制冷压缩机彭海峰

1、制冷压缩机压缩机分类w容积型1活塞式2螺杆式3旋转活塞式：刮片式，滑片式w速度型：离心式350-3500KW活塞式压缩机的分类w开启式/全封闭式/半封闭式w单缸/双缸/多缸（3，4，6，8，16）w立式/卧式/角度式（V型，W型/S型）w低速，中速，高速500-900r/minw大型，中型，小型，微小5.8-58-580KWw直接传动(联轴器)，间接传动(皮带轮)w氨压缩机，氟压缩机压缩机型号w1单级压缩机:8AS17 4FV10B 缸数,制冷剂,汽缸布置方式,缸径,传动2单机双级压缩机S8-12.5A3、半封闭压缩机：3FW54全封闭式制冷压缩机S2FVQDw往复式制冷压缩机是应用曲柄连杆机

2、构或其他方法，把原动机的旋转运动转变为活塞在汽缸内的往复运动而进行气体压缩的。它的应用最广，具有良好的使用性能和能量指标。优点：能适应较广阔的压力范围和制冷量要求。热效率较高，单位耗电量较少，特别是在偏离设计工况运行时更为明显。对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工比较容易，造价也较低廉。技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验。 装置系统比较简单。相比之下，螺杆式制冷系统中需要装设大容量油分离器，离心不足之处：w转速受到限制。单机输气量大时，机器显得笨重，电动机的体积也相应增大。w结构复杂，易损件多，维修工作量大。w运转时有振动。w输气不连续，气体压力有波动等。 第二节 活塞式制冷压缩机的性

3、能 一、压缩机的工作过程w活塞的上止点和下止点：活塞在汽缸内上、下往复运动时，最上端的位置称为上止点(又称上死点)，最下端的位置称为下止点(又称下死点)。w 活塞行程：上止点与下止点之间的距离称为活塞行程，它也是活塞向上或向下运动一次所走的路程，通常用s表示。w 汽缸工作容积：上、下止点之间汽缸工作室的容积，用VP表示 w 余隙容积与相对余隙容积：当活塞运动到上止点时，活塞顶与气阀座之间的容积、第一道活塞环以上的环形空间以及气阀通道(与汽缸一直相通的)这三部分容积之和称为余隙容积，用Vc表示。余隙容积与汽缸工作容积之比称为相对余隙容积，用c表示。 w 为了更清楚地了解压缩机的工作过程，首先将压

4、缩机的实际工作过程简化成理想工作过程进行分析。压缩机的理想工作过程假设为：w压缩机没有余隙容积；w吸、排气过程没有阻力损失；w吸、排气过程中与外界没有热量交换；w没有泄漏。制冷压缩机的基本性能参数制冷压缩机的基本性能参数w一、实际输气量一、实际输气量在一定工况下，单位时间内由吸气端输送到排气端的气体在吸气状态的体积，为压缩机体积输氧量Vs（m3/h），其质量称为在该工况下的压缩机质量输气量qm，单位为kg/h。w 二、输汽系数二、输汽系数压缩机的实际输汽量与理论输汽量之比称为输汽系数。w 三、制冷量三、制冷量w所谓压缩机的制冷量，就是压缩机在一定的运行工况下，在单位时间内被它抽吸和压缩输送的制

5、冷工质在蒸发制冷过程中从低温热源（被冷却的物体）中所吸取的热量。在给定工况下压缩机的制冷量Q0可用下式计算。即：100/vqVqVQhVSw为了便于比较和选用，有必要根据其不同的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量，表1-1和表1-2列出了我国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型活塞式制冷压缩机的名义工况及工作温度。五、指示功率和指示效率五、指示功率和指示效率w单位时间内实际循环所消耗的指示功就是压缩机的指示功率Pi，单位为kW，它等于 制冷压缩机的指示效率i是指压缩1kg工质所需的等熵循环理论功与实际循环指示功i（单位为J/kg）之比。 六、轴功率、摩擦功率和轴效率、机六、轴功率、摩

6、擦功率和轴效率、机械效率械效率w由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率P e，它的一部分，即指示功率Pi直接用于完成压缩机的工作循环，另一部分，即摩擦功率Pm用于克服压缩机中各运动部件的摩擦阻力和驱动附属的设备。w轴效率e是等熵压缩理论功率与轴功率之比，用它可以评定主轴输入功率的利用完善程度，较适用于开启式压缩机。w机械效率m是指示功率和轴功率之比，用它可以评定压缩机摩擦损耗的大小程度。 七、电功率和电效率七、电功率和电效率w输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率Pel，电效率el是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评定利用电动机输入功率的完善程度。八、性能系数八、性能系数w为了最终衡

7、量制冷压缩机的动力经济性，采用性能系数COP(Coefficient of performance)，它是在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功率之比。对于开启式压缩机，其性能系数COPe，(单位为w/w)为 w对于封闭式制冷压缩机，性能系数还有另一种表达形式能效比EER(Energy Efficiency Ratio)，其单位为W/W或Btu/(w-h)，使用时要注意其单位。 w试对试对612.5AG（6AW12.5）压缩机进行考核）压缩机进行考核工况下的热力计算。工况下的热力计算。 w解：按压缩机型式、型号表示规则可知：该机为6缸、W形、缸径D125mm、行程S100mm、转速n960r

8、/min，制冷剂为氨的压缩机。相对余隙容积取c = 0.04。按氨压缩机的考核工况，蒸发温度te = - 15、过冷温度t 4 =25、冷凝温度t c =30。该工况下物质循环的p-h图。如图2-10所示。 由氨制冷剂的热力性质表和图，查得各点的有关参数值如下： 活塞式压缩机的基本结构活塞式压缩机的基本结构w1、基本结构各种活塞式制冷压缩机的制冷量、外形、制冷剂、用途等不尽相同，但其基本结构和组成的主要零部件都大体相同，即包括机体、曲轴、连杆组件、活塞组件、吸排汽组件、汽缸套组件等。图2-2即为一台立式两缸活塞曲柄连杆式制冷压缩机的结构轴测图。 活塞式压缩机的主要零部件与结构活塞式压缩机的主要

9、零部件与结构 w一、活塞组一、活塞组活塞组是活塞、活塞销、活塞环等的总称。活塞组在连杆的带动下，在气缸内作往复运动，在气阀部件的配合下完成吸入、压缩和输送气体的作用。 w1、活塞筒形活塞分顶部、环部和裙部三部分。2、活塞销活塞销用来连接活塞和连杆小头。3、活塞环活塞环有气环和油环两种。w气环的作用是密封气缸的工作容积，防止压缩气体通过气缸壁与活塞表面之间的间隙泄漏到曲轴箱中。油环的作用是刮下附着于气缸壁上多余的润滑油，并使壁面上油膜分布均匀。汽环的密封作用如图2-13所示。 二、连杆组二、连杆组w连杆组部件如图2-16所示。它是由小头衬套、连杆体、大头轴瓦、连杆螺栓、大头盖、螺母及开口销等组成

10、。w连杆的作用是将活塞与曲轴连接起来，将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动。连杆与曲轴相连的一端称连杆大头，作旋转运动；虽一端通过活塞销与活塞相连的部分，称为连杆小头，作往复运动；大头与小头之间称为连杆体，作往复与摆动的复合运动。w连杆大头有剖分式和整体式两种。连杆小头一般为整体式圆环形结构，如图2-19所示。连杆体的截面形状有工字形（图2-20）、圆形等。有些连杆体中间钻有油孔，以便使润滑油能由大头通过油孔送到小头，润滑小头轴承。 w剖分式连杆大头用螺栓或螺钉连接大头盖。三、曲轴三、曲轴w曲轴是压缩机的重要部件之一，压缩机的全部功率都通过曲轴输入。曲轴受力情况复杂，要求有足够的强度、刚度和耐磨

11、性。在中小型制冷压缩机中，最为常见的是曲拐轴和偏心轴两种类型。曲拐轴简称曲轴，结构如图2-22所示。它由主轴颈、曲柄和曲柄销（又称连杆轴颈）三部分组成。 四、轴封装置四、轴封装置w轴封装置是开启式压缩机的重要部件之一。它的作用是防止曲轴箱内的制冷剂通过曲轴伸出端向外泄漏，或者压缩机在真空下运行时，不致使外界空气通过曲轴伸出端向曲轴箱内渗透。轴封装置主要有波纹管式和摩擦环式两种。.摩擦环式轴封装置的结构型式也很多，常见的如图2-24所示 五、气阀组五、气阀组w气阀是压缩机的重要部件之一。它的正常工作才能保证压缩机实现吸气、压缩、排气、膨胀四个工作过程。气阀实质上是一自动阀，气阀的启闭是依靠阀片二

12、侧的压力差来实现的。气阀主要由阀座、阀片、弹簧和阀盖（阀片的升高限制器）组成，如图2-25所示。气阀的结构型式也是多种多样，最常见的有环片阀、簧片阀两种。 w（1）环片阀这是日前应用最广泛的一种。我国缸径在70mm以上的中小型活塞式制冷压缩机系列，均采用如图2-26所示这种型式。w（2）簧片阀又称舌簧阀或翼状阀。阀片一端固定在阀座上，另一端可以上下运动，以达到启闭的目的。阀片由厚度为0.10.3mm的弹性薄钢片制成，因此质量轻、惯性小、启闭迅速，适用于小型高转速压缩机。簧片阀阀片的形状很多，随阀座上气流通道和阀片的固定位置而异。现列举数种示于图2-28。六、机体和缸套六、机体和缸套w1.机体的

13、作用与要求机体是支承压缩机全部质量并保证各零部件之间有正确的相对位置的部件。机体包括气缸体和曲轴箱两个部分。安装气缸套的部位称为气缸体，安装曲轴的部位称曲轴箱。装在机体上的还有气缸盖、轴承座等零部件。机体是整个压缩机的支架，因而要求其有足够的强度和刚性。2.机体的结构型式机体的结构型式很多，有的带气缸套，有的气缸是直接在机体上加工而成。图2-29所示为一小型两缸压缩机的机体结构。 w3.气缸套.气缸套的形状如图2-31所示。气缸套采用优质耐磨铸铁铸造，也可对工作面进行多孔性镀铬和离子氮化处理，以提高使用寿命。 三、制冷压缩机的输气量调节w压缩机制冷量的大小与运转情况有关。当外界条件或被冷却对象

14、的负荷发生变化时，为了既保持室(库)内所需要的低温，又实现经济运行，就必须根据外界条件的变化调节压缩机的产冷量，也就是调节压缩机的输气量，使其与当时的外界负荷相适应。采用不同的调节方法，它所获得的经济效果是不一样的， 目前常用的调节方法有以下两种。1压缩机的间歇运行w在小型制冷机中，经常采用使压缩机间歇运行的方法来实现调节室(库)温的目的。即当室(库)温降到规定温度的下限时，通过温度继电器或低压继电器使压缩机停止运行，室(库)内温度开始回升；当温度升高到超过规定温度的上限值时，上述控制器件又将压缩机的电路接通，压缩机重新启动运行，这样就可使压缩机在一个开停周期内的平均输气量(制冷量)与室(库)

15、内的负荷相适应。这种能量调节方法只用于功率小于lOkW的小型制冷设备，如家用电冰箱、窗式空调器、厨房电冰箱等。对于容量较大的压缩机，机器的频繁开停不仅使能量损失较大，室(库)温波动也较大，而且还影响机器的寿命和供电山路中电压的波动，影响其他设备的正常工作。为了解决这个问题，目前生产的中型制冷压缩机都带有能量调节装置。 2顶开吸气阀片以调节输气量w目前我国缸径在70mm以上的高速多缸制冷压缩机广泛采用顶开吸气阀片的办法来调节输气量。它的工作原理是：调节机构将压缩机的吸气阀片强制性地顶离阀座，使吸气阀始终处于开启状态 其它调节法w余隙容积调节法w旁通调节法 四、制冷压缩机的润滑系统w1润滑的作用w

16、 润滑是压缩机中的重要问题之一，它不仅影响到压缩机的性能指标，而且对压缩机的寿命、可靠性和安全性等也有直接影响。润滑的作用有 w使摩擦表面(即轴与轴承、活塞环与汽缸壁等运动部件接触面)被油膜分隔，形成液体摩擦或半干摩擦，从而降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件的磨损，提高压缩机的机械效率，增加压缩机的可靠性和耐久性。w 带走摩擦热，使摩擦表面温度不致过高。w 润滑油充满了活塞与汽缸的间隙和轴封的摩擦表面之间，增强了密封作用。w 带走磨屑，改善了摩擦表面的工作情况。w 压缩机的润滑系统还向能量调节装置供油。2润滑方式及润滑系统w制冷压缩机的润滑方式可分为飞溅润滑和压力润滑两种类型。飞溅润滑是利用运动

17、零件的机械作用，将润滑油送至需要润滑的摩擦表面，很多半封闭式压缩机就采用飞溅润滑方式。一方面，在连杆大头下端装设甩油勺，将曲轴箱中的油甩向汽缸镜面，润滑活塞与汽缸壁之间的摩擦表面活塞与汽缸壁之间的摩擦表面；另一方面，在电动机一端的轴上装有甩油盘，将油甩起并收集在电动机侧端盖的集油小室上，通过曲轴中的油道润滑主轴承和连杆轴承主轴承和连杆轴承。在某些小型立式开启式压缩机中，飞溅润滑仅依靠曲柄连杆机构的运动来实现。w 压力润滑是利用油泵产生一定的油压，通过输油通道将润滑油送到各摩擦表面。由于油压稳定，因此不仅可对润滑油进行过滤，而且油量可保证摩擦表面更好地冷却，可降低压缩机的工作噪声(在飞溅润滑系统

18、中，旋转机构在击油时会产生噪声)，提高机器的寿命和可靠性。故我国中小型制冷压缩机系列广泛采用压力润滑方式。根据油泵作用力的方式，压力润滑有离心油泵润滑和齿轮油泵润滑两种 第四节 斜盘式压缩机w一、工作原理w 斜盘式制冷压缩机也是依靠活塞在汽缸内作往复运动来改变汽缸的工作容积，从而提高气体压力的。但活塞的运动不是由曲柄连杆机构带动，而是由一个固定在主轴上的斜盘来驱动的，而且活塞的运动方向不是与主轴中心线垂直，而是与主轴巧心线平行，如图251所示。w整个工作过程仍由吸气、压缩、排气、膨胀四个过程组成。为使结构紧凑，受力合理，常常在同一汽缸轴线上斜盘的两侧对应地布置两个汽缸，当一个汽缸中进行膨胀和吸气过程时，另一个汽缸内进行压缩和排气过程。二、总体结构w图253为汽车空调用的三列六缸斜盘式制冷压缩机的结构示意图。它属于开启式压缩机类型。斜盘装在压缩机主轴上。当轴旋转时，通过活动