旋线和涡旋定子的涡旋线相切点A为基点，在转子平移转动中是移动的，如图（a）、（b）、（c）、1（d）所示。这种压缩腔是一边向中心 移动，一边

15、缩小容积的一种压缩机构。 压缩后的高压气体从端盖中心排气口 排出。精品文档气缸数、制冷剂等性能参数。可靠性 噪声4. 变频式压缩机：变频式制冷电器的 主要部件是变频式压缩机。（1）变频式压缩机结构 用电子变频技术，改变压缩机电动机的 电源频率，改变压缩机转速，实现电动 机的无级调速或者压缩机的变频调速控 制。 应用：制冷设备用旋转活塞式、涡旋式 和往复活塞式压缩机中。如图所示为双 气缸旋转活塞式变频压缩机的结构图。I. 轴承2.旋转活塞（上、下）3.排气缓冲罩（上、下）4.上轴承5. 轴6.电动机定子7.电动机转子&接线端子9. 蓄液分液器10.阀（上、下）II. 中间隔板12.气缸（上、下）

16、（2）变频式压缩机的工作过程和特点 由滑片、气缸内壁、转子外表面及气缸端 面之间形成封闭容积，主轴旋转时使转子 紧贴在气缸内壁上滚动，随着转子的滚动 容枳产生周期性变化，实现吸气、压缩和 排气过程。 变频压缩的特点： 转速随频率变化，压缩机产生的制冷量或 供热量均与频率成比例地变化。 在较低的转速，较小启动电流下启动。依 靠转速变化，使制冷量或供热量发生变化， 以适应负荷。图表示了一台变频压缩机当频率从30 Hz 变化到100 Hz时的性能。在频率变化时， 制冷量和供热量变化范围大。5. 压缩机的主要性能参数和质量判定（1）主要性能参数 性能系数（能效比或成绩系数） 制冷量 输入功率 气缸容积

17、 注油量 绝缘电阻 噪声 除以上参数，还有排气量、转速配用电动机功率、（2）压缩机的质量判定 安全性能 能效比 制冷量 电动机性能精品文档g uh川川hiih川川ii nun miiiiiiiii111川1 川nillMllllllMIIIII IM|,|皿|冷凝管进导热粘胶剂第二节 热交换器（冷凝器、蒸发器）一、热交换器的种类、结构特点组成：冷凝器和蒸发器两部分。1. 冷凝器的种类、结构特点（1）冷凝器的冷却种类 水冷式 空冷式 蒸发式和淋激式按冷却空气的不同循环方式，分自然对流 冷却和强迫通风对流冷却两种方式。一般冷藏 容积在300 L以上的采用强迫通风对流冷却， 300 L以下的采用自然

18、对流冷却。空调器的冷凝器有水冷式，用于柜式空调 器和整体式移动空调器。风冷式，用于窗式空 调器和分体式空调器。（2）冷凝器的结构特点 百叶窗式冷凝器用直径为5 mm左右、 壁厚为0.75mm 的铜管或复合管弯曲成蛇形 管，紧卡或点焊在厚度为0.5 mm、冲有7001 200个孔的百叶窗形状的散热片上， 靠空气的自然对流散热来形成冷凝条件。 钢丝式冷凝器在蛇形复合管的两侧 点焊直径为1.6 mm的碳素钢丝而构成的。优点：单位尺寸散热面积大、热效率高、 工艺简单、成本低等 内嵌式冷凝器冷凝器盘管安装在箱体外皮内侧与绝热 材料之间，利用箱体外皮散热来达到管内制 冷剂冷凝的目的，见图所示。优点：保证冷

19、凝器有合理的尺寸；对外 壳加热，防止结露；工艺简单，成本较低： 外观严密整洁美观。缺点：散热性能不如百叶窗式和钢丝式： 结构特殊而维修不便。 翅片盘管式冷凝器空气强迫对流式冷凝器。结构：翅片盘管式，如图所示。优点：结构紧凑，散热效率高，冷却能 力大。缺点：翅片密集，空气自然流动时阻力 大，通过加装的轴流风机或离心风机来 强迫空气的对流。” iiiiiiiiihWihiiiiti Mlllllllllll mil川W 卫川川川川I川川II Mil川川II汕llllllllll IDI1IHI1LllllllllllllllllllllllllSil接过滤器接压缩机精品文档精品文档特点：结构牢固可

20、靠，设备简单,规格变化容易，使用寿命长,压吹胀设备等，但传热性能较差,在直冷式双门电冰箱的冷冻室上。进水端详图 套管式水冷凝器套管式水冷凝器是将两根不同直 径的铜管（内管也可若干个）同心地 套在一起盘成椭圆形，如图所示。2. 蒸发器的种类、结构特点（1）按被冷却物体的性质可分为 三大类： 液体冷却式 空气冷却式 固体冷却式（2）蒸发器的结构特点铝平板式蒸发器有复合板吹胀型和印刷管路型两 种结构，如图所示。 管板式蒸发器 用紫铜管或铝管绕在黄铜板或铝板 I韦I成的矩形框上焊制或粘接而成。 蛇形翼片管式蒸发器蛇形 盘管和约高15 20 mm经弯曲成形 的翼片组成的，如图所示。特点：结构简单，除霜方

21、便，一 般不用修理。缺点是自然对流时空气 流速很慢，因而传热性能较差。多用 在小型冷库和直冷式双门电冰箱的冷 藏室上。精品文档 翅片管式蒸发器由蒸发管 和翅片组成，应用于间冷式双门电冰 箱的冷冻室内和空调器中。特点：具有坚固，可靠性高，体 枳小，寿命长，散热率高，如图所示。2 层架盘管式蒸发器盘管既是 蒸发器，又是抽屉搁架，制造工艺简 单，便于检修，成本较低，而且有利于 箱内温度的均匀，冷却速度快。应用于 冷冻室卞置内抽屉式直冷式冰箱，如图 形所示。 角蒸发器是海尔冰箱独设的，双面制冷， 全方位速冻，冰箱最下面抽屉也能冷 冻食品，全面节能保鲜。二、热交换器的工作原理及应用1.热交换器的工作原理

22、外界力作功，使制冷剂在制冷系统内外 实现状态的变化，实现热量的转移，达 到制冷的目的。蒸发器和冷凝器就是够 保证这一过程连续进行的热交换器。1.压缩机2.冷凝器3.毛细管4. 蒸发器5.干燥过滤器6.气缸7.活塞8.绝热层9.低压管10. 高压管11.电动机(1) 冷凝器 功能：降低从压缩机排出的高温高压过热制冷剂蒸气的温度，冷却成高 压的液态制冷剂。过程分为三阶段，如图所示。第一阶段：过热蒸气冷却为饱和蒸气；第二阶段：由饱和蒸气冷凝为饱和温度下的液体：第三阶段：进一步冷却为过冷液体。冷凝器的其他作用：一是将压缩机排气II接到副冷凝器，使浸入化霜水注入蒸发皿中，使之蒸发，以免弄湿 地面。二是将

23、冷凝管绕箱门四周和箱顶部，防止箱门四周及顶部凝露问题。影响冷凝器传热效率的因素： 空气流速 管内残留空气 污垢(2) 蒸发器液体制冷剂在其中蒸发并吸收被冷却物质热量的热交换器，是制冷系统 中主要的换热部件。功能：将节流降压后的低温低压制冷剂液体，在压力很小的蒸发器内，迅速蒸发成饱和 蒸气，大量吸收被冷却物体的热量使之温度下降，从而达到制冷的目的。分类：按内部制冷剂状态可分为干式蒸发、半满液式蒸发和满液式蒸发。蒸发器中制冷 剂的吸热过程如图所示。冷却等温变化冷却气体液体二过热气体毛细管 :“- . 完全液化来自压缩机放热-y液化开始影响蒸发器传热效率的因素： 空气对流速度对蒸发器传热的影响 制冷

24、剂特性对蒸发器传热的影响 霜层及污垢等对蒸发器传热的影响 传热平均温差对蒸发器传热的影响2. 热交换器的应用冷凝器一一制冷系统中的散热器和液化器，其作用就是在系统制冷时进行放热和液化制 冷剂。蒸发器一一在系统制冷时，是吸热设备。第三节毛细管与膨胀阀、制冷辅助设备 一、毛细管1. 制冷系统中的节流装置节流：液体（气体和液体）在流道中 流经阀门、孔板或多孔堵塞时，由于 局部阻力而使压力降低的现象。绝热节流：在节流过程中流体与外界 无换热，制冷剂流经毛细管或膨胀阀时的节流过程，为绝热节流。2. 毛细管的结构形式是一根直径很细的紫铜管，在制冷系 统中可产生预定的压力降，一般用作 电冰箱、空调器和小型冷

25、库的节流元 件。3. 毛细管的工作过程作用：（1）节流降压，将高压流态制冷剂降 压为低压液态制冷剂：（2）控制蒸发器的供液量。图示为制 冷剂液体在毛细管中的压力及状态变 化。4. 毛细管的节流特点（1）毛细管由紫铜管拉制而成，结构简单，制造方便，价格低廉。（2）没有运动部件，本身不易产生故障和泄漏。（3）毛细管的自动补偿性，以适应制冷负荷变化对制冷流量的要求。这种补偿能力有 限，适合在采用全封闭式压缩机的电冰箱、小型空调器、空气降温机以及某些低温设备中使用。（4）增加制冷剂的过冷度，使制冷量增加，提高制冷效果。（5）毛细管本身是常通结构。二、膨胀阀膨胀阀属于节流降压器件，使用在大、小 型空调器

26、中。作用：把来自冷凝器的高温、高压液态制冷 剂降温、降压后，供给蒸发器并自动调节制冷剂 的循环量，控制蒸发器出II制冷剂蒸气的过热度, 以适应系统制冷量变化的需要。1. 手动膨胀阀（1）结构形式手动膨胀阀是最简单的节流阀，如图所示。（2）工作过程适用于制冷系统手动控制的场合。它是一种 带有细牙螺纹调节的针阀，可手动调节阀的 开启度。2. 自动膨胀阀（1）结构形式，如图所示。（2）工作过程阀开启，制冷剂液体进入蒸发器，蒸发引 力升高，导致膨胀阀的关小。当压缩机抽 吸蒸发器中的蒸气时，压力降低，促使膨 胀阀开大，这样它自动调节阀的开启度。当压缩机开动时，针阀立即开人；当压缩 机停止时，蒸发器中的压

27、力可使膨胀阀全 关。3. 热力膨胀阀（1）结构形式图示。组成：感温机构、执行机构和调节 机构三大部分。I. 毛细管2.密封盖3.波纹薄膜4.转动盘5.传动杆6.阀体7.阀孔座&阀针座9阀针10.弹簧II. 弹簧座12调节座13.垫圈14.填料15.压紧螺母16.调节杆17.帽罩过滤网19.进II接头20.氟利昂充剂21.感温包（2）工作过程 热力膨胀阀的工作原理如图所示。 在平衡状态下因P = P0 + PD，阀的开 度一定，供液量一定。 负荷增加，蒸发器出II的制冷剂温度上 升（过热度增加），感温包吸热后压力上升。 PP0 + PD，阀头开启，制冷剂流量增加, 节流后制冷剂压力P0增加。蒸发温度上升, 压缩机的排气量增加，此时，膨胀阀进入新 的平衡状态。P传动膜片卜Pd1.热力膨胀阀2.毛细管3.感温包4.蒸发器负荷减小时，蒸发器出II的制冷剂气体温度卞降（过热度减小），感温包内的压力卞 降，PVPO + PD,薄膜向上弯曲，阀头向关闭方向移动，制冷剂流量减少，使蒸发温度下降, 膨胀阀在较小过热度的条件下保持平衡。精品文档膨胀阀就是利用开阀作用力P的变化来改变阀针的开启度，从而改变制冷剂的流量， 使蒸发器出口带有38C的过热度，实现对阀自动调节。4.电子膨胀阀优点：流量控制范围大、动作迅速、调节精细，制冷剂可以往、