第四章制冷压缩机.

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1、2 2、压缩制冷剂蒸气（低温低压、压缩制冷剂蒸气（低温低压 高温高压）。高温高压）。引子：制冷压缩机是制冷系统的核心。引子：制冷压缩机是制冷系统的核心。蒸气压缩式制蒸气压缩式制冷系统的构成冷系统的构成一、作用一、作用压缩机压缩机热交换设备（蒸发器、冷凝器等）热交换设备（蒸发器、冷凝器等）节流机构节流机构辅助部件辅助部件管道管道各种控制阀各种控制阀1、循环所需的动力；、循环所需的动力；2022-5-302二、分类二、分类制冷和空调用压缩机的分类及结构示意图制冷和空调用压缩机的分类及结构示意图2022-5-3031、按制冷量大小分、按制冷量大小分 大型大型 400KW小型小型 60KW中型中型 4

2、00-60KW2、按作用原理分、按作用原理分（1）容积型：）容积型：通过对运动机构作功，以减少压缩式容积，提高蒸气压力通过对运动机构作功，以减少压缩式容积，提高蒸气压力来完成压缩功能。来完成压缩功能。 活塞式压缩机：活塞式压缩机：开启式开启式 、半封闭式、半封闭式 、全封闭式、全封闭式 ；回转式：螺；回转式：螺杆式（单、双）、滚动活塞式、滑片式、涡旋式。杆式（单、双）、滚动活塞式、滑片式、涡旋式。（2）速度型：）速度型：离心式压缩机。离心式压缩机。 由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力。由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力。2022-5-304开启式开启式半封闭

3、式半封闭式封闭式封闭式2022-5-305各类压缩机在制冷和空调工程中的应用范围各类压缩机在制冷和空调工程中的应用范围2022-5-3063.按工作的蒸发温度范围分类按工作的蒸发温度范围分类 单级制冷压缩机单级制冷压缩机 高温制冷压缩机：高温制冷压缩机： 1010 中温制冷压缩机：中温制冷压缩机： 20 10 低温制冷压缩机：低温制冷压缩机： 45 20 2022-5-3074.按压缩机气缸布置方式分类按压缩机气缸布置方式分类 2022-5-308第一节第一节 活塞式制冷压缩机的工作过程活塞式制冷压缩机的工作过程2022-5-309由由1 2：绝热过程：绝热过程研究的目的：研究的目的：、i、j

4、一、示功图（即压容图）一、示功图（即压容图）注意：注意：在示功图上区分理论功和实际功。在示功图上区分理论功和实际功。1 1、理论过程、理论过程 2 3：等压排气：等压排气 4 1：等压吸气：等压吸气 ）（4/2DVSh做功：面积做功：面积1-2-3-4-1。2022-5-3010存在着余隙容积存在着余隙容积VcVc；P Pk k由工质决定；由工质决定； 是由余隙容积中工质膨胀造成的。是由余隙容积中工质膨胀造成的。2 2、实际过程、实际过程v1 1 2多变压缩过程多变压缩过程 2 3有阻力的排气过程有阻力的排气过程 3 3 4 4有余隙容有余隙容积的膨胀过程积的膨胀过程 4 1 有阻力的吸气过程

5、有阻力的吸气过程 P1 吸气阀压力损失吸气阀压力损失 P2 排气阀压力损失排气阀压力损失2022-5-30111.压缩过程压缩过程 通过压缩过程将制冷剂的压力提高。当活塞处于通过压缩过程将制冷剂的压力提高。当活塞处于最下端位置最下端位置1-l（称为内止点或下止点）时，活塞移动到（称为内止点或下止点）时，活塞移动到2-2位置时，开始排气。制冷剂在气缸内从吸气时的低压升高到位置时，开始排气。制冷剂在气缸内从吸气时的低压升高到排气压力的过程称为压缩过程。排气压力的过程称为压缩过程。4.吸气过程吸气过程 通过吸气过程，从蒸发器吸入制冷剂。活通过吸气过程，从蒸发器吸入制冷剂。活塞从位置塞从位置4-4向下

6、运动时，吸气阀开启，低压气体被吸向下运动时，吸气阀开启，低压气体被吸人气缸中，直到活塞到达下止点人气缸中，直到活塞到达下止点1-1的位置。此过程称的位置。此过程称为吸气过程。为吸气过程。3.膨胀过程膨胀过程 通过膨胀过程将制冷剂的压力降低。直至通过膨胀过程将制冷剂的压力降低。直至气缸内气体的压力降至稍低于吸气腔内气体的压力，气缸内气体的压力降至稍低于吸气腔内气体的压力，即将开始吸气过程时为止，此时活塞处于位置即将开始吸气过程时为止，此时活塞处于位置4-4。活。活塞从塞从3-3移动到移动到4-4的过程称为膨胀过程。的过程称为膨胀过程。2.排气过程排气过程 通过排气过程，制冷剂进入冷凝器。直到通过

7、排气过程，制冷剂进入冷凝器。直到活塞运动到最高位置活塞运动到最高位置3-3（称为外止点或上止点）时排（称为外止点或上止点）时排气过程结束。制冷剂从气缸向排气管输出的过程称为气过程结束。制冷剂从气缸向排气管输出的过程称为排气过程。排气过程。2022-5-3012三、性能参数及计算三、性能参数及计算1、输气量及输气系数、输气量及输气系数 （1）理论输气量）理论输气量 假定压缩机有假定压缩机有z个气缸，转速为个气缸，转速为n，则压缩机的理论输气量为：，则压缩机的理论输气量为：2hs12.4760znSDVznV （2）实际输气量）实际输气量hsVVSDVh24m32022-5-3013（3）输气系数

8、：）输气系数： 也称压缩机的容积效率。通常可用容积系数也称压缩机的容积效率。通常可用容积系数 c、压、压力系数力系数 p、泄漏系数、泄漏系数 v 、温度系数、温度系数 t的乘积来表示，即的乘积来表示，即=cpvt 其中，容积效率总小于其中，容积效率总小于1，它的大小反映了压缩机气缸容积的有效利用程度。，它的大小反映了压缩机气缸容积的有效利用程度。影响它的主要因素有四个：影响它的主要因素有四个：一是气缸余隙容积的大小；一是气缸余隙容积的大小；二是吸、排气压力以及吸、排气阀片阻力；二是吸、排气压力以及吸、排气阀片阻力；三是吸入气缸的低温制冷剂蒸汽遇到热的气缸壁所引起的热膨胀；三是吸入气缸的低温制冷

9、剂蒸汽遇到热的气缸壁所引起的热膨胀；四是气缸内部的泄漏。四是气缸内部的泄漏。2022-5-3014 1）考虑余隙容积影响的容积系数考虑余隙容积影响的容积系数c）（VVVccc1/VVVVVhhh/1/11）（VVVVVVccchC11）（111VVVVVcchc VcVVc1 3点的容积；点的容积； 4点的容积。点的容积。3 4 为多变的膨胀过程。为多变的膨胀过程。 constPVm）（）（VVVPPccmk1/0式中：式中：m气体膨胀过程中变化的多变指数。气体膨胀过程中变化的多变指数。 令令CVVhc/，则，则 1011）（PPkCmc 式中：式中：C压缩机相对余隙容积。压缩机相对余隙容积。

10、2022-5-3015pVVVp/2）（PPVC0011vtctpvhsVV/ （2 2）吸、排气压力损失影响的压力系数）吸、排气压力损失影响的压力系数 （3 3）考虑漏泄影响的漏泄系数）考虑漏泄影响的漏泄系数 （4 4）考虑热交换影响的温度系数）考虑热交换影响的温度系数 输气系数：输气系数： 99. 097. 0vTTK0/t2022-5-3016二、压缩机的功率和效率二、压缩机的功率和效率 1、指示效率、指示效率 SSNNiai1234112341/或或 tTTbki00/（经验公式）（经验公式） 式中：式中：Na理论功率；理论功率；T0蒸发温度（蒸发温度（K）；）； Ni指示功率；指示功

11、率；Tk冷凝温度（冷凝温度（K）；）； T0蒸发温度（蒸发温度（）；）；b常数，常数，b=0.0025。 2、机械功率、机械功率 NNNeij/Ne 轴功率轴功率 3、压缩机的总效率、压缩机的总效率IjiaeieaeNNNNNN 0.65-0.722022-5-30174、轴功率、摩擦功率和机械效率、轴功率、摩擦功率和机械效率 两者之比值称为机械效率，用两者之比值称为机械效率，用m表示表示 由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率Ne一部分直接用于压缩气体一部分直接用于压缩气体称为指示功率用称为指示功率用Ni表示表示另一部分用于克服曲柄连杆机构等的另一部分用于克服曲