蒸氣壓縮式制冷機(jī)和熱泵中的主要設(shè)備

2023/1/291第4章蒸氣壓縮式制冷機(jī)和熱泵中的主要設(shè)備2023/1/292蒸氣壓縮式制冷機(jī)組由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流機(jī)構(gòu)四個(gè)基本部件以及制冷劑組成一個(gè)基本的制冷循環(huán)，加上氣液分離器、貯液器、能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、控制和保護(hù)裝置等輔助設(shè)備組成

2023/1/2934.1制冷壓縮機(jī)種類作用：它把制冷劑蒸汽從低壓狀態(tài)壓縮至高壓狀態(tài)，創(chuàng)造了制冷劑液體在蒸發(fā)器中低溫下蒸發(fā)制冷、在冷凝器中常溫液化的條件。此外，由于壓縮機(jī)不斷地吸入和排出氣體，才使制冷循環(huán)得以周而復(fù)始地進(jìn)行2023/1/294

制冷壓縮機(jī)的分類壓縮機(jī)按壓縮原理有兩大類：容積型速度型容積型壓縮機(jī):通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作功，以減少壓縮式容積，提高蒸氣壓力來(lái)完成壓縮功能。速度型壓縮機(jī):由旋轉(zhuǎn)部件連續(xù)將角動(dòng)量轉(zhuǎn)換給蒸氣，再將該動(dòng)量轉(zhuǎn)為壓力。4.1制冷壓縮機(jī)種類2023/1/295制冷壓縮機(jī)分類和結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖

往復(fù)式制冷壓縮機(jī)

螺桿式制冷壓縮機(jī)

離心式制冷壓縮機(jī)

4.1制冷壓縮機(jī)種類2023/1/2964.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類1.按密封結(jié)構(gòu)形式分類（1）開(kāi)啟式壓縮機(jī)：開(kāi)啟式壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)分為兩體（2）封閉式壓縮機(jī)：采用封閉式的結(jié)構(gòu)，把電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)連成一整體

4.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)種類2023/1/2974.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類2、按使用制冷劑分：氨壓縮機(jī)，氟利昂壓縮機(jī)（使用鹵代烴制冷劑），混合工質(zhì)壓縮機(jī)，二氧化碳?jí)嚎s機(jī)。4.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)種類2023/1/2984.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)種類3、按氣缸布置方式分：臥式、直立式、角度式。

2023/1/2994.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)由：機(jī)體組、汽缸套與汽閥組合件、活塞和曲軸連桿機(jī)構(gòu)、軸封、能量調(diào)節(jié)裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)2023/1/29104.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.1機(jī)體組機(jī)體、汽缸蓋、前后軸承蓋等組成；2023/1/29114.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.1機(jī)體組機(jī)體是活塞式壓縮機(jī)最大的主要部件。機(jī)體內(nèi)有上下兩個(gè)隔板2023/1/29124.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.1機(jī)體組隔板的氣缸孔上裝置有數(shù)個(gè)氣缸套，機(jī)體內(nèi)部分隔為三個(gè)空間：下部為曲軸箱；中部為吸氣腔，與進(jìn)氣管相通；上部則與氣缸蓋共同構(gòu)成排氣腔，與排氣管相通。2023/1/29134.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)

機(jī)體和氣缸蓋2023/1/29144.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.2汽缸套與汽閥組合件主要由氣缸套、排氣外閥座）、排氣內(nèi)閥座、吸排氣閥片、閥蓋及閥蓋緩沖彈簧等組成。2023/1/29154.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.2汽缸套與汽閥組合件

排氣外閥座不但起吸氣閥片的升高限制器作用，同時(shí)，與排氣內(nèi)閥座共同組成排氣閥座，而閥蓋則起排氣閥片的升高限位作用，同時(shí)也可以防止液擊造成氣缸破損。2023/1/29164.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.2汽缸套與汽閥組合件

當(dāng)有過(guò)量液態(tài)制冷劑或大量潤(rùn)滑油進(jìn)入氣缸，只要缸內(nèi)的沖擊力或壓力超過(guò)緩沖彈簧的彈力，閥蓋與排氣內(nèi)閥座一起被頂開(kāi)，不致使氣缸等零件損壞。2023/1/29174.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.3活塞和曲軸連桿機(jī)構(gòu)活塞多采用把鎂合金制成，質(zhì)量輕，組織細(xì)密?；钊O(shè)有氣環(huán)（密封環(huán)），以保證氣缸壁與活塞的密封；2023/1/29184.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.3活塞和曲軸連桿機(jī)構(gòu)活塞還裝有油環(huán)，活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靠油環(huán)布油，保證潤(rùn)滑，活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，將氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油刮下，使之經(jīng)活塞上油環(huán)槽內(nèi)的小孔流回曲軸箱，減少潤(rùn)滑油被排氣帶出的數(shù)量2023/1/29194.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.3活塞和曲軸連桿機(jī)構(gòu)

往復(fù)式制冷壓縮機(jī)的曲軸一般采用球墨鑄鐵鑄成，兩端的主軸頸支承在曲軸箱兩端的滑動(dòng)軸承上，每個(gè)曲拐上裝有幾個(gè)連桿及活塞。曲軸有單拐和雙拐之分，四缸以上的活塞式壓縮機(jī)均為雙拐曲軸，兩拐互成180。2023/1/29204.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.3活塞和曲軸連桿機(jī)構(gòu)

曲軸上鉆有油孔，聯(lián)通主軸頸和每個(gè)曲拐，以使?jié)櫥蛷挠捅枚说倪M(jìn)油孔和軸封端的進(jìn)油孔進(jìn)入主軸承以及各個(gè)連桿的大頭軸承，保證軸承的冷卻和潤(rùn)滑。2023/1/29214.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.3活塞和曲軸連桿機(jī)構(gòu)

連桿包括連桿小頭、連桿體、連桿大頭及連桿螺栓等。連桿的作用是將活塞和曲軸連接起來(lái)，傳遞活塞和曲軸之間的作用力，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。

2023/1/29224.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.4軸封

摩擦環(huán)式軸封由固定環(huán)、摩擦環(huán)(動(dòng)環(huán))、彈簧和密封圈組成。彈簧和摩擦環(huán)隨曲軸一起旋轉(zhuǎn)，靠彈簧的作用力使摩擦環(huán)與固定環(huán)嚴(yán)密貼合，形成密封面，再配兩個(gè)密封圈，即可保證曲軸箱內(nèi)的制冷劑不致由此處滲出。2023/1/29234.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.5能量調(diào)節(jié)裝置排汽量調(diào)節(jié)方法有：1)汽缸卸載法；2)改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速；3)旁通法；4)吸汽節(jié)流；2023/1/29244.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.5能量調(diào)節(jié)裝置

高速多缸活塞式制冷壓縮機(jī)的氣缸卸載裝置是用來(lái)使壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)條件下停止部分氣缸的排氣，以改變?cè)撝评鋲嚎s機(jī)的制冷能力2023/1/29254.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.5能量調(diào)節(jié)裝置油壓?jiǎn)㈤y式卸載裝置：頂桿啟閥機(jī)構(gòu)、油壓推桿機(jī)構(gòu)和油分配機(jī)構(gòu)2023/1/29264.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.5能量調(diào)節(jié)裝置

頂桿啟閥機(jī)構(gòu)工作原理：在吸氣閥片下面設(shè)有幾根頂桿，頂桿上裝有彈簧其下端分別座于轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)上具有一定斜度的斜槽內(nèi)，當(dāng)頂扦位于斜槽的最低點(diǎn)時(shí)，項(xiàng)桿與進(jìn)氣閥片不接觸，閥片可以自由上下運(yùn)動(dòng)，該氣缸處于正常工作狀態(tài)。2023/1/29274.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.5能量調(diào)節(jié)裝置當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，使頂桿沿斜面上升至最高點(diǎn)時(shí)，頂桿將吸氣閥片頂開(kāi)，盡管活塞仍在氣缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但是，該氣缸并不能壓縮氣體，放處于不工作狀態(tài)。2023/1/29284.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.5能量調(diào)節(jié)裝置

油壓推桿機(jī)構(gòu)是使氣缸套外的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。向油管今供入一定壓力的潤(rùn)滑油時(shí)，油缸內(nèi)的小活塞和推桿被壓向前移動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)稍微旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)上的頂桿彈簧將頂桿向下推至斜槽的最低點(diǎn)，使該氣缸處于正常工作狀態(tài)。2023/1/29294.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.5能量調(diào)節(jié)裝置

反之，油管中沒(méi)有壓力油供入時(shí)，油缸內(nèi)的小活塞和推桿在彈簧作用下向后移動(dòng)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，將轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)上的頂桿推至斜面最高點(diǎn)，頂開(kāi)進(jìn)氣閥片，使該氣缸卸載。一般均以一套油壓推桿機(jī)構(gòu)控制兩個(gè)氣缸的頂桿啟閥機(jī)構(gòu)。2023/1/29304.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.6潤(rùn)滑系統(tǒng)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑是一個(gè)很重要的問(wèn)題。軸與軸承，活塞與氣缸壁等運(yùn)動(dòng)部件的接觸面以及軸封處均需用潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，以降低部件溫度，減少部件磨損和摩擦所消耗的功率2023/1/29314.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.6潤(rùn)滑系統(tǒng)

曲軸箱下部盛有一定數(shù)量的潤(rùn)滑油，通過(guò)油過(guò)濾器被油泵吸入并壓出。一路被壓送至油泵端的曲軸進(jìn)油孔，潤(rùn)滑后主軸承、連桿大小頭軸承；2023/1/29324.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.2開(kāi)啟式往復(fù)壓縮機(jī)4.2.2.6潤(rùn)滑系統(tǒng)

另一路送至軸封處，潤(rùn)滑軸封、前主軸承和連桿大小頭軸承，此外，從軸封處還引一條油管至壓縮機(jī)的卸載裝置2023/1/29334.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.3封閉式往復(fù)壓縮機(jī)

封閉式往復(fù)壓縮機(jī)分為半封閉和全封閉兩種2023/1/29341、半封閉式制冷壓縮機(jī)低溫吸氣冷卻電機(jī)特點(diǎn):

①機(jī)體結(jié)構(gòu):

壓縮機(jī)與電機(jī)共機(jī)體和共主軸,但氣缸體與電機(jī)室設(shè)有結(jié)合面,易于修理又減少了泄漏.②電機(jī)和氣缸體的冷卻方式:低溫吸氣冷卻。適用于制冷量和輸氣量大的空調(diào)和中溫壓縮機(jī)4.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.3封閉式往復(fù)壓縮機(jī)2023/1/293535

半封閉式壓縮機(jī)實(shí)物圖片4.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.3封閉式往復(fù)壓縮機(jī)2023/1/293636

2、全封閉式制冷壓縮機(jī)

特點(diǎn)：是將壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)一起組裝在一個(gè)密閉的罩殼內(nèi)，形成一個(gè)整體，從外表上看只有壓縮機(jī)進(jìn)、排氣管和電動(dòng)機(jī)引線。4.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.3封閉式往復(fù)壓縮機(jī)2023/1/2937全封閉式制冷壓縮機(jī)4.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.3封閉式往復(fù)壓縮機(jī)2023/1/29384.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.3封閉式往復(fù)壓縮機(jī)2023/1/29394.2往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和種類4.2.3封閉式往復(fù)壓縮機(jī)2023/1/29404.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程往復(fù)式壓縮機(jī)的理論循環(huán)的假設(shè)條件：1、壓縮機(jī)沒(méi)有余隙容積2、吸汽與排汽過(guò)程中沒(méi)有壓力損失3、吸汽與排汽過(guò)程中無(wú)熱量傳遞4、無(wú)漏汽損失5、無(wú)摩擦損失2023/1/29414.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程2.實(shí)際工作循環(huán)

1、壓縮機(jī)中有壓降損失2、制冷劑的受熱3、氣閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律不完善帶來(lái)的效率下降。4、制冷劑泄漏的影響。5、再膨脹的影響6、壓縮過(guò)程偏離等熵過(guò)程7、壓縮過(guò)程的過(guò)壓縮和欠壓縮。8、潤(rùn)滑油循環(huán)量的影響。9、壓縮機(jī)的機(jī)械摩擦損失和內(nèi)置電動(dòng)機(jī)(封閉式壓縮機(jī))的電動(dòng)機(jī)損失。2023/1/29424.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程2.實(shí)際工作循環(huán)2023/1/29434.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程

當(dāng)活塞處于最下端位置I—I(稱為下止點(diǎn))時(shí)，吸氣過(guò)程結(jié)束，吸氣閥關(guān)閉，氣缸內(nèi)充滿了由蒸發(fā)器吸入的低壓蒸氣。活塞在曲軸連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下開(kāi)始向上移動(dòng)時(shí)，氣缸的工作容積逐漸減小，密閉在氣缸內(nèi)的蒸氣的壓力和溫度逐步升高；當(dāng)活塞移動(dòng)到位置Ⅱ—Ⅱ時(shí)，氣缸內(nèi)的蒸氣壓力升高到略高于排氣管路中的壓力，排氣閥門(mén)便自動(dòng)打開(kāi)，開(kāi)始排氣。制冷劑蒸氣在氣缸內(nèi)，從進(jìn)氣時(shí)的低壓升高到排氣壓力的過(guò)程，稱為壓縮過(guò)程。(1)壓縮過(guò)程

2023/1/29444.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程活塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的蒸氣壓力不再上升，而是不斷地經(jīng)過(guò)排氣閥向排氣管輸送，直到活塞運(yùn)動(dòng)到最高位置Ⅲ—Ⅲ(稱為上止點(diǎn))時(shí)，排氣過(guò)程結(jié)束。蒸氣從氣缸向排氣管輸送的過(guò)程，稱為排氣過(guò)程。(2)排氣過(guò)程

2023/1/29454.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)位置時(shí)，出于壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及制造工藝等原因，活塞頂部與氣閥座之間存在一定間隙，該間隙所形成的容積稱為余隙容積。排氣過(guò)程結(jié)束時(shí)，在余隙容積內(nèi)留有一定數(shù)量的高壓蒸氣，活塞開(kāi)始向下移動(dòng)時(shí)，吸氣閥尚不能打開(kāi)，吸氣管內(nèi)的低壓蒸氣不能進(jìn)入氣缸，而首先是殘留在氣缸內(nèi)的高壓蒸氣因容積增大而膨脹，壓力下降，直至氣缸內(nèi)的壓力下降到稍低于吸氣管中的壓力時(shí)為止；活塞位置由Ⅲ—Ⅲ移動(dòng)到Ⅳ—Ⅳ的過(guò)程稱為膨脹過(guò)程。(3)膨脹過(guò)程2023/1/29464.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程

當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到Ⅳ—Ⅳ位置時(shí)，進(jìn)氣閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)?；钊^續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，低壓蒸氣便不斷地由蒸發(fā)器經(jīng)吸氣管和吸氣閥進(jìn)入氣缸，至到活塞到達(dá)下止點(diǎn)I—I的位置時(shí)為止，這一過(guò)程稱為吸氣過(guò)程。(4)吸氣過(guò)程

完成吸氣過(guò)程后，活塞又從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，重新開(kāi)始了壓縮過(guò)程，如此周而復(fù)始地完成吸入、壓縮和輸送制冷劑蒸氣的作用。2023/1/29474.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程2023/1/29484.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.1往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程2023/1/29494.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率式中：D—?dú)飧字睆剑╩）

S—活塞行程（m）

Z—?dú)飧讛?shù)

n—轉(zhuǎn)速（r/min）

Vcy—壓縮機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈，每只氣缸吸入的低壓氣體體積（m3）1、理論排氣量（活塞排量）即壓縮機(jī)每秒鐘吸入的氣體體積，計(jì)算公式為：P2P1O1PVP2P1234Vcy2023/1/29504.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率2、理論質(zhì)量流量P2P1O1PVP2P1234Vcy2023/1/29514.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率3、容積效率即壓縮機(jī)實(shí)際工作過(guò)程比理想工作過(guò)程復(fù)雜，它的實(shí)際吸氣量小于活塞排量，兩者之比稱為壓縮機(jī)的容積效率(輸氣系數(shù)）ηv2023/1/29524.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率3、容積效率2023/1/29534.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率4、指示容積效率2023/1/29544.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率4、指示容積效率

所以指示容積效率影響因素（1）相對(duì)余隙容積（2）壓縮比（3）吸排氣閥阻力（4）多變指數(shù)2023/1/29554.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率5、實(shí)際容積效率

指示容積效率是在示功圖上表示出來(lái)的容積損失狀況。它主要考慮了余隙膨脹損失和吸排氣閥節(jié)流損失。實(shí)際上還有蒸氣預(yù)熱和泄露引起的容積損失，分別用預(yù)熱系數(shù)和氣密系數(shù)來(lái)表示，所有實(shí)際容積效率為：2023/1/29564.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率6、實(shí)際容積效率的影響因素1）壓縮機(jī)運(yùn)行工況：如壓縮比、吸氣過(guò)熱程度等；2）壓縮機(jī)構(gòu)造與質(zhì)量，如余隙容積大小、氣閥結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、氣缸冷卻方式、制作質(zhì)量、磨損程度等；3）制冷劑性質(zhì)，如比體積、排氣溫度、導(dǎo)熱系數(shù)等。2023/1/29574.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.2往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率與制冷量4.3.2.2往復(fù)式壓縮機(jī)的制冷量往復(fù)式壓縮機(jī)的制冷量：2023/1/29584.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率1、指示功率（）壓縮機(jī)對(duì)制冷劑做功所消耗的功率2023/1/29594.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率1、指示功率（）指示效率（）：理想壓縮過(guò)程指示功與實(shí)際壓縮過(guò)程指示功之間的比值2023/1/29604.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率2、軸功率（）電動(dòng)機(jī)傳遞到壓縮機(jī)主軸上的功率稱為壓縮機(jī)的軸功率2023/1/29614.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率2、軸功率（）機(jī)械效率（）：指示功率與軸功率之間的比值，與壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、制造質(zhì)量、運(yùn)行時(shí)潤(rùn)滑狀況、工況等有關(guān)，一般約為0.85-0.952023/1/29624.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率3、軸功率（）軸效率（）：又稱等熵效率是評(píng)價(jià)開(kāi)啟式壓縮機(jī)輸入主軸功率利用的完善程度2023/1/29634.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率4、輸入電機(jī)功率（）考慮到電機(jī)效率和傳動(dòng)效率并滿足壓縮機(jī)軸功率的要求，電機(jī)實(shí)際輸入的功率2023/1/29644.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率5、壓縮機(jī)配用電機(jī)功率（）考慮到傳動(dòng)效率和一定富裕量并滿足壓縮機(jī)軸功率的要求，壓縮機(jī)配備電機(jī)的功率2023/1/29654.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.3往復(fù)式壓縮機(jī)的能量效率與功率6、壓縮機(jī)電能效率（）2023/1/29664.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.4往復(fù)式壓縮機(jī)的制熱量開(kāi)啟式壓縮機(jī)制熱量：封閉式壓縮機(jī)制熱量：系數(shù)f考慮壓縮機(jī)向外環(huán)境散熱的熱量損失2023/1/29674.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.5往復(fù)式壓縮機(jī)的性能系數(shù)以壓縮機(jī)軸功率計(jì)算的性能系數(shù)用COP表示：以壓縮機(jī)輸入功率計(jì)算的性能系數(shù)稱為能效比用EER表示：COPth為壓縮機(jī)進(jìn)行絕熱壓縮時(shí)的理論性能系數(shù)2023/1/29684.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.6往復(fù)式壓縮機(jī)的性能曲線2023/1/29694.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.7往復(fù)式壓縮機(jī)的名義工況2023/1/29704.3往復(fù)式壓縮機(jī)制冷量與功率4.3.7往復(fù)式壓縮機(jī)的名義工況2023/1/29714.4螺桿式壓縮機(jī)4.4.1雙螺桿式制冷壓縮機(jī)

雙螺桿式制冷壓縮機(jī)的工作是依靠嚙合運(yùn)動(dòng)著的一個(gè)陽(yáng)轉(zhuǎn)子與一個(gè)陰轉(zhuǎn)子，并借助于包圍這一對(duì)轉(zhuǎn)子四周的機(jī)殼內(nèi)壁的空間完成的。1、工作原理2023/1/29724.4螺桿式壓縮機(jī)4.4.1雙螺桿式制冷壓縮機(jī)2023/1/29734.4螺桿式壓縮機(jī)4.4.1雙螺桿式制冷壓縮機(jī)

依靠嚙合運(yùn)動(dòng)著的一對(duì)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子，借助它們的齒、齒槽與機(jī)殼內(nèi)壁所構(gòu)成的呈“V”字形的一對(duì)齒間容積呈周期性大小變化，來(lái)完成制冷劑氣體吸入—壓縮—排出的工作過(guò)程。

2023/1/29744.4螺桿式壓縮機(jī)4.4.1雙螺桿式制冷壓縮機(jī)2、能量調(diào)節(jié)方式滑閥能量調(diào)節(jié)方式2023/1/29754.4螺桿式壓縮機(jī)4.4.2單螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理2023/1/29764.4螺桿式壓縮機(jī)4.4.2單螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理轉(zhuǎn)子星輪2023/1/29774.5滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)4.5.1滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)2023/1/29784.5滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)4.5.2滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)工作過(guò)程轉(zhuǎn)子的主軸在原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心轉(zhuǎn)子緊貼著汽缸內(nèi)壁面回轉(zhuǎn)，成月牙狀空間容積周期性的變化，完成吸排氣和壓縮過(guò)程。

滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是一種容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，氣缸工作容積的變化，是依靠一個(gè)偏心裝置的圓筒形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)的滾動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的2023/1/29794.6渦旋式壓縮機(jī)4.6.1渦旋式壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)2023/1/29804.6渦旋式壓縮機(jī)4.6.1渦旋式壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)1—靜渦盤(pán)2—?jiǎng)訙u盤(pán)3—?dú)んw4—偏心軸5—防自轉(zhuǎn)環(huán)6—吸氣口7—排氣口2023/1/29814.6渦旋式壓縮機(jī)4.6.2工作工程

渦旋壓縮機(jī)在主軸旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，僅有的進(jìn)氣、壓縮、排氣三個(gè)工作過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的，外側(cè)空間與吸氣口相通，始終處于吸氣過(guò)程，內(nèi)側(cè)空間與排氣口相通，始終處于排氣過(guò)程。2023/1/29824.7離心式壓縮機(jī)4.7.1離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)

離心式制冷壓縮機(jī)屬于速度型壓縮機(jī)，是一種葉輪旋轉(zhuǎn)式的機(jī)械。離心式制冷壓縮機(jī)有單級(jí)、雙級(jí)和多級(jí)等多種結(jié)構(gòu)型式單級(jí)壓縮機(jī)主要由吸氣室、葉輪、擴(kuò)壓器、蝸殼等組成2023/1/29834.7離心式壓縮機(jī)1、吸氣室

將從蒸發(fā)器或級(jí)間冷卻器來(lái)的氣體，均勻地引導(dǎo)至葉輪的進(jìn)口。為減少氣流的擾動(dòng)和分離損失，吸氣室沿氣體流動(dòng)方向的截面一般做成漸縮形，使氣流略有加速

4.7.1離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)2023/1/29844.7離心式壓縮機(jī)2、葉輪

4.7.1離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)2023/1/29854.7離心式壓縮機(jī)3、擴(kuò)壓器

4.7.1離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)2023/1/29864.7離心式壓縮機(jī)4、蝸殼4.7.1離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)2023/1/29874.8冷凝器冷凝器的作用：是使制冷壓縮機(jī)排出的過(guò)熱蒸氣冷卻冷凝為高壓液體,并向周圍環(huán)境釋放熱量。按照冷卻方式，冷凝器可分為水冷式、風(fēng)冷式、蒸發(fā)式冷凝器等。

2023/1/29881）臥式殼管冷凝器

它的外殼是一個(gè)由鋼板卷制焊接成的圓柱形筒體，筒體的兩端焊有兩塊圓形的管板，兩個(gè)管板鉆有許多位置相對(duì)應(yīng)的孔，在每對(duì)相對(duì)應(yīng)的孔中裝入一根管子，管子的兩端用脹接法或焊接法緊固在管板的管孔內(nèi)，這樣就組成了一組直管管束。4.8.1水冷式冷凝器

2023/1/29891）臥式殼管冷凝器

臥式管殼式冷凝器的兩端用兩個(gè)端蓋封住。端蓋內(nèi)有分水隔板。兩個(gè)端蓋的分隔互相配合，實(shí)現(xiàn)了冷卻水的多管程流動(dòng)。4.8.1水冷式冷凝器

2023/1/29901）臥式殼管冷凝器優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)高，冷卻水消耗量較少。目前廣泛應(yīng)用于氨和氟利昂制冷系統(tǒng)。

4.8.1水冷式冷凝器

2023/1/29912023/1/2992通常采用偶數(shù)流程，以便把冷卻水進(jìn)出管安裝在同一端蓋上。冷卻水從端蓋的下部進(jìn)入，從端蓋的上部流出。氨臥式殼管冷凝器通常用無(wú)縫鋼管，氟利昂臥式殼管冷凝器多采用滾壓肋片銅管，以提高制冷劑側(cè)的傳熱效果。2023/1/29932023/1/2994

2）立式殼管冷凝器2023/1/2995

2）立式殼管冷凝器2023/1/2996

2）立式殼管冷凝器優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，可安裝在室外，可在制冷系統(tǒng)運(yùn)行的情況下清洗。缺點(diǎn)：冷卻水消耗量較大。立式殼管冷凝器適用于水源充足、水質(zhì)較差的地區(qū)，和大、中型氨制冷系統(tǒng)。

2023/1/29973）套管式冷凝器

套管式冷凝器由兩種不同直徑的管子套在一起組成，外管多為無(wú)縫鋼管，管內(nèi)套有一根或幾根鋼管或低肋鋼管（稱內(nèi)管）。套成后，在彎管機(jī)上繞成螺旋形狀2023/1/29982023/1/29994）焊接板式冷凝器2023/1/29100

板式冷凝器是由一組不銹鋼波紋金屬板疊裝焊接而成；板上四個(gè)孔分別為冷熱流體的進(jìn)出口；在板四周的焊接線內(nèi)，形成傳熱板兩側(cè)冷熱流體通道。4）焊接板式冷凝器2023/1/29101焊接板式換熱器具有如下特點(diǎn)：1）體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，比同樣傳熱面積的殼管式換熱器體積小60%；2）總傳熱系數(shù)高，約為2000～3000W/（㎡·K）；3）流速小，流動(dòng)阻力損失??；4）能適應(yīng)流體間的小溫差傳熱，可降低冷凝溫度，提高制冷壓縮機(jī)性能；5）制冷劑充注量少；6）質(zhì)量輕，熱損失小。4）焊接板式冷凝器2023/1/291024.8.2風(fēng)冷式冷凝器

空冷式冷凝器多為蛇管式，制冷劑蒸氣在管內(nèi)冷凝，空氣在管外流過(guò)。根據(jù)空氣運(yùn)動(dòng)的方式，又分為自然對(duì)流式和強(qiáng)迫對(duì)流式兩種形式。2023/1/291032023/1/291042023/1/291054.8.3蒸發(fā)式冷凝器

特別適用于缺水地區(qū)，通常安裝在制冷機(jī)房的屋頂上。

2023/1/29106

特別適用于缺水地區(qū)，通常安裝在制冷機(jī)房的屋頂上。

4.8.3蒸發(fā)式冷凝器2023/1/291074.8.4冷凝器的選擇計(jì)算

冷凝器的傳熱過(guò)程：包括制冷劑的冷凝換熱，金屬壁、垢層的導(dǎo)熱以及冷卻劑的吸熱過(guò)程4.8.4.1冷凝器的傳熱過(guò)程2023/1/291084.8.4.2冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算冷凝器的傳熱計(jì)算式：

冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算是給定兩傳熱介質(zhì)流量及其進(jìn)出口溫度，計(jì)算所需的傳熱面積和結(jié)構(gòu)尺寸4.8.4冷凝器的選擇計(jì)算2023/1/291091、冷凝器的熱負(fù)荷對(duì)于以外表面積為基準(zhǔn)的水冷式冷凝器：開(kāi)啟式壓縮機(jī)：全封閉式制冷壓縮機(jī)：4.8.4.2冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算2023/1/291102、傳熱平均溫差與冷凝溫度對(duì)數(shù)平均溫差：對(duì)水冷式冷凝器：冷凝溫度與進(jìn)口溫度溫差7－14℃

冷卻水進(jìn)出口溫差：4－10℃

對(duì)風(fēng)冷式冷凝器：冷凝溫度與進(jìn)口溫度溫差10－16℃

空氣進(jìn)出口溫差：不大于8℃

4.8.4.2冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算2023/1/291113、冷凝器的傳熱系數(shù)4.8.4.2冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)P71頁(yè)表3-42023/1/291124.9蒸發(fā)器蒸發(fā)器的作用：在制冷中，液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)節(jié)流后在其中汽化(實(shí)際上是沸騰)吸熱，使送入的介質(zhì)(水、空氣或鹽水)被冷卻(這類介質(zhì)也可稱作載冷劑)。按照被冷卻介質(zhì)不同，蒸發(fā)器可分為冷卻液體的蒸發(fā)器、和冷卻氣體的蒸發(fā)器等。

2023/1/291134.9.1冷卻液體的蒸發(fā)器

1）立管式蒸發(fā)器

2023/1/291142）臥式殼管蒸發(fā)器：分滿液式和干式

2023/1/29115

干式和滿液式的區(qū)別在于：滿液式殼管蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑在管外流動(dòng)，載冷劑在管內(nèi)流動(dòng)；而干式殼管蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑在傳熱管內(nèi)汽化吸熱，載冷劑在管外流動(dòng)，并為了提高載冷劑的流速，在筒體內(nèi)裝有多塊折流板。2023/1/291164.9.2直接蒸發(fā)式冷卻空氣的蒸發(fā)器

a．蛇管式排管

2023/1/29117無(wú)縫鋼管——氨或氟利昂制冷系統(tǒng)紫銅管——氟利昂制冷系統(tǒng)依靠自然對(duì)流保持室內(nèi)低溫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制作傳熱系數(shù)較低2023/1/29118b．U型排管

一般吊裝在庫(kù)房平頂下面作為頂排管使用上集管回氣，下集管進(jìn)液2023/1/29119c．?dāng)R架式排管

被用作凍結(jié)設(shè)備容易制作、結(jié)構(gòu)緊湊，不需維修但鋼材耗量大，貨物進(jìn)出勞動(dòng)強(qiáng)度大2023/1/29120d.肋片管式空氣蒸發(fā)器

廣泛應(yīng)用于冷藏庫(kù)和空調(diào)設(shè)備中優(yōu)點(diǎn)：不用載冷劑，冷損失少，結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)較低2023/1/291214.9.3蒸發(fā)器的選擇計(jì)算分集總參數(shù)法和分布參數(shù)法1、蒸發(fā)溫度te和平均傳熱溫差一般用于冷卻水和鹽水的蒸發(fā)器，被冷卻液體的溫度降可取5－8℃

；蒸發(fā)溫度比被冷卻液體出口溫度低2－3℃

；平均傳熱溫差為5－7℃

，蒸發(fā)器熱流密度約為2000－3000W/m2

直接蒸發(fā)式空氣冷卻器，蒸發(fā)溫度比被冷卻液體出口溫度低6－8℃

；平均傳熱溫差為11－13℃

，以肋表面為基準(zhǔn)的熱流密度約為450－500W/m2

2023/1/291222、傳熱系數(shù)與冷凝器計(jì)算方法相同，概略值見(jiàn)表3－5

4.9.3蒸發(fā)器的選擇計(jì)算2023/1/29123節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用和工作原理1、當(dāng)制冷劑流體通過(guò)一小孔時(shí)，一部分靜壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)壓力，流速急劇增大，成為湍流流動(dòng)，流體發(fā)生擾動(dòng)，摩擦阻力增加，靜壓下降，使流體達(dá)到降壓調(diào)節(jié)流量的目的，節(jié)流是壓縮式制冷循環(huán)不可缺少的四個(gè)主要過(guò)程之一。2、節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用有兩點(diǎn)：一是對(duì)從冷凝器中出來(lái)的高壓液體制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓為蒸發(fā)壓力；二是根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化，調(diào)整進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑液體的數(shù)量。

4.10節(jié)流機(jī)構(gòu)2023/1/291244.10.1手動(dòng)膨脹閥：4.10節(jié)流機(jī)構(gòu)2023/1/291254.10.2浮球式膨脹閥：（1）結(jié)構(gòu)：（2）工作過(guò)程：截止閥角閥過(guò)濾器進(jìn)液出液手動(dòng)膨脹閥4.10節(jié)流機(jī)構(gòu)2023/1/29126

與浮球調(diào)節(jié)閥配套的部件有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥、過(guò)濾器和截止閥。浮球室的上下兩側(cè)通過(guò)角閥與蒸發(fā)器連接，浮球室內(nèi)的液位與蒸發(fā)器的液位平衡。當(dāng)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷增大時(shí)，制冷劑的蒸發(fā)量就增加，液位下降，浮球下沉并驅(qū)動(dòng)杠桿使閥針開(kāi)啟或開(kāi)大，高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)閥孔節(jié)流后直接從出液管送入蒸發(fā)器。（2）工作過(guò)程：截止閥角閥過(guò)濾器進(jìn)液出液手動(dòng)膨脹閥2023/1/29127當(dāng)蒸發(fā)器中的液位過(guò)高時(shí)，浮球?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)杠桿使閥針關(guān)小或完全關(guān)閉閥孔，使進(jìn)入蒸發(fā)器中的制冷劑量減少或完全停止供給。這樣，蒸發(fā)器中的進(jìn)液量就能隨外界負(fù)荷變化而調(diào)節(jié)。當(dāng)浮球閥失靈時(shí)，關(guān)閉兩只截止閥，液態(tài)制冷劑經(jīng)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥節(jié)流后直接進(jìn)入蒸發(fā)器中蒸發(fā)。如果再關(guān)閉角閥，則過(guò)濾器和浮球調(diào)節(jié)閥可拆下清洗和修理。（2）工作過(guò)程：截止閥角閥過(guò)濾器進(jìn)液出液手動(dòng)膨脹閥2023/1/291284.10.3熱力膨脹閥熱力膨脹閥普遍用于氟利昂制冷系統(tǒng)中，通過(guò)感溫機(jī)構(gòu)的作用，隨蒸發(fā)器出口處制冷劑的溫度變化而自動(dòng)變化，達(dá)到調(diào)節(jié)制冷劑供液量的目的。熱力式膨脹閥主要由閥體、感溫包和毛細(xì)管組成。熱力式膨脹閥按膜片平衡方式不同有內(nèi)平衡式和外平衡式兩種類型。2023/1/29129（1）內(nèi)平衡式熱力膨脹閥內(nèi)平衡式熱力膨脹閥由閥體、推桿、閥座、閥針、彈簧、調(diào)節(jié)桿、感溫包、聯(lián)接管、感應(yīng)膜片等部件組成

4.10節(jié)流機(jī)構(gòu)2023/1/291304.10節(jié)流機(jī)構(gòu)2023/1/29131

膨脹閥的感溫包與蒸發(fā)器出口管的表面緊密接觸，感溫包內(nèi)的工質(zhì)溫度等于蒸發(fā)器出口處的制冷劑溫度，包內(nèi)壓力為該工質(zhì)的飽和壓力。膨脹閥對(duì)制冷劑流量的調(diào)節(jié)是通過(guò)其膜片上的三個(gè)作用力的變化而自動(dòng)進(jìn)行的。P’=P0+W

內(nèi)平衡式熱力膨脹閥工作原理4.10節(jié)流機(jī)構(gòu)2023/1/29132P’為感溫包內(nèi)氣體壓力，作用在膜片上部，其方向是指向打開(kāi)膨脹閥孔。

P0為蒸發(fā)器入口壓力（即制冷劑經(jīng)閥孔節(jié)