压缩机(活塞机)-正式

第三章制冷压缩机本章主要内容3.1活塞式制冷压缩机3.2回转式制冷压缩机3.3离心式制冷压缩机第一节活塞式制冷压缩机一、压缩机分类

1、按使用的工质分类:

分为氨压机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等。

2、按压缩机的密封方式分类:

分为开启式、封闭式

3、按气缸布置方式分类：

分为卧式、直立式、角度式

4、按制冷量的大小分类

分为小、中、大

5、按气体压缩的级数分类分为单级压缩和多级(一般为两级)压缩制冷压缩机。

二、工作过程

1、输气系数实际输气量理论输气量1)容积系数λv

:由于余隙容积的存在，工作过程中出现了膨胀过程，压缩机的实际输气量的减少。定义：

P2/P1、m不变，c增加λVc、m不变，P2/P1增加λVc、P2/P1不变，m增加λV1232)压力系数λp

:吸排气阀片阻力对压缩机输气量的影响。

吸气过程中气缸内的压力恒低于吸入管中的压力。要使气缸内的压力升高，则要损失一部分活塞行程，使压缩机的实际吸气量减少。

定义:

3)温度系数λt

:气缸壁与气体之间热交换对输气量的影响。式中：

Va---进入气缸未被气缸壁加热气体的比容；

Vb---进入气缸被气缸壁加热气体的比容。

对于开启式压缩机为：

对于封闭式制冷压缩机为：

4)泄漏系数λl:压缩机工作过程中泄漏所引起的对输气量的影响。泄漏部位：a)活塞、活塞环与气缸间隙b)气阀密封面c)气阀的延迟关闭对开启式压缩机，λl=0.97~0.99。

对封闭式压缩机，高温工况时，λ1=0.95；中温工况时，λ1=0.90；低温工况时，λ1=0.85日本的木村亥之助推荐的经验公式(简称木村公式)如下:

图示法输气系数的特性曲线

1)压缩机的输汽系数可通过分析或计算求得，

2)也可通过压缩机在不同工况下进行试验，并将求得的ην值做成输汽系数特性曲线，供设计或运行时查找。

图2-6是开启式压缩机ην随工况变化关系。

(a)氨工质

(b)R12(c)R22三、压缩机的功率和效率1）机械效率由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率，Pe。轴功率的一部分直接用于压缩气体，称为指示功率，Pi；另一部分用于克服曲柄连杆机构等的摩擦阻力，称为摩擦功率，Pm。

2、指示效率和指示功率

开启式压缩机中的可用下列经验公式计算：

ηi=λT+bte

压缩机的指示效率也可由图2-7查取。3、指示效率ηi与机械效率ηm的乘积，称压缩机的总效率。4、配用电动机功率及传动效率1）制冷压缩机所需要的轴功率，是随工况的变化而变化的，2）一般则电动机的轴功率可按运行工况下的轴功率，再考虑适当裕量(10%~15%)选配。5、电机效率

四、压缩机的运行特性曲线和工况

1、运行特性曲线

1）压缩机的运行特性是指在规定的工作范围内运行时，压缩机的制冷量和功率随工况变化的关系。2）即在不同的冷凝温度下，压缩机的制冷量和轴功率对蒸发温度的关系曲线。

(1)活塞组(pistongroup)1)活塞(piston)

筒形活塞分顶部、环部和裙部三部分。裙部有活塞销座。2)活塞销(pistonpin)活塞销用来连接活塞和连杆小头，连杆通过活塞销带动活塞作往复运动。3)活塞环(pistonring)有气环和油环a)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处间隙泄漏到曲轴箱。b)油环的作用是刮下附着于气缸壁上多余的润滑油，并使壁面上油膜分部均匀。(2)连杆组(connectingrod)

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。连杆大头，作旋转运动；连杆小头，作往复运动；连杆体，作往复与摆动的复合运动。(3)曲轴(crankshaft)

压缩机的全部功率都通过曲轴输入主轴（单拐、双拐）(4)轴封装置(shaftsealinginstrument)作用是防止曲轴箱内的制冷剂不致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泄漏。(5)气阀组

气阀的启闭是依靠阀片二侧的压力差来实现的。a)吸气阀呈舌形,吸气通道为四个按菱形分布的小孔，被吸气阀片所遮盖。b)排气阀片呈弓形，排气通道为四个按弧形分布的小孔，被排气阀片所遮盖。(6)机体及缸套

安装气缸套的部位称为气缸体，安装曲轴的部位称曲轴箱。气缸盖例1：某空调用制冷系统，制冷剂为氨，需要的制冷量φ0=48

kW，空调用冷水温度10℃，冷却水温度32℃，试进行制冷机的热力计算。计算中，取蒸发器端部的传热温差5℃，冷凝器端部的传热温差8℃，节流前的制冷剂液体过冷度5℃，吸气管路有害过热度5℃，压缩机的容积效率λ=0.8，指示效率ηi=0.8。

循环特征点的状态参数点号p/MPat/℃h/(kJ/kg)v/(m3/kg)00.51751461.693

0.249410.517101457.24321.557

1635.95331.55735366.691

例2：有一台活塞式制冷压缩机，欲用来配一座小型冷库。库内的温度要求为－10℃，采用水冷式