制冷壓縮機(jī) 第三章.ppt

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，整體結(jié)構(gòu)和主要部件，第三章，氣體：壓縮機(jī)的機(jī)體，安裝和支撐其他部件，裝潤(rùn)滑油。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：用于傳送曲柄、絞盤(pán)、活塞等動(dòng)力。排氣機(jī)構(gòu)：壓縮機(jī)保證吸氣、壓縮、排氣過(guò)程的排氣部件(吸氣、排氣閥、閥板塊、閥彈簧等)。潤(rùn)滑油系統(tǒng)：潤(rùn)滑壓縮機(jī)各傳動(dòng)摩擦聯(lián)接器(包括泵、濾油器、液壓調(diào)節(jié)部件)的輸油管系統(tǒng)。卸載機(jī)構(gòu)：卸載壓縮機(jī)氣缸、調(diào)節(jié)冷卻量、易于啟動(dòng)的機(jī)構(gòu)，例如卸載氣缸、油活塞、推桿、頂針、旋轉(zhuǎn)環(huán)等。軸向密封裝置：通過(guò)氣體間隙，通過(guò)曲軸密封，防止泄漏，包括拖車(chē)、彈簧、橡膠圈和石墨環(huán)。往復(fù)式壓縮機(jī)的工作周期，第3章，壓縮過(guò)程排氣過(guò)程充氣過(guò)程吸氣過(guò)

2、程，充氣過(guò)程：活塞移動(dòng)到商店時(shí)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和制造工藝等，氣缸中仍有一些空間。牙齒空間的體積稱(chēng)為空閑容量。排氣過(guò)程結(jié)束時(shí)，間隙容積中的氣體是高壓氣體?；钊_(kāi)始向下移動(dòng)時(shí)，排氣閥關(guān)閉，吸入腔內(nèi)的低壓氣體不能立即進(jìn)入氣缸。此時(shí)，剩余間隙體積內(nèi)的高壓氣體由于容積的增加，壓力降低，直到缸內(nèi)氣體壓力略低于吸氣腔內(nèi)氣體壓力為止，很快就開(kāi)始吸氣過(guò)程。第二節(jié)熱性能，第三章，自由空間閥彈簧氣體和氣缸壁及活塞之間的換熱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)和理論循環(huán)的差異，1。往復(fù)式壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)，第三章，壓縮機(jī)具有相同的吸氣、排氣壓力、吸氣溫度和氣缸工作容積。與理論循環(huán)相比，實(shí)際循環(huán)還有一個(gè)擴(kuò)展過(guò)程

3、。進(jìn)氣、排氣時(shí)壓力損失和壓力波動(dòng)、整個(gè)工作過(guò)程中氣體和汽缸、活塞之間的熱更換和摩擦、汽缸和活塞間隙和進(jìn)氣、排氣閥之間的氣體泄漏。實(shí)際周期與理論周期的比較，實(shí)際周期：1-2-3-4-1理論周期：a-b-c-d-a，3章，1，體積效率2，顯示功率和顯示效率3，機(jī)器效率和軸效率4，4原因是壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)中不可避免地存在間隙。吸氣、排氣閥阻力；閥門(mén)部分以及活塞環(huán)和氣缸壁之間的氣體內(nèi)部泄漏呼吸過(guò)程中氣體和氣缸壁之間的熱交換等。體積效率，因此實(shí)際運(yùn)輸量總是小于理論運(yùn)輸量(活塞變位)，牙齒兩個(gè)茄子之間的比率稱(chēng)為壓縮機(jī)的容積效率(氣體系數(shù))，大小反映了實(shí)際工作中存在的很多因素對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)輸量的影響，并指明了壓縮機(jī)氣

4、缸工作體積的有效利用程度。通?？梢允褂萌莘e系數(shù)V、壓力系數(shù)P、溫度系數(shù)T。體積系數(shù)V壓力系數(shù)P溫度系數(shù)T泄漏系數(shù)L可以直接從P-V功率圖中獲得，不能直接從P-V功率圖中獲得。第三章，都與壓縮機(jī)的工作條件有關(guān)。氣缸工作體積Vp和基準(zhǔn)點(diǎn)之間氣缸工作室的容積，即活塞移動(dòng)一個(gè)行程的容積?？捎每臻g體積Vc相對(duì)可用空間C可用空間容積與氣缸工作容積之比。第三章，相關(guān)術(shù)語(yǔ)，(2-1)，活塞在排氣過(guò)程結(jié)束時(shí)閥門(mén)和排氣口之間形成的空隙體積。主要由活塞在上端時(shí)活塞頂面和閥板底面之間的體積、第一活塞環(huán)上的環(huán)空間、閥通道三部分的容量組成。第3章，壓縮機(jī)的進(jìn)氣過(guò)程，實(shí)際循環(huán)：1-2-3-4-1理論循環(huán)：a-b-c-d-a

5、，1，3章，定義式：計(jì)算式：(變化)，(3-1)，(3-7)，(吸入容積損失V是由于間隙內(nèi)高壓氣體的膨脹引起的。)，膨脹過(guò)程：35設(shè)置過(guò)程的多樣化膨脹金志洙M為值(常數(shù))，第3章，(3-6)，上限賦值表達(dá)式(3-1):排氣壓力損失Pd3，公式(3)，表達(dá)式，C值與壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)S，D相關(guān)，S，D大壓縮機(jī)容易獲得較小的C值?，F(xiàn)代中小型壓縮機(jī)C值約為1.56%，低溫機(jī)取較小值。達(dá)到一定數(shù)值后，10，在低溫冷卻系統(tǒng)中使用多級(jí)壓縮實(shí)現(xiàn)高壓比。m值在制冷劑種類(lèi)和膨脹過(guò)程中，隨著氣體和接觸壁的熱交換，熱交換的方向和強(qiáng)度不斷變化。計(jì)算時(shí)，m被視為常量。同一制冷劑的m和n在同一循環(huán)中不相等。對(duì)于氨壓縮機(jī)，m=

6、1.101.15，n=1 . 201 . 30；對(duì)于preon壓縮器，m=0.951.05，n=1.051.18。加強(qiáng)氣缸臂面的冷卻，可變膨脹線傾斜陡，M牙齒增大，有利于提高。第三章，對(duì)于膨脹過(guò)程，M根據(jù)功率圖，(3-8)根據(jù)等端點(diǎn)多變量過(guò)程指數(shù)繪制的功率圖，面積比實(shí)際功率圖略小。在計(jì)算實(shí)際循環(huán)指示球時(shí)，可以根據(jù)等孔法計(jì)算壓縮或膨脹過(guò)程的不變等孔過(guò)程指數(shù)，這稱(chēng)為等孔變化過(guò)程指數(shù)?？勺兣蛎浐蛪嚎s過(guò)程金志洙M和N的值、第3章、3-5:排氣閥延遲終止、高壓側(cè)氣體從排氣孔回流到氣缸等，末端膨脹過(guò)程指數(shù)變小，體積效率下降。p主要受影響，c的影響是次要的。隨著和c的增加，p減少了。氨壓縮機(jī)=0 . 030

7、 . 05；對(duì)于氟利昂壓縮機(jī)，=0.060.08。2)壓力系數(shù)：反映吸入阻力引起的吸入損失。在壓縮機(jī)吸氣過(guò)程中，吸氣閥打開(kāi)時(shí)必須克服氣門(mén)彈簧力，氣體通過(guò)閥門(mén)時(shí)，通道截面小，流速高，會(huì)產(chǎn)生一定的流動(dòng)阻力。進(jìn)氣過(guò)程中缸內(nèi)壓力P1牙齒進(jìn)氣管的壓力始終低于Ps0。要將氣缸內(nèi)的壓力提高到Ps0，必須損失部分活塞行程，減少壓縮機(jī)的實(shí)際吸入量。第三章，定義式：方程式：根據(jù)可變壓縮過(guò)程方程計(jì)算，壓縮過(guò)程指數(shù)為1牙齒。C=0，近似值(3-10)，吸入結(jié)束相對(duì)壓力損失；吸入壓力損失；(3-2)，(3-9)，(進(jìn)氣體積損失V 是因?yàn)檫M(jìn)氣結(jié)束氣缸壓力不等于Ps0。()，3)溫度系數(shù)：反映了進(jìn)氣過(guò)程中氣體預(yù)熱對(duì)氣體輸送

8、量的影響，在進(jìn)氣過(guò)程中，進(jìn)氣持續(xù)加熱到接觸的各種壁面，提高氣體溫度，通過(guò)容量增加減少進(jìn)氣量。換算成吸入狀態(tài)，小于實(shí)際吸入氣體的體積。吸入氣體和壁面的熱交換是與制冷劑種類(lèi)、壓力比、氣缸尺寸、壓縮機(jī)速度、氣缸冷卻情況等相關(guān)的復(fù)雜過(guò)程。t大小也與壓縮機(jī)運(yùn)行條件相關(guān)，其值不能直接從功率圖中獲得，通常通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。，全封閉壓縮機(jī)，下游垂直壓縮機(jī)，第3章，定義式：實(shí)驗(yàn)公式：T0蒸發(fā)溫度，K；Tk冷凝溫度，k；T1吸氣結(jié)束溫度，k；吸入過(guò)熱，k；A:T1牙齒隨Tk變化的系數(shù)，a=1.01.15，A值接近1.15，這取決于壓縮機(jī)尺寸的減少。b:反映壓縮機(jī)對(duì)環(huán)境空氣冷卻的影響。B=0.250.8。如果壓縮機(jī)

9、尺寸大小大，外部熱強(qiáng)度弱(盤(pán)柜自由空氣冷卻)，則B取較大的值。(3-3)，Vx轉(zhuǎn)換卷；v 實(shí)際吸入氣體體積。(3-12)，(3-13)，第3章，溫度系數(shù)隨作業(yè)條件變化的關(guān)系，4)泄漏系數(shù)：反映壓縮機(jī)作業(yè)過(guò)程中泄漏對(duì)氣體排放的影響。壓縮機(jī)泄漏主要是由于活塞環(huán)和氣缸壁之間的未密封進(jìn)氣、排氣閥引起的，與泄漏大小壓縮機(jī)制造質(zhì)量、磨損程度、閥門(mén)設(shè)計(jì)、壓力大小等因素有關(guān)。第3章，定義式：建議值：L的值不能直接從動(dòng)力圖中獲得，但缸內(nèi)制冷劑泄漏會(huì)在動(dòng)力圖中引起過(guò)程線的變化。在壓縮過(guò)程中，如果高壓鋼蒸汽因排氣閥而不能漏得滿滿的，壓縮線就會(huì)變得陡峭。蒸汽通過(guò)氣缸和吸氣閥的空隙部分從氣缸中泄漏，曲線變平，膨脹過(guò)程相

10、反。要減少泄漏損失，必須注意閥門(mén)的設(shè)計(jì)、制造和安裝質(zhì)量，防止延遲關(guān)閉引起的蒸汽回流。(3-4)，第三章，(Vp:單缸理論變位)，體積效率與壓縮機(jī)的工作條件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)。也就是說(shuō)，不僅與壓縮機(jī)本身的結(jié)構(gòu)及使用中的制冷劑的性質(zhì)有關(guān)，還與運(yùn)行情況有關(guān)。不同類(lèi)型的壓縮機(jī)使用不同的制冷劑，不同的工作條件使用不同的容積效率數(shù)值。體積效率特性曲線(影響)，A)在徐璐其他可用空間體積C中，小型封閉壓縮機(jī)的體積效率取決于壓力比的變化，隨C和的增加而減少。b)徐璐用其他單缸理論排出Vp時(shí)，開(kāi)放式壓縮機(jī)的容積效率取決于壓力比。體積效率特性曲線(N的影響)、第3章、1章：由于可用空間容量而減少V 2，3:由于進(jìn)氣閥

11、壓力損失和隨之而來(lái)的制冷劑加熱而減少V 4，5:由于制冷劑熱和泄漏而減少V。旋轉(zhuǎn)速度增加，1基本不變。隨著轉(zhuǎn)速2，3的上升，急劇上升。4，5隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少?？傤~定轉(zhuǎn)速nn中體積系數(shù)最大，大于牙齒速度，或者時(shí)間、V值均下降。由此可見(jiàn)，閥門(mén)通流能力是壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速提高過(guò)程中影響容積效率的主要因素。N、3章、2段壓縮機(jī)的體積效率、雙機(jī)2段壓縮的體積效率定義與單機(jī)壓縮機(jī)相同。對(duì)于雙級(jí)壓縮的每個(gè)階段，體積效率計(jì)算與獨(dú)立壓縮機(jī)相同，也可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。單雙級(jí)壓縮高低壓缸在同一個(gè)壓縮機(jī)上，在確定體積效率時(shí)使用可比較的體積效率(總體積效率)。也就是說(shuō)，壓縮機(jī)行程容積可以計(jì)算為氣缸總數(shù)，并與相同氣缸數(shù)、尺

12、寸和速度的單層壓縮機(jī)相比較。(2)，第3章，雙機(jī)雙級(jí)壓縮的容積效率，高壓級(jí)，低壓級(jí)，中等壓力。中等壓力具有最佳值，大致如下：n:壓縮可變進(jìn)程金志洙。對(duì)于NH3，n=1.28對(duì)于R22，n=1.18。(3-14)，(3-15)，經(jīng)驗(yàn)公式，第3章，獨(dú)立雙級(jí)壓縮體積效率，(3-16)，qma:實(shí)際氣體Qmt:根據(jù)所有氣缸獲得的理論氣體運(yùn)輸。定義式：實(shí)驗(yàn)表明，獨(dú)立雙級(jí)壓縮機(jī)的比較容積效率上升時(shí)，起初幾乎沒(méi)有變化，壓力比達(dá)到相當(dāng)高的值后才開(kāi)始明顯減少。丹丹壓縮機(jī)的容積效率隨壓力比增加，約直線下降。第三章，壓縮機(jī)的實(shí)際工作過(guò)程和理想工作過(guò)程的差異也影響功耗。吸氣、排氣時(shí)壓力損失、運(yùn)動(dòng)機(jī)器摩擦、壓縮過(guò)程偏差

13、等熵壓縮過(guò)程會(huì)增加壓縮機(jī)的功耗。為了提高壓縮機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，必須分析影響壓縮機(jī)功耗的各種因素，找出提高效率的方法。壓縮機(jī)的功率和效率，第三章，在汽缸中直接用于完成工作循環(huán)的工作稱(chēng)為指示工。單位時(shí)間內(nèi)消耗的所有指令稱(chēng)為壓縮機(jī)的指令力。在理想循環(huán)中，壓縮1千克制冷劑消耗的工作與實(shí)際循環(huán)消耗的工作之比(稱(chēng)為壓縮機(jī)的顯示效率)用I表示。理論功率：顯示功率：顯示效率：(2-16)、(2-15)、(2-7)、顯示功率和顯示效率、2、Wts:等熵壓縮過(guò)程的理論循環(huán)力Wi，第3章，指示力Pi可以根據(jù)壓縮機(jī)的氣缸數(shù)、轉(zhuǎn)速和每循環(huán)指示力，根據(jù)制冷壓縮機(jī)的質(zhì)量氣體輸送qma、等熵壓縮比wts和指示效率I的計(jì)算來(lái)確定。

14、(2-16)，(3-17)，下游開(kāi)放式制冷壓縮機(jī)：I的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式(3-18)；對(duì)于其他小型氟里昂壓縮機(jī)：I=0 . 650 . 8；牙齒期間，對(duì)于家用全封閉壓縮機(jī)，I=0.60.85，如果壓力比較大，則采用較小的值。功率指示，(kW)，表達(dá)式，獲取，wts蒸汽等熵壓縮比，J/KG；Hdk和hs0壓縮機(jī)出口和進(jìn)口站蒸汽的比率，J/kg。第3章，壓縮機(jī)的指示效率也可以用圖表搜索。顯示功率圖表、第三章、影響顯示效率的因素、壓力比相對(duì)余量C相對(duì)流量損失0溫度系數(shù)T泄漏系數(shù)L、影響顯示功率和顯示效率的因素包括壓縮比、吸入排氣過(guò)程中的壓力損失、相對(duì)余量、吸入預(yù)熱程度、制冷劑泄漏等。在較低的情況下，I因相

15、對(duì)流損失較大而減少。在大的情況下，I因t和l的減少而變小。C大意味著在可用空間容積中氣體數(shù)量多，壓縮和膨脹過(guò)程的不可逆損失大，I意味著隨著C的增加而減少。第3章，壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須克服各軸承和軸頸之間的摩擦、活塞、活塞環(huán)、氣缸壁之間的摩擦等機(jī)械摩擦。以Pm顯示克服壓縮機(jī)每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間摩擦阻力的動(dòng)力，包括潤(rùn)滑泵(稱(chēng)為壓縮機(jī))消耗的動(dòng)力。壓縮機(jī)工作時(shí)該軸消耗的功率必須是顯示的功率和摩擦力的總和，稱(chēng)為壓縮機(jī)的軸向功率以Pe表示。壓縮機(jī)的軸向功率必須大于顯示的功率，兩個(gè)牙齒的茄子比稱(chēng)為機(jī)械效率，用M表示，以測(cè)量壓縮機(jī)摩擦損失的大小程度。機(jī)械效率，(3-19)，機(jī)械效率和軸效率，第3章，第3章，往復(fù)摩

16、擦功率Pmp(包括活塞、活塞環(huán)和氣缸壁之間的摩擦損失)旋轉(zhuǎn)摩擦功率Pmr(包括軸承、軸密封的摩擦損失和驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑泵的功率)，摩擦功率實(shí)驗(yàn)表明摩擦力可以測(cè)量空載壓縮機(jī)的軸向動(dòng)力，也可以通過(guò)機(jī)械效率計(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(guò)自身粘度影響摩擦功率Pm的大小。起始Pm隨潤(rùn)滑油溫度t1上升而下降，但是如果超過(guò)t1牙齒一定范圍，粘度低會(huì)惡化摩擦表面潤(rùn)滑條件，從而導(dǎo)致摩擦損失明顯增加或事故。第三章，機(jī)械效率M和壓力比之間的關(guān)系曲線是冷凝溫度恒定，隨著M牙齒的增加而減少。這是因?yàn)樵黾印p少功率、摩擦功率幾乎沒(méi)有變化，M牙齒下降。選擇機(jī)械效率，第3章，適當(dāng)?shù)臍飧组g隙，最優(yōu)化設(shè)計(jì)主軸承和連