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文檔簡(jiǎn)介

第三章制冷壓縮機(jī)本章主要內(nèi)容3.1活塞式制冷壓縮機(jī)3.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)3.3離心式制冷壓縮機(jī)第一節(jié)活塞式制冷壓縮機(jī)一、壓縮機(jī)分類

1、按使用的工質(zhì)分類:

分為氨壓機(jī)、氟利昂壓縮機(jī)、異丁烷壓縮機(jī)等。

2、按壓縮機(jī)的密封方式分類:

分為開(kāi)啟式、封閉式

3、按氣缸布置方式分類:

分為臥式、直立式、角度式

4、按制冷量的大小分類

分為小、中、大

5、按氣體壓縮的級(jí)數(shù)分類分為單級(jí)壓縮和多級(jí)(一般為兩級(jí))壓縮制冷壓縮機(jī)。

二、工作過(guò)程

1、輸氣系數(shù)實(shí)際輸氣量理論輸氣量1)容積系數(shù)λv

:由于余隙容積的存在,工作過(guò)程中出現(xiàn)了膨脹過(guò)程,壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量的減少。定義:

P2/P1、m不變,c增加λVc、m不變,P2/P1增加λVc、P2/P1不變,m增加λV1232)壓力系數(shù)λp

:吸排氣閥片阻力對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的影響。

吸氣過(guò)程中氣缸內(nèi)的壓力恒低于吸入管中的壓力。要使氣缸內(nèi)的壓力升高,則要損失一部分活塞行程,使壓縮機(jī)的實(shí)際吸氣量減少。

定義:

3)溫度系數(shù)λt

:氣缸壁與氣體之間熱交換對(duì)輸氣量的影響。式中:

Va---進(jìn)入氣缸未被氣缸壁加熱氣體的比容;

Vb---進(jìn)入氣缸被氣缸壁加熱氣體的比容。

對(duì)于開(kāi)啟式壓縮機(jī)為:

對(duì)于封閉式制冷壓縮機(jī)為:

4)泄漏系數(shù)λl:壓縮機(jī)工作過(guò)程中泄漏所引起的對(duì)輸氣量的影響。泄漏部位:a)活塞、活塞環(huán)與氣缸間隙b)氣閥密封面c)氣閥的延遲關(guān)閉對(duì)開(kāi)啟式壓縮機(jī),λl=0.97~0.99。

對(duì)封閉式壓縮機(jī),高溫工況時(shí),λ1=0.95;中溫工況時(shí),λ1=0.90;低溫工況時(shí),λ1=0.85日本的木村亥之助推薦的經(jīng)驗(yàn)公式(簡(jiǎn)稱木村公式)如下:

圖示法輸氣系數(shù)的特性曲線

1)壓縮機(jī)的輸汽系數(shù)可通過(guò)分析或計(jì)算求得,

2)也可通過(guò)壓縮機(jī)在不同工況下進(jìn)行試驗(yàn),并將求得的ην值做成輸汽系數(shù)特性曲線,供設(shè)計(jì)或運(yùn)行時(shí)查找。

圖2-6是開(kāi)啟式壓縮機(jī)ην隨工況變化關(guān)系。

(a)氨工質(zhì)

(b)R12(c)R22三、壓縮機(jī)的功率和效率1)機(jī)械效率由原動(dòng)機(jī)傳到曲軸上的功率稱為軸功率,Pe。軸功率的一部分直接用于壓縮氣體,稱為指示功率,Pi;另一部分用于克服曲柄連桿機(jī)構(gòu)等的摩擦阻力,稱為摩擦功率,Pm。

2、指示效率和指示功率

開(kāi)啟式壓縮機(jī)中的可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:

ηi=λT+bte

壓縮機(jī)的指示效率也可由圖2-7查取。3、指示效率ηi與機(jī)械效率ηm的乘積,稱壓縮機(jī)的總效率。4、配用電動(dòng)機(jī)功率及傳動(dòng)效率1)制冷壓縮機(jī)所需要的軸功率,是隨工況的變化而變化的,2)一般則電動(dòng)機(jī)的軸功率可按運(yùn)行工況下的軸功率,再考慮適當(dāng)裕量(10%~15%)選配。5、電機(jī)效率

四、壓縮機(jī)的運(yùn)行特性曲線和工況

1、運(yùn)行特性曲線

1)壓縮機(jī)的運(yùn)行特性是指在規(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。2)即在不同的冷凝溫度下,壓縮機(jī)的制冷量和軸功率對(duì)蒸發(fā)溫度的關(guān)系曲線。

(1)活塞組(pistongroup)1)活塞(piston)

筒形活塞分頂部、環(huán)部和裙部三部分。裙部有活塞銷座。2)活塞銷(pistonpin)活塞銷用來(lái)連接活塞和連桿小頭,連桿通過(guò)活塞銷帶動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3)活塞環(huán)(pistonring)有氣環(huán)和油環(huán)a)氣環(huán)的作用是密封氣缸的工作容積,防止壓縮氣體通過(guò)氣缸壁處間隙泄漏到曲軸箱。b)油環(huán)的作用是刮下附著于氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油,并使壁面上油膜分部均勻。(2)連桿組(connectingrod)

連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來(lái),將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。連桿大頭,作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);連桿小頭,作往復(fù)運(yùn)動(dòng);連桿體,作往復(fù)與擺動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。(3)曲軸(crankshaft)

壓縮機(jī)的全部功率都通過(guò)曲軸輸入主軸(單拐、雙拐)(4)軸封裝置(shaftsealinginstrument)作用是防止曲軸箱內(nèi)的制冷劑不致通過(guò)曲軸伸出端向外泄漏,或者壓縮機(jī)在真空下運(yùn)行時(shí),不致使外界空氣通過(guò)曲軸伸出端向曲軸箱內(nèi)泄漏。(5)氣閥組

氣閥的啟閉是依靠閥片二側(cè)的壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)的。a)吸氣閥呈舌形,吸氣通道為四個(gè)按菱形分布的小孔,被吸氣閥片所遮蓋。b)排氣閥片呈弓形,排氣通道為四個(gè)按弧形分布的小孔,被排氣閥片所遮蓋。(6)機(jī)體及缸套

安裝氣缸套的部位稱為氣缸體,安裝曲軸的部位稱曲軸箱。氣缸蓋例1:某空調(diào)用制冷系統(tǒng),制冷劑為氨,需要的制冷量φ0=48

kW,空調(diào)用冷水溫度10℃,冷卻水溫度32℃,試進(jìn)行制冷機(jī)的熱力計(jì)算。計(jì)算中,取蒸發(fā)器端部的傳熱溫差5℃,冷凝器端部的傳熱溫差8℃,節(jié)流前的制冷劑液體過(guò)冷度5℃,吸氣管路有害過(guò)熱度5℃,壓縮機(jī)的容積效率λ=0.8,指示效率ηi=0.8。

循環(huán)特征點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)號(hào)p/MPat/℃h/(kJ/kg)v/(m3/kg)00.51751461.693

0.249410.517101457.24321.557

1635.95331.55735366.691

例2:有一臺(tái)活塞式制冷壓縮機(jī),欲用來(lái)配一座小型冷庫(kù)。庫(kù)內(nèi)的溫度要求為-10℃,采用水冷式

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