201604第3章壓縮機(jī)-ppt素材

第三章制冷壓縮機(jī)第三章制冷壓縮機(jī)原理的不同，可分為兩大類：容積式制冷壓縮機(jī)和離心式制冷壓縮機(jī)，參見表3-1o。式制冷壓縮機(jī)有往復(fù)活塞式壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。式輸入功率(kW)0.4~1200.75~450.1~150.75~2.20.75~2.20.1~100.75~2.20.6~5.5石油化工領(lǐng)域、大型空調(diào)系統(tǒng)及冷庫等冷庫、冷藏運(yùn)輸、冷房冰箱等領(lǐng)域電冰箱、空調(diào)器等小型制冷裝置汽車空調(diào)汽車空調(diào)電冰箱、空調(diào)器、熱泵汽車空調(diào)電冰箱、空調(diào)器(1)工況適用范圍廣泛，易實(shí)現(xiàn)高壓比(2)制冷量覆蓋范圍大(3)結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)加工材料和工藝較多(4)轉(zhuǎn)速受限制、輸氣不連續(xù)(1)結(jié)構(gòu)特征適合于高轉(zhuǎn)速、移動(dòng)式裝置(2)慣性力矩易平衡便于批量加工(3)易損件少，可靠性較高(4)無吸氣閥，壓縮機(jī)效率較高(5)不適合高壓比工況滑片式除具有轉(zhuǎn)子式的優(yōu)點(diǎn)，并還具有下特點(diǎn)：(1)壓力脈動(dòng)小，振動(dòng)小轉(zhuǎn)式式離心式開啟式開啟式0.75~7.42.2~6020~180030~300100~110022~9090~10000汽車空調(diào)空調(diào)器食品冷凍、冷藏、制冰、民用及商用空調(diào)、工業(yè)制冷等領(lǐng)域；適用于大機(jī)型食品冷凍、冷藏、制冰、民用及商用空調(diào)、工業(yè)制冷等領(lǐng)域，用于中小機(jī)型多用于中央空調(diào)和大中型冷庫，適用于大機(jī)型多用于中央空調(diào)和大中型冷庫，適用于中小機(jī)型泵排氣閥流動(dòng)損失小，效率高(2)多腔同時(shí)工作，轉(zhuǎn)矩變化小，續(xù)進(jìn)行，壓力脈動(dòng)小，振動(dòng)、噪聲小(3)結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，加之柔性機(jī)構(gòu)，可靠性高(1)高效、耐久、結(jié)構(gòu)緊湊并可對(duì)負(fù)載進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)(2)振動(dòng)小、噪聲低(3)兼有活塞式制冷壓縮機(jī)的單機(jī)壓比高特點(diǎn)(4)兼有離心式制冷壓縮機(jī)的排量濕壓縮不敏感(5)可能產(chǎn)生過壓縮和欠壓縮(1)適合于大容量系統(tǒng)(2)不宜用于高壓縮比場合(3)轉(zhuǎn)速高(5)多采用半封閉式結(jié)構(gòu)分類積容第三章制冷壓縮機(jī)12345109876圖3-2壓縮機(jī)氣缸絎磨表面放大圖圖3-3氣缸套及進(jìn)排氣閥組aa(b)III圖3-4簧片式氣閥41高壓潤滑油2式內(nèi)嚙合齒輪油泵5547第三章制冷壓縮機(jī)763452冷壓縮機(jī)Vn=rVn=rvVp442563(一)活塞式制冷壓縮機(jī)的理論輸氣量pp32p11V0VgbabVgDVgp324p 2pp1pVΔV1ΔV11VVVcgcab6LLL響在理想工作過程中，曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈，一個(gè)氣缸吸入的低壓氣體體積Vg稱為氣缸的工作容積mg4Vnzg4V=g=D2Lnzm3/sh60240(二)活塞式制冷壓縮機(jī)的容積效率壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量(排出壓縮機(jī)的氣體折算成進(jìn)氣狀態(tài)的實(shí)際體積流量)與理論輸氣的比值稱為壓縮機(jī)的容積效率，用ηv表示Vh第三章制冷壓縮機(jī)vvptlVV1與氣缸工作容積Vg的比值稱為余隙系數(shù)，即入v=V1。gp2?22?223ΔVΔV121p 221p1”1”44p1VVV1gVgVcVAVpV1V1入=1-gc1=1-入=1-gc1=1-1pVp入p(3-5)11v1v預(yù)熱系數(shù)Yt等于狀態(tài)a與狀態(tài)b的氣體比容之比，即入t=va。通常可用以下經(jīng)驗(yàn)公式TbT2開啟式活塞制冷壓縮機(jī)23T(3-6)(3-6)fpkfp封閉式活塞制冷壓縮機(jī)封閉式活塞制冷壓縮機(jī)Tktk4a0t0s第三章制冷壓縮機(jī)vλv223456789101壓縮比pk/p0從圖中可以看出，使用活塞壓縮機(jī)時(shí)，容積效率隨壓縮比增大快速降低，所以，一般壓塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以改變氣缸的工作容積，周期性地將一定質(zhì)量的低壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)行壓縮?；剞D(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)有轉(zhuǎn)子式、渦旋式和螺桿式。(一)結(jié)構(gòu)與工作原理滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)的工作原理與工作過程如圖：6587432心偏1圖3-17滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-偏心輪軸;2-氣缸;3-滾動(dòng)活塞;4-吸氣孔口;5-彈簧;6-滑板;7-排氣閥;8-排氣孔口pp第三章制冷壓縮機(jī)pp吸氣開始吸氣結(jié)束ω壓縮開始βαγ6排氣結(jié)束IωIIVωIIIIVωωOωT排氣開始a(b)位置IIIIIIIVV進(jìn)氣腔氣氣吸氣結(jié)束排氣腔壓縮壓縮開始排氣排氣結(jié)束與進(jìn)氣腔連通程b22987987654324π-γ4π定溫絕熱絕熱14π-602π+φ0απ2π+φ0απ(二)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)近年來，小型全封閉滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)發(fā)展迅速，主要用于批量大的房間空調(diào)器、冰箱和商業(yè)用制冷設(shè)備。就結(jié)構(gòu)而言，如圖3-20所示的電動(dòng)機(jī)配置在機(jī)殼上部、壓縮機(jī)構(gòu)，制冷量相同時(shí)，其高度只有立式結(jié)構(gòu)的1/2左右。(三)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)的輸氣參數(shù)(3-9)((0-10)pp456789((3-11)(3-12)(3-5a)(3-5a)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的溫度系數(shù)主要考慮的是排氣、吸氣通道、潤滑油等加熱進(jìn)入吸氣腔前的制冷劑而導(dǎo)致制冷劑比容增加對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的影響，所以和壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。對(duì)于高壓腔壓縮機(jī)(壓縮殼體內(nèi)為壓縮機(jī)排氣)，制冷劑直接通過管道進(jìn)入吸氣腔，所對(duì)于低壓腔壓縮機(jī)(壓縮殼體內(nèi)為壓縮機(jī)吸氣)，制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)后，先與壓縮機(jī)電機(jī)和潤滑油等充分換熱后才能進(jìn)入壓縮腔，因此，吸氣過熱對(duì)機(jī)和潤滑油等充分換熱后才能進(jìn)入壓縮腔，因此，吸氣過熱對(duì)下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算((0-13)23;第三章制冷壓縮機(jī)(一)結(jié)構(gòu)與工作原理725r46圖3-21渦旋式制冷壓縮機(jī)構(gòu)造簡圖(二)渦盤的型線渦盤的型線可以采用螺線，也可以是線段、正四邊形或圓的漸開線。(三)渦旋式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)渦旋式壓縮機(jī)與往復(fù)式壓縮機(jī)及滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)相比具有以下特點(diǎn)：(1)效率高。(2)振動(dòng)小、噪聲低。(3)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。確的裝配技術(shù)，目前還是以小容量為主。(四)渦旋式制冷壓縮機(jī)的輸氣參數(shù)ttαiaP第三章制冷壓縮機(jī)參數(shù)及其意義a－Pa,aio－ta(aa)ioh－N－渦旋體圈數(shù)(任意實(shí)數(shù)，以0度角為發(fā)生角為準(zhǔn))0ea+a2N++ia+a222rPP2渦旋壓縮機(jī)的吸氣容積(或稱工作容積)Vs為(0-14)((0-15)((0-16)((0-17)式中——制冷劑的多變壓縮指數(shù)，與制冷劑的種類有關(guān)?；谏鲜鰷u旋壓縮機(jī)的理論吸氣容積計(jì)算公式，可以獲得渦旋壓縮機(jī)的理論輸氣量(m3/s)為其實(shí)際輸氣量為第三章制冷壓縮機(jī)(一)雙螺桿壓縮機(jī)工作原理(a)(b)圖3-25三螺桿壓縮機(jī)解剖圖(a)外觀解剖圖；(b)轉(zhuǎn)子嚙合示意圖AdABC排氣85AdABC排氣8594OAB排氣排氣進(jìn)氣LDDCCBB排氣B排氣圖3-26圖3-26雙螺桿式制冷壓縮機(jī)工作過程(a)吸氣；(b)壓縮；(c)排氣面星輪組成嚙合副，裝在機(jī)殼內(nèi)。3345A67氣12B星星輪機(jī)殼螺桿進(jìn)氣口A星輪BBBABB排氣口A圖3-28單螺桿式制冷壓縮機(jī)工作過程(a)吸氣；(b)壓縮；(c)排氣(三)螺桿壓縮機(jī)輸氣參數(shù)(0-191)第三章制冷壓縮機(jī)雙雙螺桿壓縮機(jī)幾種常見齒形的面積利用系數(shù)C表3-4n齒形名稱SRM對(duì)稱SRM不對(duì)稱單邊不對(duì)稱XSigmaCF陰陽轉(zhuǎn)子齒數(shù)比6:46:46:46:46:56:5C0.5200.5210.5600.4170.595n雙螺桿壓縮機(jī)的扭角系數(shù)pCφ單螺桿壓縮機(jī)的理論輸氣量(m3/s)可由下式計(jì)算(0-202)VVV4.912積率η(雙螺桿，固定內(nèi)容積比雙單螺桿，固定內(nèi)容積比2468101214縮比第三章制冷壓縮排氣電動(dòng)機(jī)增速齒輪旋轉(zhuǎn)方向吸氣主動(dòng)齒輪葉輪導(dǎo)葉調(diào)節(jié)閥蝸殼擴(kuò)壓器圖3-30單級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖原理CFCBEAD進(jìn)氣室室室擴(kuò)壓器vv2v1c1[M]=McrMcr=M(crcr)ru22ru11ru22u11cthMu22u11u22u11rw=cu=0u2J/kgc.thu22u22w=hhcth21wwwn式中n――離心式制冷壓縮機(jī)的絕熱效率，一般為0.7~0.8。頭量能離心式壓縮機(jī)中不同離心式壓縮機(jī)中不同制冷劑特性的對(duì)照表4℃時(shí)音4℃時(shí)蒸發(fā)(MPa0)(℃)v單位容積40℃時(shí)冷絕熱能ε=p/pk0(三)葉輪外緣圓周速度和最小制冷量w=nw=u2u特性喘振線高速壓高速縮比p/p低效率低效率0低速高效率0輸氣量0SDwEV輸氣量V圖3-34設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下離心式壓縮機(jī)的特性曲線第三章制冷壓縮機(jī)在制冷(熱泵)用壓縮機(jī)的熱力性能指標(biāo)中，一般將采用該壓縮機(jī)的制冷(熱泵)裝置在特定蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、再冷度和過熱度等參數(shù)下的制冷量/制熱量、輸入功率、性能系數(shù)等參數(shù)作為壓縮機(jī)的熱力性能指標(biāo)。0=mq=m(hh)ore0ree,oe,iovhv10=mq=mkrckrc0=nVkvhPP=thnnc,ic,ohh c,ic,ov1kWkWkWkWkW傳動(dòng)損失機(jī)械損失，包括摩擦損失、油泵耗功等過/欠壓縮(固定內(nèi)容積比壓縮機(jī))制冷劑泄漏、漏熱等輸入功率P電機(jī)輸出功率P軸功率Pinoute指示功率P有效壓縮功率P等熵壓縮功率Pinth機(jī)械效率η傳動(dòng)效率η內(nèi)容積比效率η指示效率ηi及損失圖n=nnnnelimdmon=nnelimipVi12(3-29)(3-30)(0-31)第三章制冷壓縮機(jī)p2kp2kp1V2V1p欠壓縮損失欠壓縮損失kp2p1VVVV2p過壓縮損失p2kpkp1V12k2k2k2k2k2k(80效指cccci=2.22i=3.54i=4.92i