制冷壓縮機(jī)第三章一、十一節(jié)

1、第三章 往復(fù)式制冷壓縮機(jī)第三章第一節(jié)基本結(jié)構(gòu)和工作原理 第三章總體結(jié)構(gòu)和主要零部件第三章機(jī)體機(jī)體：壓縮機(jī)的機(jī)身，用來安裝和支承其他零部件及容納潤(rùn)滑油。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：用于傳遞動(dòng)力，包括曲柄、連扦和活塞等部件。配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)：保證壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣過程的配氣部件，包括吸、排氣閥片，閥板和氣閥彈簧等。潤(rùn)滑油系統(tǒng)潤(rùn)滑油系統(tǒng)：對(duì)壓縮機(jī)各傳動(dòng)摩擦耦合件進(jìn)行潤(rùn)滑的輸油系統(tǒng)，包括油泵，油過濾器，油壓調(diào)節(jié)部件。卸載機(jī)構(gòu)卸載機(jī)構(gòu)：它是對(duì)壓縮機(jī)汽缸進(jìn)行卸載、調(diào)節(jié)冷量、便于啟動(dòng)的機(jī)構(gòu)，包括卸載油缸、油活塞、推桿、頂針和轉(zhuǎn)環(huán)等部件。軸封裝置軸封裝置：密封曲軸穿出機(jī)體處的間隙，防止泄漏，包括拖板、彈簧、橡膠

2、圈和石墨環(huán)。 往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)第三章壓縮過程排氣過程膨脹過程吸氣過程膨脹過程膨脹過程：活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，由于壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)及制造工藝等原因，汽缸中仍有一些空間，該空間的容積稱余隙容積。排氣過程結(jié)束時(shí)，余隙容積中的氣體為高壓氣體?；钊_始向下移動(dòng)時(shí)，排氣閥關(guān)閉，吸氣腔內(nèi)的低壓氣體不能立即進(jìn)入汽缸，此時(shí)余隙容積內(nèi)的高壓氣體因容積增加而壓力下降，直至汽缸內(nèi)氣體壓力降至稍低于吸氣腔內(nèi)氣體壓力，即將開始吸氣過程時(shí)為止。第二節(jié)熱力性能 第三章第三章 余隙容積 氣閥彈簧力 氣體與缸壁及活塞間的熱交換和摩擦 氣體泄漏損失 潤(rùn)滑油和吸入濕蒸汽的影響實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的差異一.往復(fù)式壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)第三章 壓

3、縮機(jī)具有相同吸、排氣壓力，吸氣溫度和汽缸工作容積； 與理論循環(huán)相比，實(shí)際循環(huán)多一個(gè)膨脹過程； 在吸、排氣時(shí)存在壓力損失和壓力波動(dòng)，在整個(gè)工作過程中氣體同氣缸、活塞間有熱量交換和摩擦，在氣缸與活塞間隙及吸、排氣閥之間還有氣體泄漏。實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)的比較實(shí)際循環(huán)：1-2-3-4-1 理論循環(huán)：a-b-c-d-a第三章1、容積效率2、指示功率和指示效率3、機(jī)械效率和軸效率4、電動(dòng)機(jī)效率和電效率5、壓縮機(jī)熱力性能計(jì)算舉例6、壓縮機(jī)的排氣溫度二.影響性能參數(shù)的因素第三章 容積效率容積效率又稱輸氣系數(shù)，為壓縮機(jī)實(shí)際輸氣量與理論輸氣量之比，是衡量汽缸空間利用程度的指標(biāo)。vtvavqqlTpv容積效率（1）

4、單級(jí)壓縮機(jī)的容積效率1、其中，容積系數(shù)v、壓力系數(shù)p、溫度系數(shù)T、泄漏系數(shù)l第三章 活塞式制冷壓縮機(jī)的實(shí)際工作中，吸入的制冷劑蒸氣容積并不等于活塞排量。原因是： 壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)上不可避免存在余隙容積； 吸、排氣閥阻力；氣閥部分及活塞環(huán)與氣缸壁之間的 氣體內(nèi)部泄漏； 吸氣過程中氣體與氣缸壁之間的熱交換等。容積效率 因此，實(shí)際輸氣量永遠(yuǎn)小于理論輸氣量 (活塞排量)，兩者之間的比值稱為壓縮機(jī)的容積效率（輸氣系數(shù)）容積效率（輸氣系數(shù)），其大小反映了實(shí)際工作過程中存在的諸多因素對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的影響，也表示了壓縮機(jī)氣缸工作容積的有效利用程度，通?？捎萌莘e系數(shù)v、壓力系數(shù)p、溫度系數(shù)T、泄漏系數(shù)l 的乘積來表示

5、 。容積系數(shù)v壓力系數(shù)p溫度系數(shù)T 泄漏系數(shù)l 可直接從P-V示功圖求得不能從P-V示功圖直接求得第三章它們都與壓縮機(jī)的運(yùn)行工況有關(guān)汽缸工作容積Vp 上、下止點(diǎn)之間汽缸工作室的容積,即活塞移動(dòng)一個(gè)行程掃過的容積。余隙容積Vc 相對(duì)余隙容積c 余隙容積與氣缸工作容積之比。第三章相關(guān)術(shù)語SDVp42（2-1） 活塞在排氣過程結(jié)束時(shí)與閥板及排氣孔之間形成的空隙容積。主要由活塞處于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂面與閥板底面間容積、第一道活塞環(huán)以上環(huán)形空間、氣閥通道三部分容積組成。pcVVc/第三章壓縮機(jī)的吸排氣過程實(shí)際循環(huán)：1-2-3-4-1 理論循環(huán)：a-b-c-d-a1）容積系數(shù)：反映余隙容積對(duì)壓縮機(jī)輸氣量影響

6、 由于余隙容積的存在，工作過程中出現(xiàn)了膨脹過程，占據(jù)了一定的氣缸工作容積，使部分活塞行程失去吸氣作用，導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣量減少，即壓縮機(jī)實(shí)際輸氣量減少。ppppvVVVVVVV1第三章定義式：計(jì)算式：) 1(11mvc（根據(jù)多變膨脹過程方程計(jì)算，由3-6式簡(jiǎn)化而來。）（3-1）（3-7）（吸氣容積損失V是由余隙容積內(nèi)高壓氣體的膨脹引起。）膨脹過程：35設(shè)過程的多變膨脹指數(shù)m為定值（常數(shù)），則第三章（3-6）)1)(1103msddkvPPPcmsddkccPPPVVV103)( 1)(103msddkcPPPVV將上式代入式（3-1）：略去排氣壓力損失Pd3,則式（3-6）可簡(jiǎn)化為式（3-7）：第

7、三章（3-7）),()111mcfcmv可見， 主要與壓力比、相對(duì)余隙容積c和多變膨脹指數(shù)m有關(guān)。0sdkPP式中，壓力比v 縮小c會(huì)受壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、工藝和氣閥通流能力限制； c值還和壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)S、D有關(guān)， S、D 大的壓縮機(jī)易獲得較小的c值?，F(xiàn)代中小型壓縮機(jī)c值約為1.56%，低溫機(jī)取小值。 當(dāng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)， ，故有10，對(duì)低溫制冷系統(tǒng)采用多級(jí)壓縮實(shí)現(xiàn)高壓比。 m值取決于制冷劑種類和膨脹過程中氣體與接觸壁面的熱交換情況，隨熱交換的方向和強(qiáng)度而不斷變化。計(jì)算 時(shí)m假定為常數(shù)。0vv 同種制冷劑的m和n 在同一循環(huán)中不相等， 。對(duì)氨壓縮機(jī)，m=1.101.15， n =1.201.30；對(duì)氟

8、利昂壓縮機(jī)，m=0.951.05， n =1.051.18。增強(qiáng)對(duì)汽缸臂面的冷卻，多變膨脹線斜率變陡， m增大，對(duì)提高 有利。第三章 對(duì)膨脹過程，m應(yīng)根據(jù)示功圖，取等端點(diǎn)膨脹過程的多變膨脹指數(shù)值：（3-8） 對(duì)壓縮過程，其多變過程指數(shù)n 亦應(yīng)取等端點(diǎn)過程指數(shù)值。 按等端點(diǎn)多變過程指數(shù)畫出的示功圖，其面積略小于實(shí)際示功圖。計(jì)算實(shí)際循環(huán)指示功時(shí)，可按等功法求取壓縮或膨脹過程的不變的等功過程指數(shù)，稱等功多變過程指數(shù)。nm v多變膨脹和壓縮過程指數(shù)m和n 的取值第三章3-5：出現(xiàn)排氣閥延遲關(guān)閉，高壓側(cè)氣體從排氣腔向汽缸倒流，等端點(diǎn)膨脹過程指數(shù)變小，容積效率下降。p主要受 的影響，c的影響是次要的 。隨

9、 和c的增大，p下降； 對(duì)氨壓縮機(jī)， =0.030.05; 對(duì) 氟里昂壓縮機(jī)， =0.060.08。2）壓力系數(shù)：反映吸氣阻力造成的吸氣量損失 壓縮機(jī)吸氣過程中，吸氣閥開啟時(shí)要克服氣閥彈簧力，且氣體流過氣閥時(shí)，通道截面較小，流速較高產(chǎn)生一定的流動(dòng)阻力，使吸氣過程中氣缸內(nèi)壓力P1恒低于吸入管中的壓力Ps0 。要使氣缸內(nèi)的壓力升高到Ps0 ，則要損失一部分活塞行程，使壓縮機(jī)實(shí)際吸氣量減少。1VVVVp01ssPPvpc11第三章定義式：計(jì)算式：根據(jù)多變壓縮過程方程計(jì)算，令壓縮過程指數(shù)等于1。令c=0，得到近似式（3-10）:01ssPP吸氣終了相對(duì)壓力損失；01ssPP:101PPPss吸氣壓力損

10、失；（3-2）（3-9）01ssPP01ssPP01ssPP（吸氣容積損失V”是由于吸氣終了汽缸壓力不等于Ps0所引起，一般 。）01sPP 3）溫度系數(shù)：反映吸氣過程中因氣體預(yù)熱對(duì) 輸氣量的影響 吸氣過程中，吸入氣體不斷地受到所接觸的各種壁面加熱，使氣體溫度升高，比容增大，從而使吸入氣體量減少。折算到吸氣狀態(tài)，小于實(shí)際吸入氣體的容積。吸入氣體與壁面的熱交換是一個(gè)復(fù)雜過程，與制冷劑種類、壓比、汽缸尺寸、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、汽缸冷卻情況等因素有關(guān)。T大小還與壓縮機(jī)運(yùn)行工況有關(guān)，其數(shù)值不能從示功圖上直接求得，通常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。VVxt對(duì)全封閉壓縮機(jī)對(duì)順流立式壓縮機(jī)第三章定義式：經(jīng)驗(yàn)公式： T0蒸發(fā)溫度，

11、K ； Tk冷凝溫度，K ； T1吸氣終了溫度，K ； 吸氣過熱度，K；a：反映T1隨Tk變化的系數(shù)，a=1.01.15,隨壓縮機(jī)尺寸減小， a值趨近1.15；b：反映壓縮機(jī)向周圍空氣散熱對(duì)T1的影響。b=0.250.8。當(dāng)壓縮機(jī)尺寸較大，向外界散熱強(qiáng)度較弱（機(jī)殼自由空氣冷卻）時(shí)，b取較大值。baTTTTksT010（3-3）Vx折算容積；V”實(shí)際吸入氣體容積。klTTT /0（3-12）（3-13）第三章溫度系數(shù)隨工況的變化關(guān)系4）泄漏系數(shù)：反映壓縮機(jī)工作過程中由泄漏引起 的對(duì)輸氣量的影響 壓縮機(jī)泄漏主要是由于活塞環(huán)與氣缸壁面之間的不密封，吸、排氣閥關(guān)閉不及時(shí)或不嚴(yán)密，造成制冷劑蒸氣從高壓側(cè)

12、泄漏到低壓側(cè)，從而引起輸氣量下降。泄漏量大小與壓縮機(jī)制造質(zhì)量、磨損程度、氣閥設(shè)計(jì)、壓差大小等因素有關(guān)。 xylVV第三章定義式：推薦值：99. 097. 0l l的數(shù)值不能從示功圖上直接求得，但氣缸內(nèi)制冷劑泄漏會(huì)引起示功圖中過程線的變化。 壓縮過程中，若高壓腔蒸氣因排氣閥不嚴(yán)密漏入氣缸，則壓縮線變陡；若蒸氣通過氣缸和吸氣閥的不嚴(yán)密處由氣缸漏出，則曲線變平坦，膨脹過程相反。 要減少泄漏損失，必須注意氣閥的設(shè)計(jì)、制造和安裝質(zhì)量，防止發(fā)生延遲關(guān)閉引起的蒸氣倒流。 （3-4）第三章（Vp：?jiǎn)胃桌碚撆帕浚?容積效率與壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)。即其不僅與壓縮機(jī)本身結(jié)構(gòu)及所用制冷劑性質(zhì)有關(guān)，且與運(yùn)行工

13、況有關(guān)。不同類型壓縮機(jī)，使用不同的制冷劑，及在不同工作條件下，容積效率數(shù)值不同 。容積效率特性曲線（的影響）a）在不同的余隙容積c時(shí)，小型封閉式壓縮機(jī)的容積效率隨壓力比的變化關(guān)系，它隨 c和的增大而減?。籦) 在不同的單缸理論排量Vp時(shí)，開啟式壓縮機(jī)的容積效率隨壓力比的變化關(guān)系。容積效率特性曲線（n的影響）第三章 1：余隙容積造成的v減量； 2， 3 ：吸氣閥壓力損失和由此轉(zhuǎn)化的熱量對(duì)制冷劑加熱造成的v減量； 4 ， 5：制冷劑受熱和泄漏造成的v減量。 轉(zhuǎn)速增加， 1基本不變； 2， 3 隨轉(zhuǎn)速的上升急劇增大； 4 ， 5隨轉(zhuǎn)速的增加而減小?？偤掀饋?，在額定轉(zhuǎn)速nn時(shí)容積系數(shù)最大，比這個(gè)轉(zhuǎn)速大

14、或小時(shí)，v值都要下降。由此可見，氣閥通流能力是壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速提高過程中影響容積效率的主要因素。n第三章雙級(jí)壓縮機(jī)的容積效率雙機(jī)雙級(jí)壓縮q其容積效率定義與單機(jī)壓縮機(jī)相同。對(duì)雙級(jí)壓縮的每一級(jí)，容積效率計(jì)算方法與單機(jī)壓縮機(jī)相同，亦可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。單機(jī)雙級(jí)壓縮q高壓級(jí)與低壓級(jí)汽缸在同一臺(tái)壓縮機(jī)上，在確定容積效率時(shí)，采用可比的容積效率（總?cè)莘e效率）。即壓縮機(jī)行程容積按總缸數(shù)計(jì)算，以便與同樣缸數(shù)、尺寸和轉(zhuǎn)速的單級(jí)壓縮機(jī)具有可比性。（2）第三章雙機(jī)雙級(jí)壓縮的容積效率1085. 094. 0/1intndkvhpp11 . 0085. 094. 0/10intnsvlpp對(duì)高壓級(jí)對(duì)低壓級(jí) ：中間壓力。中間壓力有

15、最佳值，近似為 ；n：壓縮多變過程指數(shù)。對(duì)NH3，n=1.28；對(duì)R22，n=1.18。（3-14）（3-15）dksPPP0intintP經(jīng)驗(yàn)公式第三章單機(jī)雙級(jí)壓縮的容積效率（3-16）mtmavqqqma：實(shí)際輸氣量；qmt：按全部汽缸求得的理論輸氣量。定義式：試驗(yàn)表明：?jiǎn)螜C(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)的可比容積效率在壓比上升時(shí)，起初幾乎不變，壓比達(dá)到相當(dāng)高數(shù)值后，才開始較明顯降低。而單級(jí)壓縮機(jī)的容積效率隨壓比增加，約成直線下降。第三章壓縮機(jī)實(shí)際工作過程與理想工作過程的區(qū)別， 也影響到它的耗功。如吸、排氣時(shí)壓力損失、 運(yùn)動(dòng)機(jī)械的摩擦、壓縮過程偏離等熵壓縮過程 等，均使壓縮機(jī)的耗功增大；為了提高壓縮機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)

16、性，有必要分析影響 壓縮機(jī)功耗的各種因素，從中找出提高效率的 途徑 。壓縮機(jī)的功率和效率第三章 直接用于完成氣缸中工作循環(huán)所消耗的功稱為指示功。單位時(shí)間內(nèi)所有消耗的指示功，稱為壓縮機(jī)的指示功率。理想循環(huán)中壓縮1kg制冷劑所消耗的功與實(shí)際循環(huán)中所消耗功的比值，稱為壓縮機(jī)的指示效率，用i表示 。理論功率：指示功率：100060iiinWP指示效率：itsiamtsamitsiPPwqwqWW（2-16）（2-15）100060tstsinWP（2-7）指示功率和指示效率2、Wts：等熵壓縮過程的理論循環(huán)功，J；Wi：每個(gè)氣缸或工作容積的實(shí)際循環(huán)指示功，J；第三章 指示功率指示功率Pi取決于壓縮機(jī)的

17、汽缸數(shù)、轉(zhuǎn)速和每一循環(huán)的指示功,可根據(jù)制冷壓縮機(jī)的質(zhì)量輸氣量qma、等熵壓縮比功wts和指示效率i計(jì)算決定。itsiamtsamitsiPPwqwqWW（2-16）（3-17） 對(duì)順流開啟式制冷壓縮機(jī)：i的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式見式（3-18）； 對(duì)其它小型氟利昂壓縮機(jī)： i = 0.650.8; 其中，對(duì)家用全封閉式壓縮機(jī)，i = 0.60.85，壓力比較大工況下取較低值。指示功率6)0(106 . 3isdkmaihhqP(kW)由式得0sdktshhwwts 蒸汽的等熵壓縮比功, J/kg ；hdk和hs0 壓縮機(jī)出口和進(jìn)口處蒸汽的比焓, J/kg。第三章壓縮機(jī)的指示效率也可以用圖表查取。指示功率

18、圖表第三章影響指示效率的因素壓力比相對(duì)余隙容積c相對(duì)流動(dòng)損失0溫度系數(shù)T泄漏系數(shù)l 影響指示功率和指示效率的因素有壓縮比，吸排氣過程的壓力損失，相對(duì)余隙容積，吸氣預(yù)熱程度及制冷劑泄漏等； 當(dāng)較低時(shí)，i因較大的相對(duì)流動(dòng)損失0而下降；當(dāng)較大時(shí)，i又因T和l的減少而趨?。?c較大意味著余隙容積中氣體數(shù)量較多，其壓縮和膨脹過程的不可逆損失較大， i 隨c 的增大而下降。第三章 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需克服機(jī)械摩擦，如各軸承和軸頸之間的摩 擦，活塞、 活塞環(huán)和氣缸壁之間的摩擦等。消耗在克服壓 縮機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件之間摩擦 阻力的功率，包括潤(rùn)滑油泵消耗的 功率，稱為壓縮機(jī)的摩擦功率，用Pm表示。 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，消耗在其

19、軸上的功率應(yīng)為指示功率和摩擦功 率之和，稱為壓縮機(jī)的軸功率，用Pe表示。 壓縮機(jī)的軸功率必然大于指示功率，兩者之比值稱為機(jī)械效 率，用m表示，用于評(píng)定壓縮機(jī)摩擦損耗的大小程度 。機(jī)械效率miieimPPPPP（3-19）機(jī)械效率和軸效率3、第三章 往復(fù)摩擦功率Pmp （包括活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間的摩擦損失） 旋轉(zhuǎn)摩擦功率Pmr （包括軸承、軸封的摩擦損失及驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油泵的功率）摩擦功率 一般情況下，Pmp約占6070，Pmr占3040%，隨壓縮機(jī)軸承直徑的加大和轉(zhuǎn)速提高， Pmr迅速增加，甚至超過Pmp； 實(shí)驗(yàn)證明，摩擦功率和壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑油的溫度和轉(zhuǎn)速有關(guān)，幾乎與壓縮機(jī)的運(yùn)行工況無關(guān)。摩

20、擦功率可以通過測(cè)定空載下壓縮機(jī)的軸功率求得，也可以通過機(jī)械效率來計(jì)算。制冷壓縮機(jī)的機(jī)械效率一般在0.80.9之間； 潤(rùn)滑油的溫度變化通過自身的粘度而影響摩擦功率Pm的大小。開始Pm隨潤(rùn)滑油溫度t1上升而下降，但當(dāng)t1超過一定范圍，過低的粘度將惡化摩擦表面潤(rùn)滑條件，使摩擦損失顯著增加，甚至引起事故。第三章機(jī)械效率m與壓力比之間的關(guān)系曲線是：冷凝溫度一定，m隨增大而下降。這是因?yàn)樵龃?，指示功率減少而摩擦功率幾乎保持不變，從而導(dǎo)致m下降；機(jī)械效率第三章選用合適的汽缸間隙，對(duì)主軸承和連桿進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，適當(dāng)減少活塞環(huán)數(shù)；選用合適的潤(rùn)滑油，調(diào)節(jié)其溫度，使?jié)櫥驮诟鞣N工況下維持正常的粘度；加強(qiáng)曲軸、曲軸箱

21、等零件的剛度，合理提高其加工和裝配精度，降低摩擦表面粗糙度等。提高機(jī)械效率的途徑第三章軸效率 圖（3-17）顯示開啟式和半封閉式壓縮機(jī)的軸效率隨壓力比的變化關(guān)系。 e在低壓力比范圍內(nèi)的降低主要由于指示效率下降所至。（2-18）mietsePP軸效率 軸效率e為等熵壓縮理論功率Pts與軸功率Pe之比，是衡量壓縮機(jī)軸功率有效利用程度的指標(biāo)，用于評(píng)價(jià)主軸輸入功率的利用完善程度，適用于開啟式壓縮機(jī) 。 電效率el開啟式壓縮機(jī)的外置電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，其動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性往往由軸效率衡量，而封閉式壓縮機(jī)內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子直接裝在壓縮機(jī)主軸上，其動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性由電效率衡量。 電動(dòng)機(jī)效率mo mo與電動(dòng)機(jī)類型、額

22、定功率及負(fù)載功率大小有關(guān)； 單相和三相的內(nèi)置電動(dòng)機(jī)在名義工況下， mo=0.600.95，對(duì)大功率 電動(dòng)機(jī)取上限，小功率電動(dòng)機(jī)取下限； 單相電動(dòng)機(jī)的效率低于三相電動(dòng)機(jī)的效率。第三章電動(dòng)機(jī)效率和電效率4、00memmieleeiitseltselPPPPPPPP第三章電動(dòng)機(jī)效率特性曲線 單相和三相內(nèi)置電動(dòng)機(jī)在名義工況下，其mo范圍一般在0.600.95之間，對(duì)大功率電動(dòng)機(jī)取上限，小功率電動(dòng)機(jī)取下限。與三相電動(dòng)機(jī)相比，單相電動(dòng)機(jī)的mo較差。第三章 制冷壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)是輸出功率隨負(fù)荷、電壓和季節(jié)的變化有較大波動(dòng)。因此要求壓縮機(jī)在最大和最小功率工況范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，其mo變化不大，并在名義工況下具

23、有最大值； 上圖為幾臺(tái)內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的mo特性曲線，橫坐標(biāo)是不同工況下的電功率與名義電功率之比。其中2和3線較好符合上述對(duì)mo特性的要求。電動(dòng)機(jī)效率特性曲線a：t0=-25 tk=30b：t0=5 tk=50工況：工況：第三章電效率特性曲線 上圖為全封閉壓縮機(jī)電效率el隨壓力比的變化趨勢(shì)?？梢娫诩矣帽淙忾]壓縮機(jī)中，輸入功率平均只有1/3得到有效利用；在商用制冷設(shè)備中，此比例也只有1/31/2。第三章壓縮機(jī)熱力性能計(jì)算舉例例3-1（p30） 已知一臺(tái)半封閉式制冷壓縮機(jī)的主要參數(shù)為：汽缸直徑： D=0.06m；活塞行程： S=0.05m；汽缸數(shù) ： i=2；相對(duì)余隙容積： c=2.5%；制冷劑 ：

24、 R22、 R134a；求該壓縮機(jī)在低溫工況下的熱力性能。5、第三章圖中Psm 、Pdm分別表示平均吸氣壓力損失和平均排氣壓力損失。第三章 性能系數(shù) 一定工況下壓縮機(jī)的制冷量與所消耗功率之比，又稱單位輸入功率制冷量。COP 單位軸功率制冷量 ，適用于開啟式壓縮機(jī)EER 單位電功率制冷量，又稱能效比 ，適用于封閉式壓縮機(jī)(2-23)eetstsePPPQPQCOP00eleltstselPPPQPQEER00(2-24)Pts 壓縮機(jī)消耗的理論功率，kW； 理論制冷系數(shù)。第三章壓縮機(jī)的排氣溫度 降低容積效率，增加能耗； 降低潤(rùn)滑油粘度，磨損軸承； 促使制冷劑和潤(rùn)滑油熱分解，生成對(duì)壓縮機(jī) 有害的游

25、離碳、酸類和水分； 導(dǎo)致活塞卡住及燒毀內(nèi)置電動(dòng)機(jī)； 降低全封閉壓縮機(jī)的使用壽命。6、排氣溫度過高的危害 因此，必須限制壓縮機(jī)的排氣溫度。對(duì)NH3和R22，排氣溫度應(yīng)低于150；對(duì)R134a，排氣溫度應(yīng)低于130。第三章第三章限制單級(jí)壓比，對(duì)高壓力比采用多級(jí)壓縮中間冷卻實(shí)現(xiàn)；運(yùn)行中防止冷凝壓力過高，蒸發(fā)壓力過低等故障；降低吸排氣阻力，以減小汽缸中實(shí)際壓力比；加強(qiáng)對(duì)壓縮機(jī)的冷卻，削弱對(duì)吸入制冷劑的加熱，以降低 吸氣終了制冷劑溫度和多變壓縮過程指數(shù)；對(duì)低溫制冷壓縮機(jī)采用直接向吸氣管噴入液態(tài)制冷劑；提高封閉式壓縮機(jī)內(nèi)置電動(dòng)機(jī)效率，減少電動(dòng)機(jī)發(fā)熱量；合理選用制冷劑。如何降低排氣溫度（排氣溫度取決于壓力比

26、、吸排氣阻力損失、吸氣終了溫度和多變壓縮過程指數(shù)。）第三章運(yùn)行特性 在規(guī)定的工作范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，壓縮機(jī)的制冷量和功率隨工況變化的關(guān)系。運(yùn)行特性曲線（按運(yùn)行特性繪制的曲線）根據(jù)使用的制冷工質(zhì)，以曲線形式繪制的制冷量和功率隨蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的變化曲線。 每張運(yùn)行曲線圖上有兩組曲線，一組為輸入功率（Pel 或Pe 或Pi ），一組為制冷量，距此可求得不同工況下的制冷量和輸入功率。1.運(yùn)行特性曲線三.往復(fù)式制冷壓縮機(jī)的運(yùn)行特性曲線和運(yùn)行界限第三章同一系列制冷壓縮機(jī)的運(yùn)行特性曲線見圖 3-24，3-25，3-26第三章 制冷量隨蒸發(fā)溫度降低而降低，隨冷凝溫度升高而降低； 輸入功率隨冷凝溫度的升高而升高；

27、 輸入功率隨蒸發(fā)溫度變化的規(guī)律較復(fù)雜。對(duì)某一冷凝壓力，理論循環(huán)指示功率先隨蒸發(fā)壓力的降低而升高，以后隨蒸發(fā)壓力的降低而降低。此規(guī)律同樣反映在實(shí)際循環(huán)指示功率、軸功率和電功率上,只是最大指示功率、軸功率或電功率對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度不同（式3-22）。運(yùn)行特性曲線的用途 根據(jù)設(shè)計(jì)的額定蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、制冷工質(zhì)，機(jī)組類型，了解壓縮機(jī)在設(shè)定工況下的制冷量及輸入功率; 計(jì)算性能系數(shù)（制冷量和輸入功率之比）; 計(jì)算排熱量（制冷量和輸入功率之和, 忽略壓縮機(jī)向環(huán)境的散熱量，參見式2-14）; 了解動(dòng)態(tài)條件下的壓縮機(jī)性能變化。第三章2.運(yùn)行界限 定義：定義：壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的界限。 用途：用途：

28、查詢壓縮機(jī)的適用范圍 確定使用壓縮機(jī)的方式其中線條:1-2、5-6受限于最低和 最高蒸發(fā)溫度2-3受限于最高排氣溫度3-4受限于最大壓力差4-5受限于最高冷凝溫度第三章圖圖3-27 一臺(tái)開啟式一臺(tái)開啟式R22制冷壓縮機(jī)的運(yùn)行界限制冷壓縮機(jī)的運(yùn)行界限t0比澤爾單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行界限 受單級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行界限限制，為達(dá)到更低的蒸發(fā)溫度，需要用雙級(jí)壓縮機(jī)或復(fù)疊式壓縮機(jī) 與單級(jí)半封閉式制冷壓縮機(jī)相比，單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)的最低蒸發(fā)溫度下降。對(duì)R22下降不顯著，對(duì)R404A和R507下降明顯。第三章測(cè)定方法：實(shí)驗(yàn)測(cè)量 通過全性能試驗(yàn)直接測(cè)定，測(cè)定不少于3個(gè)冷凝溫度、 5個(gè)蒸發(fā)溫度下的制冷量、輸入功率等。執(zhí)行標(biāo)

29、準(zhǔn)： GB/T 5773-2004容積式制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法 壓縮機(jī)制冷量 輸入功率（開啟式壓縮機(jī)為軸功率，封閉式壓縮機(jī)為電功率） 單位功率制冷量3. 運(yùn)行特性曲線的測(cè)定第三章 A 第二制冷劑量熱器法 B 滿液式制冷劑量熱器法 C 干式制冷劑法量熱器法 D1 吸氣管路制冷劑氣體流量計(jì)法 D2 排氣管路制冷劑氣體流量計(jì)法 F 制冷劑液體流量計(jì)法 G 水冷冷凝器量熱器法 J 制冷劑氣體冷卻法 K 壓縮機(jī)排氣管道量熱器法（所有實(shí)驗(yàn)均應(yīng)包括兩種試驗(yàn)方法稱X法和Y法）測(cè)試方法第三章國(guó)標(biāo)GB/T 5773-2004推薦了九種試驗(yàn)方法：量熱器法 測(cè)得某一過程制冷劑放出或吸收的熱量，然后用此熱量除以這一過程

30、的焓差，來獲得制冷劑的質(zhì)量流量，即壓縮機(jī)輸氣量，再乘以規(guī)定工況下的單位質(zhì)量制冷量，得到壓縮機(jī)制冷量。流量計(jì)法 用流量計(jì)直接測(cè)得制冷劑液體或氣體的質(zhì)量流量，然后乘以規(guī)定工況的單位質(zhì)量制冷量，得出壓縮機(jī)在規(guī)定工況下的制冷量。第三章 根據(jù)熱平衡法，建立第二制冷劑冷凝與壓縮機(jī)輸送的制冷劑蒸發(fā)之間的能量平衡關(guān)系，確定壓縮機(jī)在不同實(shí)驗(yàn)工況下的制冷量，并換算成規(guī)定工況下制冷量。 即利用電加熱產(chǎn)生的熱量來平衡蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量，根據(jù)量熱器中的熱平衡關(guān)系，求出制冷壓縮機(jī)實(shí)測(cè)吸排氣狀態(tài)下制冷劑流量，然后再按規(guī)定工況對(duì)流量進(jìn)行修正計(jì)算，得到制冷壓縮機(jī)在規(guī)定工況下的制冷量。第二制冷劑量熱器法實(shí)驗(yàn)原理第三章測(cè)試參數(shù)第三章

31、 壓縮機(jī)吸氣壓力、吸氣溫度 壓縮機(jī)排氣壓力、排氣溫度 量熱器出口制冷劑氣體壓力、溫度 閥前的制冷劑液體壓力、溫度 量熱器環(huán)境溫度 第二制冷劑壓力 輸入量熱器的電加熱功率 壓縮機(jī)輸入功率電參數(shù)：電參數(shù)： 電壓、頻率、功率因素、單位輸入功率；工況參數(shù)：工況參數(shù)： 吸氣壓力、排氣壓力、吸氣溫度、過冷溫度、 環(huán)境溫度；量熱器參數(shù)：量熱器參數(shù)：量熱器加熱功率、量熱器環(huán)境溫度、量熱器表面溫度、第二制冷劑 壓力、第二制冷劑溫度；其它參數(shù)：其它參數(shù)： 排氣溫度、壓縮機(jī)表面溫度。第二制冷劑量熱器法原理圖第三章 量熱器由一組直接蒸發(fā)盤管作蒸發(fā)器，它被懸置在一隔熱壓力容器上部，電加熱器安裝在容器底部并被容器中的第二

32、制冷劑（R11或R12）浸沒著。制冷劑流量由膨脹閥調(diào)節(jié)。全性能試驗(yàn)時(shí)，電加熱器通電，第二制冷劑液體蒸發(fā)，高溫蒸汽將蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑加熱蒸發(fā)。放出熱量的第二制冷劑蒸汽冷凝后流入量熱器底部，再一次吸收電加熱器的熱量，成為高溫蒸汽，如此周而復(fù)始變化，使蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑不斷蒸發(fā)。hg2量熱器出口處制冷劑蒸氣比焓，J/kg （由Pg2和tg2確定）hf2膨脹閥進(jìn)口處制冷劑液體比焓，J/kg （由Pf2和tf2確定）hg1在規(guī)定工況下進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣的比焓，J/kghf1在規(guī)定工況下冷凝器出口處制冷劑液體的比焓，J/kgv1進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣實(shí)際比容，m3/kg （由Pg1和tg1確定）vg1在規(guī)

33、定工況下進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣比容，m3kglogPhhg1hg2hf1hf2g1g2f1f2g1g2f1f2加熱器壓縮機(jī)冷凝器量熱器 1、測(cè)定量熱器的漏熱系數(shù)； （電加熱器產(chǎn)生的熱量并不全部供給蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑。部分熱量通過量熱器殼體散發(fā)至周圍空氣中。因此試驗(yàn)前必須先測(cè)定量熱器漏熱系數(shù)，以便正式試驗(yàn)時(shí)求得漏熱量。） 2、調(diào)節(jié)膨脹閥使壓縮機(jī)吸氣壓力達(dá)到規(guī)定數(shù)值，改變第二制冷劑電加熱量調(diào)節(jié)吸氣溫度； 3、調(diào)節(jié)壓力控制閥達(dá)到規(guī)定的壓縮機(jī)排氣壓力； （或通過改變冷凝器冷卻水量、換熱面積、冷卻水溫度來調(diào)節(jié)。） 4、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算規(guī)定工況制冷量。第三章實(shí)驗(yàn)步驟漏熱系數(shù)漏熱量)(1saattQK第三章

34、漏熱量標(biāo)定（W）K1量熱器的漏熱系數(shù)，W/K；Qa標(biāo)定時(shí)輸入量熱器的電加熱量（量熱器的漏熱量），W；ts 標(biāo)定時(shí)第二制冷劑壓力對(duì)應(yīng)的平均飽和溫度，ta量熱器周圍的平均環(huán)境溫度，)(1saattKQ（W/K）（3-23）（關(guān)閉量熱器制冷劑進(jìn)出口截止閥后進(jìn)行標(biāo)定。） 制冷劑質(zhì)量流量Qi量熱器的輸入熱量，W， hg2量熱器出口處制冷劑蒸氣比焓，J/kg （由Pg2和tg2確定）hf2膨脹閥進(jìn)口處制冷劑液體比焓，J/kg （由Pf2和tf2確定） 規(guī)定工況制冷量hg1在規(guī)定工況下進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣的比焓，J/kg hf1在規(guī)定工況下冷凝器出口處制冷劑液體的比焓，J/kg v1進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣

35、實(shí)際比容，m3/kg （由Pg1和tg1確定）vg1在規(guī)定工況下進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣比容，m3kg)()(221fgsaimahhttKQq11110)(gfgmavvhhqQ（規(guī)定工況是實(shí)驗(yàn)要求的工況，一般給出壓縮機(jī)吸氣壓力（蒸發(fā)溫度），壓縮機(jī)排氣壓力（冷凝溫度），吸氣溫度，過冷溫度）第三章制冷量計(jì)算（kg/s）（ W ）（3-24）（3-25）第三節(jié)制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)的運(yùn)行平衡點(diǎn)第三章為什么要討論運(yùn)行平衡點(diǎn) 制冷裝置中，受兩器結(jié)構(gòu)尺寸及工作條件（如風(fēng)溫、風(fēng)速）制約，冷凝溫度、蒸發(fā)溫度不能任意設(shè)定； （對(duì)一臺(tái)制冷裝置，當(dāng)用于冷卻冷凝器中制冷劑的流體入口溫度及蒸發(fā)器中被冷卻流體的入口溫度已定時(shí)

36、，冷凝溫度和蒸發(fā)溫度即被確定。此時(shí)制冷裝置達(dá)到了運(yùn)行的平衡點(diǎn)，其制冷量和壓縮機(jī)輸入功率可按該運(yùn)行平衡點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度從壓縮機(jī)運(yùn)行曲線求得。） 制冷系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境是變化的（季節(jié)、晝夜），并不總是在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，制冷系統(tǒng)的機(jī)組工況（蒸發(fā)溫度，冷凝溫度）應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整以適應(yīng)該變化。 制冷裝置的運(yùn)行平衡點(diǎn)同時(shí)也是該裝置中壓縮機(jī)的運(yùn)行平衡點(diǎn)第三章制冷裝置的運(yùn)行平衡點(diǎn)第三章1、公式法 用描述壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器熱力學(xué)特性的一組公式聯(lián)立求解確定。為分析問題簡(jiǎn)便，可將制冷系統(tǒng)分為兩部分 ：（1）冷凝器壓縮機(jī)組；（2）蒸發(fā)器 根據(jù)冷凝器和壓縮機(jī)的特性，確定冷凝器壓縮機(jī)組的壓縮機(jī)運(yùn)行平衡點(diǎn)； 根據(jù)冷凝

37、器壓縮機(jī)和蒸發(fā)器的特性，確定制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)運(yùn)行平衡點(diǎn)。2、圖解法運(yùn)行平衡點(diǎn)的確定 4個(gè)方程按熱平衡計(jì)算的冷凝器排熱量Qk:壓縮機(jī)的制冷量Q0 :壓縮機(jī)的指示功率pi :按傳熱計(jì)算的冷凝器排熱量Qk : 8個(gè)參數(shù) 對(duì)冷凝器壓縮機(jī)組， 和 已知，6個(gè)未知數(shù)，給定2個(gè)參數(shù)，其余可由上述4式聯(lián)立求解確定。第三章公式法（3-26）（3-27）（3-28）（3-29）一、冷凝器壓縮機(jī)組的壓縮機(jī)運(yùn)行平衡點(diǎn) 第三章 1、畫出壓縮機(jī)的運(yùn)行特性曲線 圖上的一組制冷量Q0曲線代表式(3-27)； 圖上的一組輸入功率代表式（3-28)； 再按照式（3-26)畫出一組排熱量Qk曲線。 圖解法（步驟一）第三章 2、給

38、定一個(gè)冷卻流體（空氣或水）的溫度ta，用式(3-29)求出一組冷凝溫度時(shí)的排熱量Qk，將這一組Qk tk的數(shù)據(jù)畫在圖3-32上 圖上有三組數(shù)據(jù)，分別對(duì)應(yīng)于tk1、 tk2和tk3 ），得到一組點(diǎn)a、 b和c ，將這些點(diǎn)相連成一條曲線，即冷凝器壓縮機(jī)組的排熱量平衡排熱量平衡線線。將a、 b和c 投影到制冷量Q0曲線族上，得到a、 b和c，連接這些點(diǎn)得到冷凝器壓縮機(jī)組的制冷制冷量平衡線量平衡線。 不同的冷卻流體溫度ta對(duì)應(yīng)不同的制冷量平衡線，它們構(gòu)成冷凝器壓縮機(jī)組的制冷量平衡線族。圖解法（步驟二）第三章 3、求冷凝器壓縮機(jī)組的壓縮機(jī)運(yùn)行平衡點(diǎn)圖解法（步驟三） 蒸發(fā)器制冷量Q0隨蒸發(fā)溫度t0和被冷卻

39、流體入口溫度tw的變化關(guān)系（圖3-34）第三章二、按傳熱計(jì)算蒸發(fā)器的制冷量 計(jì)算公式（3-30）第三章公式法通過式（3-26） （3-30）聯(lián)立求解確定。 前提：節(jié)流元件可調(diào)整，以保證蒸發(fā)壓力、冷凝壓力能滿足要求。 共11個(gè)參數(shù)，其中7個(gè)未知數(shù)。給定2個(gè)參數(shù)，其余5個(gè)可由上述5式聯(lián)立求解確定。三、制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)運(yùn)行平衡點(diǎn)的確定第三章 制冷系統(tǒng)的制冷量平衡圖包括：冷凝器壓縮機(jī)組的制冷量平衡線族；壓縮機(jī)運(yùn)行特性曲線中的制冷量曲線族；蒸發(fā)器的制冷量曲線族。圖解法 節(jié)流元件能調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量，供液不足時(shí)，平衡點(diǎn)向較低的蒸發(fā)溫度和較小的制冷量方向移動(dòng)。第四節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)體部件第三章曲柄連桿機(jī)

40、構(gòu) 活塞組（筒形活塞、活塞銷、活塞環(huán)） 連桿 曲軸曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 滑管式 滑槽式斜盤式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)第三章一、往復(fù)式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)活塞組(Piston group)第三章 活塞組是活塞、活塞銷、活塞環(huán)等的總稱?；钊M在連桿的帶動(dòng)下，在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在氣閥部件的配合下完成吸入、壓縮和輸送氣體的作用。典型的筒形活塞組部件由活塞、氣環(huán)、油環(huán)、活塞銷、彈簧擋圈組成。曲柄連桿機(jī)構(gòu)1、活塞 (Piston)第三章 筒形活塞 分頂部、環(huán)部、裙部和活塞銷座四部分?；钊厦娣忾]圓筒部分稱頂部。頂部與氣缸、氣閥座構(gòu)成封閉的工作容積。環(huán)部是安放氣環(huán)和油環(huán)的部位。環(huán)部以下稱裙部，裙部有活塞銷座。 活塞材料 一

41、般采用灰鑄鐵或銅硅鋁合金。鑄鐵活塞因?yàn)槊芏却?、運(yùn)行時(shí)慣性大、導(dǎo)熱性差，所以近來被銅硅鋁合金所取代。銅硅鋁合金不僅質(zhì)量輕，導(dǎo)熱性好，且便于硬模鑄造，并具有良好的抗摩性。但由于膨脹系數(shù)較大，氣缸與活塞之間的間隙也應(yīng)適當(dāng)放大。曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞銷(Piston pin) 第三章 活塞銷用來連接活塞和連桿小頭，它承受交變載荷，因此應(yīng)有足夠強(qiáng)度，并要求耐磨、抗疲勞和抗沖擊。連桿通過活塞銷帶動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。制造活塞銷材料有20鋼，20鉻鋼和45鋼等。曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞環(huán)第三章 氣環(huán) 作用是密封氣缸工作容積，防止壓縮氣體通過氣缸壁間隙泄漏到曲軸箱。制冷壓縮機(jī)由于壓力較低，壓差較小，且轉(zhuǎn)速較高，一般采用12道氣

42、環(huán)即能滿足密封要求。） 油環(huán) 作用是刮下附著于氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油，并使壁面上油膜分布均勻。一般氣環(huán)下面裝有一道油環(huán)。 材料：灰鑄鐵或含鉬、鉻、銅合金鑄鐵，含填充劑的聚四氟乙烯。曲柄連桿機(jī)構(gòu)油 環(huán)第三章壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣環(huán)不斷地泵油，使?jié)櫥瓦M(jìn)入氣缸?；钊蛳逻\(yùn)動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油進(jìn)入氣環(huán)下端面和環(huán)背面的間隙中；活塞塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣環(huán)的下端面與環(huán)槽平面貼合，油被擠入上側(cè)間隙；活塞塞再度向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，油進(jìn)入位置更高處的間隙。如此反復(fù)，潤(rùn)滑油被泵入氣缸中。為了避免潤(rùn)滑油過多進(jìn)入氣缸，一般在氣環(huán)的下部設(shè)置油環(huán)。油環(huán)有兩種結(jié)構(gòu)形式：斜面式油環(huán)，它的工作表面有四分之三高度是做成帶有斜度1015的圓錐面。安裝時(shí)，務(wù)

43、必將圓錐面置向活塞塞頂?shù)囊幻妫徊凼接铜h(huán)結(jié)構(gòu)，在它的工作表面上車有一條槽，以形成上下兩個(gè)狹窄的工作面，在槽底銑有1012個(gè)均布的排油槽。在安置油環(huán)的相應(yīng)活塞塞槽底部應(yīng)鉆有一定數(shù)量的泄油孔，以配合油環(huán)一起工作。油環(huán)的刮油及布油作用：斜面式油環(huán)在活塞上行時(shí)起布油作用，形成油楔以利潤(rùn)滑和冷卻，下行時(shí)將油刮下經(jīng)活塞的環(huán)槽回油孔流入曲軸箱。槽式油環(huán)由于具有兩個(gè)刮油工作面，與氣缸壁的接觸壓力高，排油通暢，刮油效果好，被廣泛應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)中小型壓縮機(jī)中。 圖 2-15 活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)形式 (a) 氣環(huán) ；(b)(c) 刮油環(huán) 連桿(Connecting rod)第三章組成：由小頭襯套、連桿體、大頭軸瓦、連桿螺栓、大

44、頭蓋、螺母及開口銷等組成；作用：將活塞與曲軸連接起來，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)；連桿與曲軸相連的一端稱連桿大頭，作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；另一端通過活塞銷與活塞相連的部分，稱連桿小頭，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；大頭與小頭之間稱為連桿體，作往復(fù)與擺動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；連桿大頭有剖分式和整體式兩種。整體式僅用于曲柄軸或偏心軸結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)中，為小型封閉式壓縮機(jī)廣泛采用。剖分式連桿大頭又分直削式和斜削式兩種。連桿大頭孔內(nèi)一般都裝有軸瓦。 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲軸(Crankshaft)第三章曲柄軸偏心軸曲拐軸曲柄連桿機(jī)構(gòu)（由主軸頸、曲柄、曲柄銷即連桿軸頸三部分組成。軸頸較長(zhǎng)端稱功率輸入端，通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)連接；另一端稱自由

45、端，用來帶動(dòng)油泵。） 圖 2-22 曲拐軸 1、 主軸頸（連接油泵端） ；2、平衡塊 3、曲柄 4、曲柄銷；5、油孔 6、軸頸（連接軸封處） （多用于小型全封閉或半封閉式壓縮機(jī)中，可用球墨鑄鐵鑄造；）（由主軸頸、曲柄和曲柄銷三部分組成，用于功率很小的制冷壓縮機(jī)；）第三章曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2、 滑管式 （P46、P47，圖3-56 3-59）無連桿，曲軸為曲柄軸；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，常用于小型全封閉制冷壓縮機(jī)；活塞與滑管固結(jié)成整體（滑管式活塞），滑塊將曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 滑槽式（圖3-60） 無連桿，止轉(zhuǎn)框架相當(dāng)于滑管，但其上的滑槽及滑塊表面均為平面； 止轉(zhuǎn)框架與活塞剛性地聯(lián)結(jié)在一起，限制滑

46、塊只能作垂直和水平方向運(yùn)動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸旋轉(zhuǎn)使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成壓縮機(jī)工作循環(huán)。第三章曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 圖 2-11 滑管、滑塊和曲軸、汽缸裝配圖 1、 滑管 2、滑塊 3、曲軸 4、活塞 5、汽缸體 2、 滑管式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)剖示圖（在一些醫(yī)用及家用制冷設(shè)備如冰箱中，為進(jìn)一步簡(jiǎn)化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，采用滑管、滑塊式機(jī)構(gòu)代替連桿組件。中空的筒形活塞4與滑管1焊接成相互垂直的T字形整體?；瑝K2是一圓柱體，可在滑管內(nèi)滑行。其腰部中心開有圓孔，曲軸上的曲柄銷穿過滑管管壁垂直插入這個(gè)圓孔，形成一副軸承。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑塊一面繞曲軸中心旋轉(zhuǎn)，一面在滑管內(nèi)前后往復(fù)滑行，帶動(dòng)整個(gè)滑管活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以完成壓縮氣體的

47、作用。其它結(jié)構(gòu)與一般活塞式結(jié)構(gòu)類似。）第三章曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 圖 2-12 滑管式全封閉壓縮機(jī)剖面圖 第三章3、斜盤式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理 依靠活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，改變氣缸工作容積，提高氣體壓力； 工作過程由吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個(gè)過程組成； 活塞運(yùn)動(dòng)由固定在主軸上的斜盤驅(qū)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)方向不與主軸中心線垂直，而與主軸中心線平行； 同一氣缸軸線上斜盤兩側(cè)對(duì)置兩個(gè)氣缸，當(dāng)一個(gè)氣缸中進(jìn)行膨脹和吸氣過程時(shí)，另一氣缸內(nèi)進(jìn)行壓縮和排氣過程 。特點(diǎn) 特別適宜于用高速轉(zhuǎn)動(dòng)的原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式壓縮機(jī)； 采用單列雙作用活塞（每一列活塞兩端與兩個(gè)汽缸配合），結(jié)構(gòu)緊湊； 斜盤及活塞材料采用高硅鋁合金。第三章斜盤式驅(qū)

48、動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖 2-49 斜盤式壓縮機(jī)示意圖 1、主軸 2、氣缸 3、活塞 4、斜盤 圖3-64第三章三列六缸斜盤式制冷壓縮機(jī) 圖 2-51 汽車空調(diào)用斜盤式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 1、7 氣缸蓋 2、6 氣缸 3、鋼珠 4、球支承座 5、活塞 6、皮帶輪 9、電磁離合器線圈 10、主軸 11、電磁離合器 12、套筒 13、軸封 14、20 閥板 15、18 軸承 16、斜盤 17、油管 18、油泵 8、 臥式 氣缸軸線呈水平布置，在大型制冷壓縮機(jī)中較多見； 立式 氣缸軸線呈直立布置，考慮到結(jié)構(gòu)緊湊性、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性及振動(dòng)大小，以雙缸直立式為常見，適用于制冷量較小壓縮機(jī)； 角度式 氣缸軸線呈一定夾角布置 ，結(jié)

49、構(gòu)緊湊，體積小、振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，為現(xiàn)代中、小型高速多缸壓縮機(jī)所廣泛采用。 V型（2缸）W型（3缸）S型，扇型（4缸） 十字形（滑槽式）第三章二、壓縮機(jī)的汽缸布置方式1、機(jī)體 支承壓縮機(jī)全部質(zhì)量并保證各零部件之間有正確的相對(duì)位置； 包括氣缸體和曲軸箱兩部分。安裝氣缸套的部位稱氣缸體，安裝曲軸的部位稱曲軸箱。機(jī)體上還有氣缸蓋、軸承座等零部件； 普遍采用汽缸體和曲軸箱整體結(jié)構(gòu)； 制冷量較大的壓縮機(jī)采用多缸結(jié)構(gòu)。第三章三、機(jī)體、汽缸套和機(jī)殼第三章機(jī)體結(jié)構(gòu)2、汽缸套目的：為了延長(zhǎng)大、中型壓縮機(jī)機(jī)體的使用壽命，缸套磨損后可更換材料：優(yōu)質(zhì)耐磨鑄鐵冷卻：水冷卻、空氣冷卻第三章 圖 2-32 氣缸套 （a）老

50、式氣缸套（b）系列壓縮機(jī)用氣缸套 1、密封圈環(huán)槽；2、擋環(huán)槽；3、凸緣；4、吸氣孔 圖3-75機(jī)體和內(nèi)置電動(dòng)機(jī)連成一個(gè)整體，支撐和懸掛在機(jī)殼上；機(jī)殼采用焊接結(jié)構(gòu)，用鋼板沖壓成型；彈簧支承裝置和密封接線柱。（圖3-79、3-80）第三章3、全封閉壓縮機(jī)的機(jī)殼第三章全封閉壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)剖面彈簧支承裝置與壓縮機(jī)機(jī)體、內(nèi)置電動(dòng)機(jī)構(gòu)成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，需正確選擇彈簧的剛度以避免劇烈振動(dòng)；Shaft sealing instrument第三章四、軸封裝置 開啟式壓縮機(jī)的曲軸穿過機(jī)體與外置電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)或帶輪驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 曲軸與機(jī)體之間的間隙是制冷系統(tǒng)中制冷劑泄漏的最主要通道，對(duì)此間隙進(jìn)行密封

51、以阻止制冷劑泄露（或空氣漏入）的結(jié)構(gòu)稱為軸封裝置。 作用防止曲軸箱內(nèi)的制冷劑通過曲軸伸出端向外泄漏；防止壓縮機(jī)在真空下運(yùn)行時(shí)外界空氣通過曲軸伸出端向曲軸箱內(nèi)泄漏第三章軸封原理 兩種密封材料與曲軸、機(jī)體構(gòu)成3個(gè)密封面：徑向動(dòng)密封面徑向靜密封面軸向靜密封面 曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)；密封材料7與曲軸4之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，密封材料7與密封材料6之間也無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其構(gòu)成的密封面1，2稱為靜密封面； 密封材料6與機(jī)體5之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其構(gòu)成的密封面3稱為動(dòng)密封面；第五節(jié)氣閥第三章氣閥組成 閥座 閥片 氣閥彈簧 閥蓋(升程限制器)第三章一、氣閥的作用及其布置方式第三章（氣閥啟閉依靠閥片二側(cè)壓力差實(shí)現(xiàn)。當(dāng)閥片下面的氣體壓力F

52、1大于閥片上面的氣體壓力和彈簧力之和F2時(shí)，閥片離開閥座，上升到與升高限制器接觸為止，氣體通過氣閥流過。當(dāng)F1小于F2時(shí)，閥片開始向下運(yùn)動(dòng)，直到閥片緊貼閥座，完成一次啟閉過程。）閥座通道面積Ab，氣閥的閥隙面積A，閥線為Ab周圍突出的密封邊緣氣閥組成 基本要求(氣閥性能影響壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性和可靠性) 阻力損失小、壽命長(zhǎng)、余隙容積小、氣密性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維修等 布置方式 順流式（吸氣閥安裝在活塞頂部，排氣閥安裝在汽缸頂部閥板上，氣體進(jìn)、出汽缸時(shí)流動(dòng)方向一致。a） 逆流式（吸、排氣閥均安裝在汽缸頂部的同一或不同閥板上，氣體進(jìn)、出汽缸時(shí)流動(dòng)方向相反。b,c） 第三章順流式逆流式剛性環(huán)片閥簧片閥（

53、又稱舌形閥或翼形閥）柔性環(huán)片閥塞狀閥條狀閥網(wǎng)狀閥第三章二、氣閥的主要結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第三章閥片運(yùn)動(dòng)曲線 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，閥片在氣體推力F1,（由閥片兩側(cè)氣體的壓力差造成）和彈簧力F2的作用下，在升程限制器和閥座之間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律影響壓縮機(jī)的輸氣量、能效比和壽命。 將閥片在壓縮機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中完成的啟、閉過程，用l-t（閥片位移時(shí)間）或l-（閥片位移曲軸轉(zhuǎn)角）坐標(biāo)表示，所得曲線稱閥片運(yùn)動(dòng)曲線。曲線下的面積稱氣閥開啟的時(shí)間截面（Sm2)或轉(zhuǎn)角截面（radm2)。 設(shè)計(jì)壓縮機(jī)時(shí)，可應(yīng)用描寫閥片運(yùn)動(dòng)曲線的微分方程組，求出閥片運(yùn)動(dòng)曲線，若發(fā)現(xiàn)閥片“顫抖”或“延遲關(guān)閉”，應(yīng)調(diào)整氣閥的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)

54、，使閥片有正常的運(yùn)動(dòng)曲線 ；壓縮機(jī)生產(chǎn)出來后，可通過試驗(yàn)測(cè)定氣閥運(yùn)動(dòng)曲線，作為判斷氣閥性能或改進(jìn)氣閥的依據(jù)。三、閥片的運(yùn)動(dòng) 1、正常的閥片運(yùn)動(dòng)曲線閥片能及時(shí)啟閉，在運(yùn)動(dòng)過程中沒有“顫抖”，以及具有適當(dāng)?shù)拈y片撞擊速度。（對(duì)升程限制器和閥座的撞擊）。在這種情況下，閥片迅速開啟，撞到升程限制器時(shí)產(chǎn)生一次輕微的反彈，然后在氣體力的推動(dòng)下，又重新緊貼在升程限制器上，直到活塞運(yùn)動(dòng)到止點(diǎn)位置不遠(yuǎn)處才開始回行，并在活塞到達(dá)止點(diǎn)位置時(shí)完全關(guān)閉，或只出現(xiàn)一次輕微的跳躍。正常的閥片運(yùn)動(dòng)使氣閥具有充分的時(shí)間截面，氣體流經(jīng)閥隙通道的流速比較低，流動(dòng)阻力也相應(yīng)較小，壓縮機(jī)輸氣量和能效比得到提高。同時(shí)，因?yàn)樽矒羲俣冗m當(dāng)，氣

55、閥壽命高，噪聲小。第三章典型的閥片運(yùn)動(dòng)曲線 2、閥片“顫抖”的運(yùn)動(dòng)曲線屬不正常的閥片運(yùn)動(dòng)。以排氣閥為例 ，當(dāng)閥片開啟后，氣缸內(nèi)氣體壓力略有下降。若這時(shí)彈簧力過大，閥片會(huì)被迫反向運(yùn)動(dòng)，使缸內(nèi)的氣體壓力又復(fù)增高，閥片再次被向上托起。圖中，在活塞從一個(gè)止點(diǎn)向另一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，閥片共往復(fù)三次，最后在活塞到達(dá)止點(diǎn)位置時(shí)才落座關(guān)閉，這種閥片運(yùn)動(dòng)稱為“顫抖”。閥片產(chǎn)生“顫抖”，一方面會(huì)引起氣閥彈簧的頻繁伸縮，易使彈簧和閥片損壞；另一方面縮小了運(yùn)動(dòng)曲線下的轉(zhuǎn)角截面，使氣體流經(jīng)氣閥時(shí)的流動(dòng)阻力上升。 第三章典型的閥片運(yùn)動(dòng)曲線 3、閥片“延遲關(guān)閉”的運(yùn)動(dòng)曲線屬不正常的閥片運(yùn)動(dòng)。閥片開啟后撞擊在升程限制器上，

56、經(jīng)過輕微的反跳，又復(fù)貼在升程限制器仁。直到閥片開始關(guān)閉。但在閥片落座過程中，由于彈簧力太小，閥片的關(guān)閉過程太長(zhǎng)，落座速度很慢，以致當(dāng)活塞到達(dá)止點(diǎn)位置時(shí)閥片尚未完全關(guān)閉，直至活塞反向運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后才落到閥座上。如果閥片的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)了“延遲關(guān)閉”，氣體將在活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)從排氣腔倒流入氣缸，降低了輸氣量和能效比。氣體“倒流”時(shí)在閥片上作用的氣體力和彈簧力的方向相同，這將增加閥片對(duì)閥座的撞擊速度，容易招致閥片的破壞。 第三章典型的閥片運(yùn)動(dòng)曲線第六節(jié)封閉式制冷壓縮機(jī)的內(nèi)置電動(dòng)機(jī)第三章第三章 封閉式壓縮機(jī)用內(nèi)置電動(dòng)機(jī)除了應(yīng)符合一般電機(jī)的基本技術(shù)要求外，還應(yīng)滿足下列要求： 電動(dòng)機(jī)材料應(yīng)有良好的耐制冷劑性、耐

57、油性和耐熱性； （絕緣等級(jí)：A級(jí) 105，E級(jí) 120 ，B級(jí) 130 ，F(xiàn)級(jí) 155 ，H級(jí) 175 ） 對(duì)壓縮機(jī)負(fù)荷變化應(yīng)有良好的適應(yīng)性； （要求內(nèi)置電動(dòng)機(jī)有較大的過載運(yùn)轉(zhuǎn)能力，以適應(yīng)負(fù)荷變化 ） 耐振動(dòng)沖擊； 防止繞組溫度過高，設(shè)置過載保護(hù)器。 （在機(jī)殼上或繞組中間設(shè)置過溫、過流繼電器，以保護(hù)電動(dòng)機(jī) ）一、對(duì)內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的要求第三章低溫吸氣冷卻 來自蒸發(fā)器的低溫蒸汽先通過內(nèi)置電動(dòng)機(jī)，對(duì)其冷卻后再進(jìn)入汽缸。電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量，一部分被制冷劑吸收，另一部分通過壓縮機(jī)殼體散發(fā)至大氣； 內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的繞組溫度由于流過其中進(jìn)行冷卻的蒸汽流量隨工況的變化而不同。 （普通電動(dòng)機(jī)的溫度隨負(fù)荷的增大而上升

58、，其最大功率為電氣絕緣材料所能承受的溫度所限制。而內(nèi)置電動(dòng)機(jī)在負(fù)荷增加后將獲得更好的冷卻，繞組溫度降低，其電動(dòng)機(jī)名義功率的確定與普通電動(dòng)機(jī)不同。對(duì)于高溫封閉式壓縮機(jī)，由制冷劑冷卻的內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的名義功率比具有相同制冷量的開啟式壓縮機(jī)所配置的普通電動(dòng)機(jī)名義功率一般要小1/31/2 。） 制冷劑吸熱后過熱度增加，對(duì)壓縮機(jī)制冷量不利，有條件盡量用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻機(jī)殼（風(fēng)冷式冷凝機(jī)組）。二、內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的冷卻第三章 小型空調(diào)機(jī)、電冰箱等大部分采用單相異步電動(dòng)機(jī)。 （轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速略低于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的交流電動(dòng)機(jī)，由于存在轉(zhuǎn)速差，故稱異步電動(dòng)機(jī)。由于其轉(zhuǎn)子電流是由定子磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的，又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 。） 單相異步

59、電動(dòng)機(jī)定子上有一個(gè)工作繞組（主定子繞組），和一個(gè)起動(dòng)繞組（輔助繞組）。起動(dòng)時(shí)，在起動(dòng)繞組和工作繞組的綜合作用下產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，主、輔繞組中的電流相位差，一般設(shè)計(jì)成或接近90，由于兩繞組中的阻抗相差很多，其繞組電流有相位差，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，推動(dòng)了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。 單相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的70%80%時(shí)，往往由起動(dòng)元件將起動(dòng)繞組從電路中斷開，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 一般小型電器設(shè)備的單相異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)工作繞組與起動(dòng)繞組中所產(chǎn)生相位差的方法不同，可分為電阻起動(dòng)式（分相式）、電容起動(dòng)式、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式（永久分相式）和電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式等。 單相異步電動(dòng)機(jī)第三章 起動(dòng)繞組 僅在起動(dòng)階段使

60、用的輔助繞組，用于產(chǎn)生兩相電流，兩相電流在定子空間形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。 起動(dòng)繼電器 起動(dòng)繞組線徑細(xì)，而起動(dòng)電流大，不宜長(zhǎng)期通電，故在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，用起動(dòng)繼電器切斷起動(dòng)電路，以保證內(nèi)置電動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行。有電流型（用電流控制起動(dòng)繼電器動(dòng)作點(diǎn)）和電壓型（用電流控制動(dòng)作點(diǎn)） 。起動(dòng)繼電器的常見形式有： 單臂觸點(diǎn)式 重錘式 PTC起動(dòng)繼電器 （其主要元件是具有正溫度系數(shù)的PTC熱敏半導(dǎo)體，它有許多特性，其中與起動(dòng)繼電器有關(guān)的特性為電阻溫度特性和電流時(shí)間特性）三、單相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)（借助線圈通電后產(chǎn)生的磁力與彈性臂彈力或重錘的重力之間的相互作用，控制繼電器的動(dòng)作）第三章 電阻分相起動(dòng)方式（RSIR）