201604第3章压缩机-ppt素材

第三章制冷压缩机第三章制冷压缩机原理的不同，可分为两大类：容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机，参见表3-1o。式制冷压缩机有往复活塞式压缩机和回转式压缩机。式输入功率(kW)0.4~1200.75~450.1~150.75~2.20.75~2.20.1~100.75~2.20.6~5.5石油化工领域、大型空调系统及冷库等冷库、冷藏运输、冷房冰箱等领域电冰箱、空调器等小型制冷装置汽车空调汽车空调电冰箱、空调器、热泵汽车空调电冰箱、空调器(1)工况适用范围广泛，易实现高压比(2)制冷量覆盖范围大(3)结构简单、对加工材料和工艺较多(4)转速受限制、输气不连续(1)结构特征适合于高转速、移动式装置(2)惯性力矩易平衡便于批量加工(3)易损件少，可靠性较高(4)无吸气阀，压缩机效率较高(5)不适合高压比工况滑片式除具有转子式的优点，并还具有下特点：(1)压力脉动小，振动小转式式离心式开启式开启式0.75~7.42.2~6020~180030~300100~110022~9090~10000汽车空调空调器食品冷冻、冷藏、制冰、民用及商用空调、工业制冷等领域；适用于大机型食品冷冻、冷藏、制冰、民用及商用空调、工业制冷等领域，用于中小机型多用于中央空调和大中型冷库，适用于大机型多用于中央空调和大中型冷库，适用于中小机型泵排气阀流动损失小，效率高(2)多腔同时工作，转矩变化小，续进行，压力脉动小，振动、噪声小(3)结构简单，零件数量少，加之柔性机构，可靠性高(1)高效、耐久、结构紧凑并可对负载进行连续调节(2)振动小、噪声低(3)兼有活塞式制冷压缩机的单机压比高特点(4)兼有离心式制冷压缩机的排量湿压缩不敏感(5)可能产生过压缩和欠压缩(1)适合于大容量系统(2)不宜用于高压缩比场合(3)转速高(5)多采用半封闭式结构分类积容第三章制冷压缩机12345109876图3-2压缩机气缸绗磨表面放大图图3-3气缸套及进排气阀组aa(b)III图3-4簧片式气阀41高压润滑油2式内啮合齿轮油泵5547第三章制冷压缩机763452冷压缩机Vn=rVn=rvVp442563(一)活塞式制冷压缩机的理论输气量pp32p11V0VgbabVgDVgp324p 2pp1pVΔV1ΔV11VVVcgcab6LLL响在理想工作过程中，曲轴每旋转一圈，一个气缸吸入的低压气体体积Vg称为气缸的工作容积mg4Vnzg4V=g=D2Lnzm3/sh60240(二)活塞式制冷压缩机的容积效率压缩机的实际输气量(排出压缩机的气体折算成进气状态的实际体积流量)与理论输气的比值称为压缩机的容积效率，用ηv表示Vh第三章制冷压缩机vvptlVV1与气缸工作容积Vg的比值称为余隙系数，即入v=V1。gp2΄22΄223ΔVΔV121p 221p1”1”44p1VVV1gVgVcVAVpV1V1入=1-gc1=1-入=1-gc1=1-1pVp入p(3-5)11v1v预热系数Yt等于状态a与状态b的气体比容之比，即入t=va。通常可用以下经验公式TbT2开启式活塞制冷压缩机23T(3-6)(3-6)fpkfp封闭式活塞制冷压缩机封闭式活塞制冷压缩机Tktk4a0t0s第三章制冷压缩机vλv223456789101压缩比pk/p0从图中可以看出，使用活塞压缩机时，容积效率随压缩比增大快速降低，所以，一般压塞的往复运动，以改变气缸的工作容积，周期性地将一定质量的低压气态制冷剂进行压缩。回转式制冷压缩机有转子式、涡旋式和螺杆式。(一)结构与工作原理滚动转子式制冷压缩机的工作原理与工作过程如图：6587432心偏1图3-17滚动转子式制冷压缩机的基本结构1-偏心轮轴;2-气缸;3-滚动活塞;4-吸气孔口;5-弹簧;6-滑板;7-排气阀;8-排气孔口pp第三章制冷压缩机pp吸气开始吸气结束ω压缩开始βαγ6排气结束IωIIVωIIIIVωωOωT排气开始a(b)位置IIIIIIIVV进气腔气气吸气结束排气腔压缩压缩开始排气排气结束与进气腔连通程b22987987654324π-γ4π定温绝热绝热14π-602π+φ0απ2π+φ0απ(二)滚动转子式制冷压缩机的特点近年来，小型全封闭滚动转子式制冷压缩机发展迅速，主要用于批量大的房间空调器、冰箱和商业用制冷设备。就结构而言，如图3-20所示的电动机配置在机壳上部、压缩机构，制冷量相同时，其高度只有立式结构的1/2左右。(三)滚动转子式制冷压缩机的输气参数(3-9)((0-10)pp456789((3-11)(3-12)(3-5a)(3-5a)滚动转子压缩机的温度系数主要考虑的是排气、吸气通道、润滑油等加热进入吸气腔前的制冷剂而导致制冷剂比容增加对压缩机输气量的影响，所以和压缩机的结构密切相关。对于高压腔压缩机(压缩壳体内为压缩机排气)，制冷剂直接通过管道进入吸气腔，所对于低压腔压缩机(压缩壳体内为压缩机吸气)，制冷剂进入压缩机后，先与压缩机电机和润滑油等充分换热后才能进入压缩腔，因此，吸气过热对机和润滑油等充分换热后才能进入压缩腔，因此，吸气过热对下经验公式计算((0-13)23;第三章制冷压缩机(一)结构与工作原理725r46图3-21涡旋式制冷压缩机构造简图(二)涡盘的型线涡盘的型线可以采用螺线，也可以是线段、正四边形或圆的渐开线。(三)涡旋式制冷压缩机的特点涡旋式压缩机与往复式压缩机及滚动转子式压缩机相比具有以下特点：(1)效率高。(2)振动小、噪声低。(3)结构简单，可靠性高。确的装配技术，目前还是以小容量为主。(四)涡旋式制冷压缩机的输气参数ttαiaP第三章制冷压缩机参数及其意义a－Pa,aio－ta(aa)ioh－N－涡旋体圈数(任意实数，以0度角为发生角为准)0ea+a2N++ia+a222rPP2涡旋压缩机的吸气容积(或称工作容积)Vs为(0-14)((0-15)((0-16)((0-17)式中——制冷剂的多变压缩指数，与制冷剂的种类有关。基于上述涡旋压缩机的理论吸气容积计算公式，可以获得涡旋压缩机的理论输气量(m3/s)为其实际输气量为第三章制冷压缩机(一)双螺杆压缩机工作原理(a)(b)图3-25三螺杆压缩机解剖图(a)外观解剖图；(b)转子啮合示意图AdABC排气85AdABC排气8594OAB排气排气进气LDDCCBB排气B排气图3-26图3-26双螺杆式制冷压缩机工作过程(a)吸气；(b)压缩；(c)排气面星轮组成啮合副，装在机壳内。3345A67气12B星星轮机壳螺杆进气口A星轮BBBABB排气口A图3-28单螺杆式制冷压缩机工作过程(a)吸气；(b)压缩；(c)排气(三)螺杆压缩机输气参数(0-191)第三章制冷压缩机双双螺杆压缩机几种常见齿形的面积利用系数C表3-4n齿形名称SRM对称SRM不对称单边不对称XSigmaCF阴阳转子齿数比6:46:46:46:46:56:5C0.5200.5210.5600.4170.595n双螺杆压缩机的扭角系数pCφ单螺杆压缩机的理论输气量(m3/s)可由下式计算(0-202)VVV4.912积率η(双螺杆，固定内容积比双单螺杆，固定内容积比2468101214缩比第三章制冷压缩排气电动机增速齿轮旋转方向吸气主动齿轮叶轮导叶调节阀蜗壳扩压器图3-30单级离心式制冷压缩机的结构示意图原理CFCBEAD进气室室室扩压器vv2v1c1[M]=McrMcr=M(crcr)ru22ru11ru22u11cthMu22u11u22u11rw=cu=0u2J/kgc.thu22u22w=hhcth21wwwn式中n――离心式制冷压缩机的绝热效率，一般为0.7~0.8。头量能离心式压缩机中不同离心式压缩机中不同制冷剂特性的对照表4℃时音4℃时蒸发(MPa0)(℃)v单位容积40℃时冷绝热能ε=p/pk0(三)叶轮外缘圆周速度和最小制冷量w=nw=u2u特性喘振线高速压高速缩比p/p低效率低效率0低速高效率0输气量0SDwEV输气量V图3-34设计转速下离心式压缩机的特性曲线第三章制冷压缩机在制冷(热泵)用压缩机的热力性能指标中，一般将采用该压缩机的制冷(热泵)装置在特定蒸发温度、冷凝温度、再冷度和过热度等参数下的制冷量/制热量、输入功率、性能系数等参数作为压缩机的热力性能指标。0=mq=m(hh)ore0ree,oe,iovhv10=mq=mkrckrc0=nVkvhPP=thnnc,ic,ohh c,ic,ov1kWkWkWkWkW传动损失机械损失，包括摩擦损失、油泵耗功等过/欠压缩(固定内容积比压缩机)制冷剂泄漏、漏热等输入功率P电机输出功率P轴功率Pinoute指示功率P有效压缩功率P等熵压缩功率Pinth机械效率η传动效率η内容积比效率η指示效率ηi及损失图n=nnnnelimdmon=nnelimipVi12(3-29)(3-30)(0-31)第三章制冷压缩机p2kp2kp1V2V1p欠压缩损失欠压缩损失kp2p1VVVV2p过压缩损失p2kpkp1V12k2k2k2k2k2k(80效指cccci=2.22i=3.54i=4.92i