活塞式制冷壓縮機(jī)培訓(xùn)資料.

1、第三章活塞式制冷壓縮機(jī)第一節(jié)活塞式壓縮機(jī)概述、壓縮機(jī)分類1、按使用的工質(zhì)分類分為氨圧縮機(jī)、氟利品壓縮機(jī).異丁烷圧縮機(jī)鑄。2、按氣缸布置方式分類分為臥式、直立式和角度式三種類型。如圖2-1所示.3. 按壓縮機(jī)的密封方式分類分為開啟式和封閉式兩大類4、按制冷量的大小分類配用電動機(jī)功率不小于0. 37kW、氣缸宜徑小r70nm的壓縮機(jī)為小型活塞式制冷壓 縮機(jī)；氣缸宜徑為70170血的壓縮機(jī)為中型活塞式制冷壓縮機(jī)。5. 按氣體壓縮的級數(shù)分類分為單級壓縮和多級(一般為兩級)壓縮制冷壓堀機(jī)如果有一臺壓縮機(jī)來實(shí)現(xiàn)兩 級壓縮.則又稱為單機(jī)雙級制冷壓縮機(jī)。6. 按活塞行程分類分為短行程和長行程兩種。BB2-1汽

2、紅的不P血方式()臥式：(b)立式；(C)角度式VSh (d)/h度式wd (e)角度式Y(jié)乩 角度式S3!二、壓縮機(jī)的型號及基本參數(shù)按GB10871-1989,小型活塞式單級制冷壓縮機(jī)的型號 表示如下： 行程：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為mm制冷劑：用F表示I缸數(shù)和飪徑：用阿拉伯敦字表示，缸徑單位cm開啟式壓縮機(jī)的基本參數(shù)規(guī)定：氣缸宜徑為60mm.轉(zhuǎn)速范出為6001500r/min> 半封閉式壓縮機(jī)基本參數(shù)規(guī)定：氣缸貢徑為30mm40nnn50mm60mm,名義轉(zhuǎn)速為 1440r/mino中型活塞式單級制冷壓縮機(jī)的型號表示： 口 口丨冷凝壓力：離冷凝壓力用G表示，低冷凝壓力不表示行程：長行程

3、用C表示，短行程不表示I制冷劑：亂利昂用F、氣用A表示扛數(shù)和扛徑：用何拉伯?dāng)?shù)表示，扛徑單位為cm P使用濕度范3):高濕用G,中溫用乙低溫冋D表示I配用屯動機(jī)功率：用阿拄伯?dāng)溩直硎?，單位為?xùn)I 壓縮機(jī)型號'壓縮機(jī)類別：半封閉式用B表示.開啟式不表示目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家在樣本等資料上，仍習(xí)慣于沿用老的壓縮機(jī)型號小型、中型活塞式單級制冷壓縮機(jī)的基本參數(shù)見表2-1和表2-2 表2-1小型活塞式單級制冷壓縮機(jī)的基本參數(shù)類別缸徑/mm行稈/nun轉(zhuǎn)速范圍/ (r/min)開啟式50, 60446001500半封閉式30, 40, 50,441440表2-2中型活塞式單級制冷壓縮機(jī)的基本參數(shù)類衿 /r

4、omtrffitr數(shù)柞枳” «U8缸)別/mm/(r/Ein)屋商轉(zhuǎn)建(r/m:n)/ (m3/h>星心轉(zhuǎn)速 /(r/min)«阮 /53/h)半封 閉式70701800100 02. 3. 4. 6.81800232.61000129.255182.6101. 5100565. 2282.6100SO1500501500452. 2750226. 1開啟 式1102. 4. 6. 8777. 2388.612510012006001200706. 5600353.3170140100050010001524. 5500762. 8第二節(jié)活塞式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作過

5、程一、基本結(jié)構(gòu)和名詞術(shù)語1、基本結(jié)構(gòu)2、名詞術(shù)語1.外止點(diǎn)（上止點(diǎn)）：活塞在汽缸中作反復(fù)運(yùn)動時(shí)，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最 遠(yuǎn)的位置。2J.內(nèi)止點(diǎn)（下止點(diǎn)：活塞在汽缸中作反復(fù)運(yùn)動時(shí)，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最 近的位置。3 .活塞行程：外止點(diǎn)與內(nèi)止點(diǎn)之間的距離，通常用S表示。4 .余隙容積：活塞位于外止點(diǎn)時(shí)，活塞頂而與汽缸端而之間的容積，汽 閥通道（與汽缸一直相通的）及第一道活塞環(huán)以上的環(huán)形容積的總和，以Vc 表示.5 .相對余隙容積：余隙容積與汽缸工作容積之比，以C表示，(II 2-2 立xtmtM式“冷機(jī)g« PWc鼻kmUnn H<»<機(jī)殼曲鈾注油孔m fttf tubeM*

6、rc«o4«rCAOCAM”W / rfAu.uounCiw«4QhtX Uli 護(hù) C<l»niiMHlt1 8M3”< valve 支全閥!*rlnioMMtMA tiAnSppmaflCryct油壞OHXi-.Two-p«»« "nMMHvio rmfe HMM MfV«C« «M.4t 俎自式連桿I ' InOUBinsHClMB*wvr*lc*9M. - 131鈾摩I -潤滑油腔：zs； < SitniTEJ 丁 d;(<)(b)圖2-3活塞式

7、制冷壓縮機(jī)的有關(guān)幾何名稱1 排汽閥；2-吸汽閥；3-汽缸；4-活寒；5-連桿；6-曲軸旋轉(zhuǎn)中心二、壓縮機(jī)的工作過程1、理想工作過程2、實(shí)際工作過程 壓縮機(jī)的實(shí)際匸作過程巧理想工作 過程存在著較人的區(qū)別。第三節(jié)活塞式壓縮機(jī)的熱力性能輸汽系數(shù)及其影響因素由于余隙容積，吸汽和排汽壓力損失，汽體與汽缸壁Z間的熱就交換以及泄漏 等因素的形響。壓縮機(jī)的實(shí)際輸汽畳總是小于它的理論排汽量.壓縮機(jī)的實(shí)際輸汽量qva與理論輸汽量q、t的比值，稱為壓縮機(jī)的輸汽系數(shù)，即今時(shí) Qmt輸汽系數(shù)綜合了影響壓縮機(jī)實(shí)際排汽雖的各種因素，是評價(jià)壓縮機(jī)性能的一個(gè) 重要指標(biāo)，輸汽系數(shù)越小，表示壓縮機(jī)的實(shí)際排汽St與理論排汽量相差越大

8、。 顯然，壓縮機(jī)的輸汽系數(shù)入值總是小于1的。輸汽系數(shù)可以寫成容積系數(shù)入5 壓力系數(shù)入P、溫度系數(shù)入t和泄漏系數(shù)人乘 積形式.九=九卩心九兀1、彩響壓縮機(jī)輸汽系數(shù)的各種因素:1）容積系它反映了壓縮機(jī)中余隙容積的存在對壓縮機(jī)輸氣爲(wèi)的影響。由理論分析和推導(dǎo)可知，容積系數(shù)兒、可由下式進(jìn)行計(jì)算: Pc対入V的矽響較小，可以略去不計(jì)，則上式可以簡化為，- 1xk = 1 . c C- 1匕12）壓力系數(shù)它反映r吸氣爪力損失對壓縮機(jī)輸氣量的影響。經(jīng)推導(dǎo)和分析可知,町用下式表示:3）溫度系數(shù)入T它反映在吸氣過程中，因氣體的預(yù)熱對輸氣量的影響。吸入氣體與壁面的熱交換是一個(gè)復(fù)雜的過程，與制冷劑的種類、壓 縮比.氣

9、缸尺寸、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速.氣缸冷卻情況等因素有關(guān)。入t的數(shù) 值通常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。對于開啟式壓縮機(jī)為對尸封閉式制冷斥縮機(jī)為4）泄漏系數(shù)它反映爪縮機(jī)【作過程中由于泄漏而引起的對輸氣呈的影響。1）當(dāng)轉(zhuǎn)速大于720r/min> c = 3% 4%時(shí)82）対雙級IE縮機(jī)的低壓級X = 0 94 -0.085入=0.94-0.085pe-0.0012輸氣系數(shù)的特性曲線壓縮機(jī)的輸汽系數(shù)可通過分析或計(jì)算求得.也可通過壓縮機(jī)在不同 工況下進(jìn)行試驗(yàn)，測得的制冷劑質(zhì)量流Sqma,按公式求得入,并將求得的入值做成輸汽系數(shù)特性曲線，供設(shè)計(jì)或運(yùn)行時(shí)查找。制冷量'3600一臺壓縮機(jī)在不同的運(yùn)行工況下，每小時(shí)產(chǎn)生的

10、冷量是不相同的 一臺壓縮機(jī)在已知I】況A和的制冷屋分別為Q°a和Qb，即冇:匕 _36()0功率和效率1 ）指不功率和指不效率 壓縮機(jī)的指示效率 n - % _ % % _ 4開啟式壓縮機(jī)中的帀的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式i =+ b（7；-273）小型氟利昂壓縮機(jī)為0.650.80；家用全封閉式壓縮機(jī)為0.600.85二、壓縮機(jī)的功率和效率1、指示功率與指示效率單位時(shí)間內(nèi)所消耗的指示功，稱為壓縮機(jī)的指示功率。理想循環(huán)中壓縮lkg 倒冷劑所消耗的珊ts，與實(shí)際循環(huán)中所消耗的功兀的比值，稱為壓縮機(jī)的指 示效率，用n i表示。畑化：心；I J'必 2. F：開啟式壓縮機(jī)可用卜列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：n

11、 i =入T+bte壓縮機(jī)的指示效率也可由圖査取°2、軸功率、摩擦功率與機(jī)械效率由原動機(jī)傳到曲軸上的功率稱為軸功率，用Pe衷示.軸功率的一部分直接 用于壓縮氣體，稱為指示功率，用片表示；另一部分用于克膽曲柄連桿機(jī)構(gòu)等 的摩擦阻力.稱為摩擦功率，用卩表示.兩者之比值稱為機(jī)械效率，用n E表 示。即制冷壓縮機(jī)的機(jī)械效率般在0. 75P.9Z間。圖示出機(jī)械效率ri m與壓縮比£ Z閘的關(guān)系曲線。由圖町見，口隨£的 增加而卜-降。這是因?yàn)?#163;増人，指示功率減少而燃擦功率兒乎保持不變，從 而導(dǎo)致n m下降的緣故。m 2-8 機(jī)械敕審RflfE縮比£的變化關(guān)

12、糸(2)軸功率、摩擦功率和機(jī)械效率市原動機(jī)傳到曲軸上的功率稱為軸功率Pe-部分宜接用尸斥縮氣體 稱為指示功率用Pi衷示人部分用克服曲衲連樸機(jī)構(gòu)筲的馮 擦阻力,稱為摩擦功率,用Pmzj；兩咅之比值稱為機(jī)械效率.用qm表示 |P、+ P、 選用合適的氣缸間隙.適當(dāng)減少活塞環(huán)數(shù)帕5可以從 以下幾方面a r 選用合適的潤滑油 加強(qiáng)曲軸、曲軸箱等零件剛度，降低條擦表面的粗糙度指爾效半r|與機(jī)械效半的乘積.稱為壓縮機(jī)的軸效率. 用牛農(nóng)示。-般在o.6o.7Z間指示效率n匚與機(jī)械效率n f的乘積，稱為壓縮機(jī)的軸 效率，用口。表示。一般在0607之間。3、配用電動機(jī)功率制冷壓縮機(jī)所需要的軸功率，是隨工況的變化

13、而變 化的，選配電動機(jī)功率時(shí)，應(yīng)考慮到這一因素。如果壓縮機(jī)本身帶有卸載裝置，可以空載起動，則電動機(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。命要法少一半.這一點(diǎn)對全封閉式壓彳站，炳壓縮機(jī)的排氣溫度（1）排氣溫度過高的危害性:曙德弓和氣缸撿毛的事故。2）過高的壓縮機(jī)排氣溫度促使制冷劑和潤滑油在金屬的催化下出生成對壓縮機(jī)仆吉的游離碳.釀?lì)惡退帧Ｋ犷愩^廃會 吉死和耀失盍密拿作用.剝落下乗的碳渣窘被榕茲翩嘶蹄期過分膨脹而卡死在氣缸內(nèi)'以（2）排氣溫度的計(jì)算公式:壓縮機(jī)的排 氣溫度取決丁壓力比、吸排氣阻力損失、 吸氣終了溫度和多變壓縮過程指數(shù)T2 "b（l

14、+琳）77?爪縮機(jī)的It氣ifl度K）t爪縮機(jī)川k&壓力比 a為冷緞爪力.為蒸發(fā)爪力： A、擁氣相対壓力損矢n一 多變爪縮過和指數(shù)近似取制冷劑的尊埔指數(shù)<3）降低排氣溫度的主要措施高壓力比應(yīng)采用掰駅時(shí)嬲瓏怦哪止冷 騒壓力2）加強(qiáng)對壓縮機(jī)的冷卻，吸氣終了制冷劑的溫度和多變広縮過程描數(shù)基降低排氣 舉蹩鶴鍛詳吸 3）在封閉廠 的發(fā)熱量對齷講懿勰翦的分割環(huán)憫瓏«»!的效率'3電動機(jī)需噩糊綁關(guān)的滋低站濕度'還可采用直接冷劑的方法。習(xí)連同樣警盈臨翳瞬觴翱勰驢閤用制冷劑是控剖排氣溫度的重要方法。w2Sli&用制冷劑是控制排氣溫度的重要方法。 低吸排阻

15、力實(shí)際上五起到四、壓縮機(jī)的運(yùn)行特性曲線和工況1、運(yùn)行特性曲線壓縮機(jī)的運(yùn)行待性是指在規(guī)定的作范用內(nèi)運(yùn)廳時(shí).壓縮機(jī)的制冷后和功率隨1 況變化的關(guān)系。如圖足17FG（4FV7K）型壓縮機(jī)的性能川I線。圖 29 47FG （4EV7K）型 板軸機(jī)的性舵曲找（R12）山性能曲線可見:當(dāng)蒸發(fā)溫度定時(shí),隨 著冷凝溫度的I升制冷量減少.而軸功率 增人：、“冷凝溫度淀吋，隨著蒸發(fā)溫度的 卜降，制冷屋減少。通過性能曲線，對以較 方便地求出制冷壓縮機(jī)在不同工況F的性能 系數(shù)COPe,它的數(shù)值也是隨冷凝溫度和蒸發(fā) 溫度向變化的。COPe值是說明制冷壓縮機(jī)性 能的一個(gè)不可缺少的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在相同 工況下，COPe值越大

16、說明壓縮機(jī)性能越好.應(yīng)注意到：對于半封閉和全封閉壓縮機(jī), 件能曲線一般足反映蒸發(fā)溫度與同軸電動機(jī) 輸入電功率Z間的關(guān)系.這樣能比較血觀地 反映總耗電對用戶仃較實(shí)用的參考價(jià)值。名義工況（nominal condition）壓縮機(jī)的制冷量和軸功率 等參數(shù)隨工況條件變化，為了衡量、比較壓縮機(jī)性能，制 定公認(rèn)的溫丿殳條件（名義工況）.作為用縮機(jī)制冷啟選用利 比較的標(biāo)準(zhǔn)。名義工況（舊）高溫工況名義工況（新） 中溫工況考核工況（是考核壓縮機(jī)和壓縮機(jī)組性能指標(biāo)的工況。在此 工況下，壓縮機(jī)和壓縮機(jī)組按規(guī)怎條件進(jìn)行試驗(yàn)，并作為性 能比較的基準(zhǔn)性能T況c最大壓差工況：用來考核壓縮機(jī)冬件強(qiáng)度、排氣溫度、 油溫、電機(jī)

17、繞組溫度。最大軸功率工況：用來考核壓縮機(jī)噪聲、振動，并依此選 配電動機(jī)。冃前，許多生產(chǎn)廠家仍按原定的標(biāo)準(zhǔn)工況（standard condition）和空調(diào)丄況（air-conditioning condition）來標(biāo)示壓縮 機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，4爪縮機(jī)的銘牌上分別標(biāo)出其標(biāo)準(zhǔn)（工況） 制冷量或空調(diào)（工況）制冷量。卜表分別示出標(biāo)準(zhǔn)T況和空調(diào) 工況的溫度條件。表2-5標(biāo)準(zhǔn)工況:劇冷劑賽發(fā)溫«（）吸氣溫度代冷凝溫度代）過冷溫迸（C） RW-15-1025R12,RZ2-15153025表26空調(diào)工況制冷孫燕發(fā)0（0吸氣溫度代）過冷溫度（：）R7175104035R12,R22515 4035

18、2、壓縮機(jī)的工況由以上分析可知，同一臺壓縮機(jī)的制冷最，是隨th和t。的改變而改變的, 因此不指出壓縮機(jī)的工作條件而比較它的制冷量的大小是沒有意義的。為 了對壓縮機(jī)的性能加以對比，根據(jù)我國的具體情況，規(guī)定了 “名義工況”、 “考核工況”、“最大軸功率工況”、“繪大壓差工況”等。表2-4小型壓縮機(jī)名義工況（單位：9）8R12中溫R22R124338低溫R22-235R502表2-7中型壓縮機(jī)考核工況（單位：V）使用 溫度制冷刑 吸入 壓力 飽和 溫度吸 入 imi 度排出缶力飽和溫度制冷劑液體溫度低冷凝 壓力時(shí)壓力時(shí)低冷凝 壓力時(shí)高冷凝壓 力時(shí)高 溫7K2254035中低溫RI2R22K502_1

19、51530502545R71710制冷壓縮機(jī)的工況雖然可以根據(jù)需要加以改變，但仍有一定的經(jīng)濟(jì)、安全的 工作范圍。超出這個(gè)范圍，壓縮機(jī)的運(yùn)行可18性降低，效率和作用壽命下降，甚 至?xí)l(fā)生危險(xiǎn)。GB10872-1989. GB10875-1989分別規(guī)定了小、中型活塞式單 級制冷壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)和使用條件。壓縮機(jī)在此條件下.應(yīng)能長期可靠工作.并根 將此規(guī)定確定壓縮機(jī)的最犬壓縮比和工作范圍.表2-9小型壓縮機(jī)設(shè)計(jì)和使用條件項(xiàng)目R12R22R502最高押:氣壓力飽和溫度/C606049嵐大壓力/MPa1.41. 81.8鍛高吸氣壓力飽和淘度/C1010-10最高排氣溫度/9125145145高溫10T0使

20、用溫度范山如ffl/r中沿0-20低溫-10 一 30TO 一35TO一40第四節(jié)活塞式壓縮機(jī)的主要零部件與結(jié)構(gòu)-、活塞組活塞組是活塞、活塞銷、活塞環(huán)等的總稱。活塞組在連樸的帶動下, 作徉復(fù)運(yùn)動.氣閥部件的配介卜完成吸入、爪縮和輸送氣體的作用。ZS6-:二、零部件結(jié)構(gòu)(1)活塞組(piston group) 二活塞+活塞銷+活塞環(huán) 活塞：凸頂活塞斜面活塞凹頂活塞平頂活塞活塞活塞銷用來連接活塞和連桿小頭，它承受交變載荷,因此應(yīng)肓足夠強(qiáng)度，并要求耐丿磨、抗疲勞和抗沖市。活塞銷活萃環(huán) 活寒環(huán)冇氣環(huán)和油壞兩種。氣環(huán)的作用是密封氣缸的工作容積,防止壓縮氣體通過氣缸壁與活塞表面之間 的間隙泄漏到曲軸箱中。油環(huán)的作用妃刮下附著于氣缸坐上多余的潤滑油.并使壁面上汕膜分布均勻。田2I3連桿組連桿組部件如圖所示。它是由小頭襯袞、連桿體.大頭軸瓦.連桿螺栓、 人頭蓋、螺母及開【I銷尊組成(2)連桿組連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來，將 川I軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動。連樸的作出是將活塞仃曲軸連接起來.將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榛钊耐z 動。連桿與山I軸相連的 端稱連桿大頭,作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;雖 端通過活塞銷與活 塞相連的部分,稱為連村小頭,作往復(fù)運(yùn)動;人頭與小頭Z間稱為連村體.作 往復(fù)與擺動的復(fù)合運(yùn)動。連桿大頭冇