活塞式制冷壓縮機

活塞式制冷壓縮機第一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日二、壓縮機的型號及基本參數(shù)按GB10871－1989規(guī)定，小型活塞式單級制冷壓縮機的型號表示如下：

開啟式壓縮機的基本參數(shù)規(guī)定：氣缸直徑為60mm、轉速范圍為600~1500r/min。半封閉式壓縮機基本參數(shù)規(guī)定：氣缸直徑為30mm\40mm\50mm\60mm，名義轉速為1440r/min。中型活塞式單級制冷壓縮機的型號表示：

第三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日壓縮機組型號表示：

目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家在樣本等資料上，仍習慣于沿用老的壓縮機型號表示方法，即

第四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日小型、中型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)見表2-1和表2-2。

表2-1小型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)

類

別缸徑/mm行程/mm轉速范圍/（r/min）開啟式50，6044600~1500半封閉式30，40，50，60441440第五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

類

別缸徑/mm行程/mm轉速范圍/(r/min)缸

數(shù)容積排量(8缸)最高轉速(r/min)排量/(m3/h)最高轉速/(r/min)排量/(m3/h)半封閉式70701800~10002，3，4，6，81800232.61000129.255182.6101.5開啟式1001001500~7502，4，6，81500565.2750282.680452.2226.11251101200~6001200777.2600388.6100706.5353.31701401000~50010001524.5500762.8

表2-2中型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)第六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)

活塞式壓縮機的基本結構和工作過程

一、基本結構和名詞術語

1、基本結構

2、名詞術語

[1]．外止點（上止點）：活塞在汽缸中作反復運動時，離曲軸旋轉中心最遠的位置。[2]．內(nèi)止點（下止點）：活塞在汽缸中作反復運動時，離曲軸旋轉中心最近的位置。[3]．活塞行程：外止點與內(nèi)止點之間的距離，通常用S表示。[4]．余隙容積：活塞位于外止點時，活塞頂面與汽缸端面之間的容積，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，

第七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日二、壓縮機的工作過程

1、理想工作過程

2、實際工作過程

壓縮機的實際工作過程與理想工作過程存在著較大的區(qū)別。第十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)

活塞式壓縮機的熱力性能

一、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，汽體與汽缸壁之間的熱量交換以及泄漏等因素的影響。壓縮機的實際輸汽量總是小于它的理論排汽量。壓縮機的實際輸汽量qVa與理論輸汽量qVt的比值，稱為壓縮機的輸汽系數(shù)，即輸汽系數(shù)綜合了影響壓縮機實際排汽量的各種因素，是評價壓縮機性能的一個重要指標，輸汽系數(shù)越小，表示壓縮機的實際排汽量與理論排汽量相差越大。顯然，壓縮機的輸汽系數(shù)λ值總是小于1的。

輸汽系數(shù)可以寫成容積系數(shù)λv、壓力系數(shù)λp、溫度系數(shù)λt和泄漏系數(shù)λl

乘積形式.第十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日1、影響壓縮機輸汽系數(shù)的各種因素：1）容積系數(shù)λV、它反映了壓縮機中余隙容積的存在對壓縮機輸氣量的影響。由理論分析和推導可知，容積系數(shù)λV、可由下式進行計算：

△pC對λV的影響較小，可以略去不計，則上式可以簡化為

2）壓力系數(shù)它反映了吸氣壓力損失對壓縮機輸氣量的影響。經(jīng)推導和分析可知，可用下式表示：

第十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日3）溫度系數(shù)

λT

它反映在吸氣過程中，因氣體的預熱對輸氣量的影響。吸入氣體與壁面的熱交換是一個復雜的過程，與制冷劑的種類、壓縮比、氣缸尺寸、壓縮機轉速、氣缸冷卻情況等因素有關。λT的數(shù)值通常用經(jīng)驗公式計算。對于開啟式壓縮機為對于封閉式制冷壓縮機為4）泄漏系數(shù)

它反映壓縮機工作過程中由于泄漏而引起的對輸氣量的影響。1)當轉速大于720r/min，c=3%~4%時2)對雙級壓縮機的低壓級

第十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2、輸氣系數(shù)的特性曲線壓縮機的輸汽系數(shù)可通過分析或計算求得，也可通過壓縮機在不同工況下進行試驗，測得的制冷劑質量流量qma，按公式求得λ，并將求得的λ值做成輸汽系數(shù)特性曲線，供設計或運行時查找。

第十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日制冷量

一臺壓縮機在不同的運行工況下，每小時產(chǎn)生的冷量是不相同的

一臺壓縮機在已知工況A和B時的制冷量分別為Q0A和Q0B，即有：

第十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日功率和效率1）指示功率和指示效率壓縮機的指示效率開啟式壓縮機中的i的經(jīng)驗計算公式小型氟利昂壓縮機為0.65～0.80；家用全封閉式壓縮機為0.60～0.85第十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日二、壓縮機的功率和效率

1、指示功率與指示效率單位時間內(nèi)所消耗的指示功，稱為壓縮機的指示功率。理想循環(huán)中壓縮1kg制冷劑所消耗的功Wts，與實際循環(huán)中所消耗的功Wi的比值，稱為壓縮機的指示效率，用ηi表示。開啟式壓縮機可用下列經(jīng)驗公式計算：ηi=λT+bte

壓縮機的指示效率也可由圖查取。第十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2、軸功率、摩擦功率與機械效率由原動機傳到曲軸上的功率稱為軸功率，用Pe表示。軸功率的一部分直接用于壓縮氣體，稱為指示功率，用Pi表示；另一部分用于克服曲柄連桿機構等的摩擦阻力，稱為摩擦功率，用Pm表示。兩者之比值稱為機械效率，用ηm表示。即

制冷壓縮機的機械效率一般在0.75~0.9之間。圖示出機械效率ηm與壓縮比ε之間的關系曲線。由圖可見，ηm隨ε的增加而下降。這是因為ε增大，指示功率減少而摩擦功率幾乎保持不變，從而導致ηm下降的緣故。

第十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（2）軸功率、摩擦功率和機械效率

兩者之比值稱為機械效率，用ηm表示由原動機傳到曲軸上的功率稱為軸功率Pe一部分直接用于壓縮氣體稱為指示功率用Pi表示另一部分用于克服曲柄連桿機構等的摩擦阻力，稱為摩擦功率，用Pm表示第二十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日指示效率ηi與機械效率ηm的乘積，稱為壓縮機的軸效率，用ηe表示。一般在0.6~0.7之間提高m可以從以下幾方面著手①選用合適的氣缸間隙，適當減少活塞環(huán)數(shù)②選用合適的潤滑油③加強曲軸、曲軸箱等零件剛度,降低摩擦表面的粗糙度第二十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日指示效率ηi與機械效率ηm的乘積，稱為壓縮機的軸效率，用ηe表示。

一般在0.6~0.7之間。3、配用電動機功率制冷壓縮機所需要的軸功率，是隨工況的變化而變化的，選配電動機功率時，應考慮到這一因素。如果壓縮機本身帶有卸載裝置，可以空載起動，則電動機的軸功率可按運行工況下的軸功率，再考慮適當裕量(10%~15%)選配。

第二十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日壓縮機的排氣溫度

（1）排氣溫度過高的危害性：1）排氣溫度過高，將使輸氣系數(shù)降低和軸功率增加；潤滑油粘度降低，使軸承和氣缸、活塞環(huán)產(chǎn)生異常磨損，甚至會引起燒毀軸瓦和氣缸拉毛的事故。2）過高的壓縮機排氣溫度促使制冷劑和潤滑油在金屬的催化下出現(xiàn)熱分解，生成對壓縮機有害的游離碳、酸類和水分。酸類物質會腐蝕制冷系統(tǒng)的各組成部分和電氣絕緣材料。水分會堵住毛細管。積炭沉聚在排氣閥上，既破壞了其密封性，又增加了流動阻力。積碳使活塞環(huán)卡死在環(huán)槽里，失去密封作用。剝落下來的碳渣若被帶出壓縮機，會堵塞毛細管、干燥器等。3）壓縮機的過熱甚至會導致活塞的過分膨脹而卡死在氣缸內(nèi)，以及封閉式壓縮機內(nèi)置電動機的燒毀。4）排氣溫度過高也會影響壓縮機的壽命，因為化學反應速度隨溫度的升高而加劇。一般認為，電氣絕緣材料的溫度上升10℃，其壽命要減少一半。這一點對全封閉式壓縮機顯得特別重要。第二十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（2）排氣溫度的計算公式：壓縮機的排氣溫度取決于壓力比、吸排氣阻力損失、吸氣終了溫度和多變壓縮過程指數(shù)T2壓縮機的排氣溫度（K）；T1壓縮機吸氣終了溫度（K）；

壓力比，，pk為冷凝壓力，p0為蒸發(fā)壓力；0

吸、排氣相對壓力損失n多變壓縮過程指數(shù)，近似取制冷劑的等熵指數(shù)

第二十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（3）降低排氣溫度的主要措施1）設計時首先要限制壓縮機單級的壓力比，高壓力比應采用多級壓縮中間冷卻的辦法來實現(xiàn)。在運行中要防止冷凝壓力過高，蒸發(fā)壓力過低等故障。降低吸排氣阻力實際上也起到了減小氣缸中實際壓力比的作用。2）加強對壓縮機的冷卻，削弱對吸入制冷劑的加熱，以降低吸氣終了制冷劑的溫度和多變壓縮過程指數(shù)是降低排氣溫度的有效途徑，如：縮小排氣腔與吸氣腔之間的分割面；氣缸蓋上設置冷卻水套；吸氣管外包以隔熱層等。3）在封閉式壓縮機中，提高內(nèi)置電動機的效率，減少電動機的發(fā)熱量對降低排氣溫度具有重要作用。4）在低溫制冷壓縮機中，為了降低排氣濕度，還可采用直接向排氣管噴入液態(tài)制冷劑的方法。5）在同樣的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度時，不同的制冷劑有不同的排氣溫度，例如R134a的排氣溫度低于R22的排氣溫度，因而合理地選用制冷劑是控制排氣溫度的重要方法。第二十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日四、壓縮機的運行特性曲線和工況

1、運行特性曲線壓縮機的運行特性是指在規(guī)定的工作范圍內(nèi)運行時，壓縮機的制冷量和功率隨工況變化的關系。如圖是47FG(4FV7K)型壓縮機的性能曲線。由性能曲線可見：當蒸發(fā)溫度一定時，隨著冷凝溫度的上升，制冷量減少，而軸功率增大；當冷凝溫度一定時，隨著蒸發(fā)溫度的下降，制冷量減少。通過性能曲線，可以較方便地求出制冷壓縮機在不同工況下的性能系數(shù)COPe，它的數(shù)值也是隨冷凝溫度和蒸發(fā)溫度而變化的。COPe值是說明制冷壓縮機性能的一個不可缺少的主要經(jīng)濟指標。在相同工況下，COPe值越大說明壓縮機性能越好。應注意到：對于半封閉和全封閉壓縮機，性能曲線一般是反映蒸發(fā)溫度與同軸電動機輸入電功率之間的關系，這樣能比較直觀地反映總耗電量，對用戶有較實用的參考價值。

第二十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日名義工況(nominalcondition)

壓縮機的制冷量和軸功率等參數(shù)隨工況條件變化，為了衡量、比較壓縮機性能，制定公認的溫度條件(名義工況)，作為壓縮機制冷量選用和比較的標準。名義工況(舊)標準工況空調(diào)工況名義工況(新)高溫工況中溫工況低溫工況第二十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日考核工況(是考核壓縮機和壓縮機組性能指標的工況。在此工況下，壓縮機和壓縮機組按規(guī)定條件進行試驗，并作為性能比較的基準性能工況。

目前，許多生產(chǎn)廠家仍按原定的標準工況(standardcondition)和空調(diào)工況(air-conditioningcondition)來標示壓縮機的各項性能指標，在壓縮機的銘牌上分別標出其標準(工況)制冷量或空調(diào)(工況)制冷量。下表分別示出標準工況和空調(diào)工況的溫度條件。最大壓差工況：用來考核壓縮機零件強度、排氣溫度、油溫、電機繞組溫度。最大軸功率工況：用來考核壓縮機噪聲、振動，并依此選配電動機。第二十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第二十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2、壓縮機的工況由以上分析可知，同一臺壓縮機的制冷量，是隨th和to的改變而改變的，因此不指出壓縮機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”、“最大壓差工況”等。表2-4小型壓縮機名義工況

(單位：℃)

使用溫度范圍制冷劑吸入壓力飽和溫度吸入溫度排出壓力飽和溫度制冷劑液體溫度高

溫R12784944R22中

溫R12-74338R22低

溫R12-235R22R502

第三十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日表2-7中型壓縮機考核工況

(單位：℃)

使用溫度制冷劑吸入壓力飽和溫度吸入溫度排出壓力飽和溫度制冷劑液體溫度低冷凝壓力時高冷凝壓力時低冷凝壓力時高冷凝壓力時高

溫R1251540503545R22中低溫R12-153025R22R502R717-10--

第三十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

制冷壓縮機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、安全的工作范圍。超出這個范圍，壓縮機的運行可靠性降低，效率和作用壽命下降，甚至會發(fā)生危險。GB10872－1989、GB10875－1989分別規(guī)定了小、中型活塞式單級制冷壓縮機的設計和使用條件。壓縮機在此條件下，應能長期可靠工作，并根據(jù)此規(guī)定確定壓縮機的最大壓縮比和工作范圍.

表2-9小型壓縮機設計和使用條件

項目R12R22R502最高排氣壓力飽和溫度/℃6060①49最大壓力/MPa1.41.81.8最高吸氣壓力飽和溫度/℃1010-10最高排氣溫度/℃125145145使用溫度范圍/℃高溫10～-10-中溫0～-20-低溫-10～-30-10～-35-10～-40第三十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第四節(jié)

活塞式壓縮機的主要零部件與結構一、活塞組活塞組是活塞、活塞銷、活塞環(huán)等的總稱?；钊M在連桿的帶動下，在氣缸內(nèi)作往復運動，在氣閥部件的配合下完成吸入、壓縮和輸送氣體的作用。第三十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日二、零部件結構(1)活塞組(pistongroup)=活塞+活塞銷+活塞環(huán)活塞:斜面活塞凸頂活塞第三十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日凹頂活塞平頂活塞第三十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞第三十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞銷用來連接活塞和連桿小頭，它承受交變載荷，因此應有足夠強度，并要求耐磨、抗疲勞和抗沖擊。第三十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞銷第三十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞環(huán)

活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)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)的作用是刮下附著于氣缸壁上多余的潤滑油，并使壁面上油膜分布均勻。第三十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞環(huán)第四十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日二、連桿組連桿組部件如圖所示。它是由小頭襯套、連桿體、大頭軸瓦、連桿螺栓、大頭蓋、螺母及開口銷等組成

第四十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日(2)連桿組連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來，將曲軸的旋轉運動變?yōu)榛钊耐鶑瓦\動。第四十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日連桿第四十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來，將曲軸的旋轉運動變?yōu)榛钊耐鶑瓦\動。連桿與曲軸相連的一端稱連桿大頭，作旋轉運動；雖一端通過活塞銷與活塞相連的部分，稱為連桿小頭，作往復運動；大頭與小頭之間稱為連桿體，作往復與擺動的復合運動。連桿大頭有剖分式和整體式兩種。連桿小頭一般為整體式圓環(huán)形結構。連桿體的截面形狀有工字形、圓形等。有些連桿體中間鉆有油孔，以便使?jié)櫥湍苡纱箢^通過油孔送到小頭，潤滑小頭軸承。

第四十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日三、曲軸

曲軸是壓縮機的重要部件之一，壓縮機的全部功率都通過曲軸輸入。曲軸受力情況復雜，要求有足夠的強度、剛度和耐磨性。在中小型制冷壓縮機中，最為常見的是曲拐軸和偏心軸兩種類型。曲拐軸簡稱曲軸。它由主軸頸、曲柄和曲柄銷（又稱連桿軸頸）三部分組成。偏心軸多用于小型全封閉或半封閉式壓縮機中。連桿大頭采用整體式，裝在偏心輪上，軸的一端作為電動機的主軸，主軸承和連桿都采用滑動軸承，潤滑油從軸上的油孔進入連桿軸承。

第四十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日(3)曲軸壓縮機的全部功率都通過曲軸輸入。它承受所有各氣缸的阻力負荷。曲軸又是提供潤滑系統(tǒng)的動力，軸身油道兼供輸油用第四十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第四十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日曲軸第四十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日四、軸封裝置

軸封裝置是開啟式壓縮機的重要部件之一。它的作用是防止曲軸箱內(nèi)的制冷劑通過曲軸伸出端向外泄漏，或者壓縮機在真空下運行時，不致使外界空氣通過曲軸伸出端向曲軸箱內(nèi)滲透。軸封裝置主要有波紋管式和摩擦環(huán)式兩種。摩擦環(huán)式軸封裝置的結構型式也很多，常見的如圖所示.第四十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日軸端密封軸承密封第五十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日五、氣閥組氣閥是壓縮機的重要部件之一。它的正常工作才能保證壓縮機實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個工作過程。氣閥實質上是一自動閥，氣閥的啟閉是依靠閥片二側的壓力差來實現(xiàn)的。氣閥主要由閥座、閥片、彈簧和閥蓋（閥片的升高限制器）組成，如圖所示。

第五十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第五十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第五十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日閥片第五十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日氣閥的結構型式也是多種多樣，最常見的有環(huán)片閥、簧片閥兩種。（1）環(huán)片閥

這是日前應用最廣泛的一種。我國缸徑在70mm以上的中小型活塞式制冷壓縮機系列，均采用如圖型式。第五十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日圖柔性環(huán)片閥第五十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（2）簧片閥

又稱舌簧閥或翼狀閥。第五十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第五十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第五十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日六、機體和缸套1.機體的作用與要求機體是支承壓縮機全部質量并保證各零部件之間有正確的相對位置的部件。機體包括氣缸體和曲軸箱兩個部分。安裝氣缸套的部位稱為氣缸體，安裝曲軸的部位稱曲軸箱。裝在機體上的還有氣缸蓋、軸承座等零部件。機體是整個壓縮機的支架，因而要求其有足夠的強度和剛性.2.

機體的結構型式機體的結構型式很多，有的帶氣缸套，有的氣缸是直接在機體上加工而成。第六十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日高速多缸壓縮機的機體常采用氣缸體和氣缸套分開的結構型式，這種結構型式的機體剛性好、結合面少、結構簡單，氣缸套和機體可分別采用不同的材料，對氣缸體的要求低，所以為國內(nèi)外高速多缸的壓縮機廣泛采用。第六十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日氣缸蓋第六十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第五節(jié)

活塞式壓縮機的潤滑系統(tǒng)潤滑的作用如下：1)降低壓縮機的摩擦功、摩擦熱和零件的磨損，提高壓縮機的機械效率，增加壓縮機的可靠性和耐久性。2)帶走摩擦熱，使摩擦表面溫度不致過高。3)潤滑油充滿與氣缸的間隙和軸封的摩擦表面之間，增強了密封作用。4)帶走磨屑，改善摩擦表面的工作情況。一、潤滑方式及潤滑系統(tǒng)制冷壓縮機的潤滑方式可分為飛濺潤滑和壓力潤滑兩種類型。飛濺潤滑是利用運動零件的擊濺作用，將潤滑油送至需要的摩擦表面，如圖所示的立式開啟式壓縮機是一個典型的采用飛濺潤滑的壓縮機。第六十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日壓力潤滑是利用油泵產(chǎn)生一定的油壓，通過輸油通道

將潤滑油送到各摩擦表面。壓力潤滑有離心油泵潤滑和齒輪油泵潤滑和齒輪油泵潤滑兩種。1、離心油泵潤滑系統(tǒng)離心油泵潤滑系統(tǒng)廣泛應用于小型全封閉式制冷壓縮機中。如圖示出離心油泵潤滑系統(tǒng)。第六十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2、齒輪油泵潤滑系統(tǒng)壓縮機的曲軸為水平安裝時，大多數(shù)采用如圖所示的齒輪油泵式壓力潤滑系統(tǒng)。

第六十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日規(guī)定：油壓差>0.1MPagggggggg注意：油壓差=油泵排壓油泵吸壓(壓縮機吸入壓力)規(guī)定：氟利昂壓縮機曲軸箱滑油溫度<76C第六十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日奔油：壓縮機啟動時，曲軸箱內(nèi)壓力迅速降低，氟里昂從油中以氣體形式逸出，如逸氣量較大，則油產(chǎn)生大量泡沫而涌起的現(xiàn)象。危害：油泵無油壓；潤滑油進入氣缸產(chǎn)生液擊。預防：壓縮機需長時間停車，先關吸氣閥，壓縮機運轉一段時間(抽空冷劑)，然后停車，停車后關排出閥。發(fā)生奔油，關吸入閥多次瞬時啟動，使氟里昂逐漸逸出。第六十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日二、潤滑設備壓力潤滑系統(tǒng)的主要設備有油泵、過濾器、油冷卻器、油壓調(diào)節(jié)閥、油壓繼電器及油壓表等。1、齒輪油泵目前制冷壓縮機中所采用的齒輪油泵有下列三種型式。（1）外嚙合齒輪油泵

第六十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（2）月牙形齒輪油泵

第六十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（3）內(nèi)嚙合轉子油泵

又稱轉子泵

第七十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第七十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2、油過濾器

制冷壓縮機中潤滑油過濾器有粗過渡器和精過濾器兩種。它的作用是濾去潤滑油中的金屬屑、型砂、機械雜質等，防止它們進入摩擦表面，造成磨損加劇。

粗過濾器往往做成網(wǎng)式，裝在曲軸箱油池內(nèi)。

精過濾器大多采用金屬片縫隙式。

精過濾器也可使用羊毛氈作為過濾材料。

第七十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第七十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日3、油冷卻器

曲軸箱（或機殼）內(nèi)的油溫不宜過高，否則會因油過稀而破壞正常的潤滑。

油冷卻器置于曲軸箱底部，它由帶肋片的鋼管彎制而成，管內(nèi)通冷卻水，把潤滑油的熱量帶走。

第七十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日4、油壓調(diào)節(jié)閥

油壓調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)潤滑系統(tǒng)中的油壓。一般安裝在壓縮機的后主軸承上，如圖所示。第七十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日三、潤滑油的性能

制冷壓縮機使用的潤滑油，也稱為冷凍（機）油。冷凍機油是制冷式壓縮機的專用潤滑油，是制冷系統(tǒng)中決定和影響制冷裝置功能和效果的至關重要的組成部分。高質量的冷凍機油不僅必須具備與制冷劑共存時的優(yōu)良的熱化學安定性和相溶性，優(yōu)良的低溫流動性、潤滑性、抗泡性，而且必須易于生產(chǎn)，原料來源可靠，對環(huán)境沒有污染。

最初的冷凍機油主要是環(huán)烷基油。隨著各種制冷設備和裝置日益趨向節(jié)電化、旋轉化、小型輕量化、全封閉化和高效化，環(huán)烷基油已經(jīng)不符合要求。為了滿足高質量冷凍機油性能的和要求和彌補環(huán)烷基油的不足，發(fā)展了深冷脫蠟石蠟基油、烷基苯、聚烯烴合成冷凍機油。特別是由于大氣臭氧層遭到破壞，不破壞臭氧層的新型制冷劑的開發(fā)和擴大使用，使合成冷凍機油在所有冷凍機油中占據(jù)了主導地位。

第七十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日冷凍機油的工作原理

冷凍機是制冷壓縮機的專用潤滑油，和一般潤滑油一樣，在制冷壓縮機中起潤滑、密封、防銹和帶走熱量的作用。冷凍機油在壓縮機內(nèi)分3路循環(huán)，分別對軸承、壓縮機主體和控制系統(tǒng)進行潤滑后回到曲軸箱內(nèi)，與制冷劑相混合。由壓縮機排出的制冷劑-油混合物在油分離器中被分出大部分油，分出的油經(jīng)冷卻器冷卻，再流回壓縮機。少量分不出的油則與制冷劑一起進入制冷劑管線。

由于冷凍機油是在制冷劑的特殊環(huán)境下工作，因此具有下屬特性：

1.冷凍機油與制冷劑在制冷壓縮系統(tǒng)內(nèi)直接接觸

2.有少量冷凍機油被攜入制冷劑管線參與冷凍循環(huán)

3.冷凍機油處于壓縮機排氣閥的高溫和膨脹閥、蒸發(fā)器的低溫這樣極端的溫度條件下第七十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日冷凍機油的性能要求

表1制冷循環(huán)系統(tǒng)對冷凍機油性能的要求制冷循環(huán)系統(tǒng)性能要求

壓縮機1.與制冷劑共存時具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性2.有良好的潤滑性3.有極好的與制冷劑的相溶性4.對絕緣材料和密封材料具有優(yōu)良的適應性5.有良好的抗泡性能

冷凝器

有優(yōu)良的與制冷劑的相溶性膨脹閥1.無蠟狀物絮狀分離2.不含水

蒸發(fā)器1.有優(yōu)良的低溫流動性2.無蠟狀物絮狀分離3.不含水4.有優(yōu)良的與制冷劑的相溶性第七十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日1.粘度和粘度溫度特性

粘度是指油品的粘稠程度，是冷凍機油的重要特性之一。也是冷凍機油分類的基礎之一。冷凍機油常用的粘度為運動粘度。

適宜的冷凍機油是確保制冷壓縮機處于流體動力潤滑狀態(tài)、減少磨損、降低能耗的重要因素。粘度過低，不能形成適宜的油膜厚度，會導致冷凍機系統(tǒng)部件的機械磨損以及拉缸、抱軸等機械故障，同時也會影響系統(tǒng)的密封性。粘度過高，會造成壓縮機的動力消耗過大。因此，不同的制冷設備，使用不同粘度級別的油。一般情況下，冷凍偏向于使用低粘度冷凍機油，空調(diào)偏向于使用高粘度冷凍機油。

此外，由于冷凍機油在制冷循環(huán)系統(tǒng)中的使用溫度很寬，在某些壓縮機的氣缸內(nèi)有時可接觸150℃的高溫，而在蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)則可能接觸-40℃或更低的溫度，所以要求油的粘度隨溫度的變化要小，以保證冷凍機油在各種不同溫度下都具有良好的潤滑性和流動性。

第七十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

表2幾種冷凍機油的粘度和粘溫特性

石蠟基油石蠟基油（深冷脫蠟）

環(huán)烷基油（一般精制）

環(huán)烷基油（深度精制）烷基苯（硬性）

粘度，mm2/s

40℃

100℃粘度指數(shù)

31.65.42106

33.45.54102

29.34.27-10

32.84.9659

33.04.35-44第八十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2.熱化學安定性

冷凍機油與制冷劑共存時的熱化學安定性決定了它的使用壽命。在高溫和金屬的催化下，冷凍機油可與制冷劑（氟里昂、氯甲烷等）發(fā)生化學反應，生成腐蝕性的酸、油泥等產(chǎn)物，導致制冷系統(tǒng)堵塞，影響制冷效率，腐蝕金屬，破壞絕緣材料致使電機燒壞。

冷凍機油的化學安定性一般用密封管試驗（SealTubeTest）和菲利浦試驗（DIN51593）來評價。

冷凍機油與制冷劑及氨的化學反應性很小，但是系統(tǒng)中的氨易與油中的酸性物質發(fā)生反應生成酸的銨鹽、酰胺、油泥等沉淀物。第八十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日3.熱穩(wěn)定性

冷凍機油在制冷壓縮機內(nèi)會遇到很高的溫度，特別是在壓縮機閥片的排氣口附近，溫度有時高達160℃。熱穩(wěn)定性差的油會在此處發(fā)生分解產(chǎn)生積炭及其他分解物，從而阻礙閥片的運動并使制冷效果降低。

冷凍機油的熱穩(wěn)定性與油的類型、裝置的結構等因素有關。一般來說，石蠟基和烷基苯冷凍機油的熱穩(wěn)定性高，環(huán)烷基冷凍機油的熱穩(wěn)定性較差。表3所示的是冷凍機油的類型和熱穩(wěn)定性的關系。

第八十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日表3冷凍機油的熱穩(wěn)定性

油的類型熱穩(wěn)定性（最高使用溫度℃）環(huán)烷基油石蠟基油（高芳烴含量）石蠟基油（低芳烴含量）石蠟基油+烷基苯烷基苯120130160160160

積炭的產(chǎn)生還與油品的閃點和揮發(fā)性有關。揮發(fā)性高、閃點低的油易在高溫閥片處揮發(fā)、變粘而生成積炭。一般來說，冷凍機油的閃點應比制冷壓縮機的最高排氣溫度高20-30℃左右。

閃點:潤滑油在開口容器內(nèi)被加熱時,所形成的油氣與火焰接觸,能發(fā)生閃火的最低溫度.第八十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日4.低溫性能

不同的制冷劑在冷凍機油中有著不同的溶解特性。

表4冷凍機油與制冷劑的互溶性完全溶解部分溶解基本不溶溶解度大溶解度適中溶解度小R11R12

R21R113R500R131BR501

R22R114

R13R14R115R152ARC314R502

氨CO2

第八十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

由于不同制冷劑與油的溶解性不同，在制冷循環(huán)系統(tǒng)的低溫區(qū)發(fā)生的情形不同，因此對冷凍機油低溫性能的要求就會隨著冷凍機所采用的制冷劑的變化而有所不同?，F(xiàn)分述如下：

（1）低溫流動性——難溶于油的制冷劑

從制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器出口到壓縮機的入口，很容易發(fā)生因油的低溫流動性差而發(fā)生的一系列的問題。特別是對含有難以在冷凍機油中溶解的R502、R503、R13和氨的制冷系統(tǒng)來說，如果油的凝點過高，當其隨制冷劑進入制冷系統(tǒng)后，就會在蒸發(fā)器盤管等低溫部位滯留或凝固，嚴重時甚至會堵塞管道使設備不能正常運轉。因此，品質優(yōu)良的冷凍機油要有較低的凝點和良好的低溫流動性。一般用凝點、傾點和U型管流動性來評價和衡量冷凍機油的低溫流動性。第八十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（2）溶解性——與油部分溶解的制冷劑

與油只能部分相溶的氟里昂制冷劑會隨著系統(tǒng)溫度的降低發(fā)生制冷劑與油的分離，由于油的密度較小而浮在制冷劑之上，此時如啟動壓縮機，因底部制冷劑層的粘度過小，將造成滑動部件燒結或機體的異常振動。另外，由于油與制冷劑相分離，還會在蒸發(fā)器和冷凝器等低溫區(qū)造成回流困難和影響傳熱效率等問題。因此，油與制冷劑一定要有較好的相溶性，油-制冷劑相分離的溫度盡可能地低，以保證制冷壓縮機的正常運轉。

油與制冷劑的相溶性受制冷劑的類型和冷凍機油的組分、結構及粘度的影響。一般來說，烷基苯型合成油與制冷劑的相溶性最好，環(huán)烷基油次之，石蠟基冷凍機油的相溶性最差。第八十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（3）絮凝點

表4中的R12、R11等氟里昂制冷劑與冷凍機油是完全溶解的，降低溫度也不會發(fā)生劑油相分離的情況。但是油中的石蠟基組分在此類氟里昂中的溶解性差，常在溫度到達冷凍機油的傾點以前從油-制冷劑的均一溶液中絮凝出來，造成毛細管和膨脹閥堵塞，使制冷劑的循環(huán)中斷。因此，用于R12一類制冷劑系統(tǒng)中的冷凍機油必須盡可能地不含石蠟組分，以保證油品具有較低的絮凝點。表5為不同類型的冷凍機油的低溫特性。第八十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

表5

冷凍機油的類型和它們的低溫特性

石蠟基油（脫蠟）

石蠟基油（深冷脫蠟）低精制環(huán)烷基油高精制環(huán)烷基油烷基苯（硬性）相對密度（15℃/4℃）0.8670.8690.9180.8880.870運動密度（40℃）mm2/s31.633.429.332.833.0傾點，℃-15-30-37.5-37.5-42.5絮凝點，℃>-30-50-60-40<-75臨界溶解溫度（20%油），℃30>30-1218<-60

能適應各種制冷劑的、性能優(yōu)良的冷凍機油必須兼?zhèn)渖鲜?種特性，即既要有優(yōu)良的低溫流動性，又要有較低的絮凝點以及與各種制冷劑有較好的相溶性。第八十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

5.水分

冷凍機油對水分的要求十分嚴格，尤其是用氟里昂做制冷劑的全封閉和半封閉制冷壓縮機油，其含水量一般不得超過35×10-6。含水量超過100×10-6就要做報廢處理。制冷循環(huán)系統(tǒng)中即使只有少量水分存在，也會在節(jié)流裝置中產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象和導致冷凍機油過早的產(chǎn)生絮凝物（表6）。

表6含水量對SR-32A合成冷凍機油絮凝點的影響含水量，10-6180887118絮凝點，℃-50-52-55-64第八十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

在高溫時，水分還會降低油的穩(wěn)定性，在金屬的催化下促使氟里昂分解。另一方面，油中的水還會降低冷凍機油的絕緣性能（表7）。

表7

含水量對RS-32A合成冷凍機油絕緣強度的影響

含水量，10-61006120絕緣強度，kV1026.651.4第九十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

合格的冷凍機油必須有盡可能少的含水量。一般采用卡爾費休（微庫侖儀）法測定冷凍機油的微量水分。

氨制冷系統(tǒng)對水分的要求也很嚴格。溶有水分的氨能使油發(fā)生乳化，并在油箱內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。這不僅降低油的潤滑性，而且使?jié)櫥到y(tǒng)不能正常供油，導致壓縮系統(tǒng)磨損和發(fā)生故障。

另外，水溶解于氨后，生成化學活性較強的氫氧化銨，這種堿性化合物不僅腐蝕金屬部件，而且促使油品變質。第九十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日冷凍機油品的分類

國際標準化組織在ISO6743/3B分類標準中（表1）根據(jù)冷凍機油的組成特性、蒸發(fā)器的操作溫度和所用制冷劑的類型，把冷凍機油分為DRA、DRB、DRC和DRD共4種。前3個品種可以是深度精制的礦物油或合成烴油，并適用于蒸發(fā)器操作溫度分別高于-40℃（DRA）、低于-40℃（DRB）和高于0℃（DRC）的各種制冷壓縮機。DRD為非烴合成油，適用于所有蒸發(fā)溫度和潤滑油與制冷劑不互溶的開啟式壓縮機。

第九十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日關于潤滑油(冷凍機油)的標準英國、德國、前蘇聯(lián)、美國、日本以及一些大公司如意大利的IRE、

ZAMUSSI，日本的三菱電機、大金、松下等均制訂有自己的冷凍機油規(guī)格.

我國在1959年開始制訂了冷凍機油部標準（SY1213-59），經(jīng)1975年和1979年二次修訂后，于1986年調(diào)整為專業(yè)標準（ZBE34003-86），在1992年又經(jīng)清理整頓直接轉為行業(yè)標準（SH0349-92）。由于該標準主要參照前蘇聯(lián)5546-66制訂，質量指標較低，未達到DIN51503-88中的KC油水平，僅屬DRA/A級油。為此，中國石化總公司提出推薦性標準，建議各單位積極采用?？紤]到不同的制冷（冷凍）壓縮機類型、檔次和使用條件對冷凍機油的質量指標要求各有不同，所以允許冷凍機油的供需雙方參照本標準增減和修改一些技術指標并另訂協(xié)議

.

中國石化總公司提出的這個標準所屬產(chǎn)品中L-DRA/A和L-DRA/B冷凍機油等效采用德國標準DIN51503-1988第1部分《冷凍機油最低要求》制訂。L-DRB/A及L-DRB/B冷凍機油系根據(jù)國內(nèi)外全封閉壓縮機對冷凍機油較高質量要求制訂。該標準起點較高，較好地反映了我國制冷壓縮機行業(yè)對冷凍機油的質量要求。我國自80年代開始對L-DRB級冷凍機油進行研制，目前已有4種牌號的冷凍機油達到了L-DRB的質量水準，并已大量生產(chǎn)，滿足了全封閉制冷壓縮機生產(chǎn)廠家的使用要求。第九十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日冷凍機油的選擇

制冷壓縮機的種類很多，對冷凍機油的性能要求不盡相同。例如，制冷壓縮機的密封程度就較大地影響著對冷凍機油質量水準的選擇。開啟式制冷壓縮機所用的冷凍機油的工作條件較為緩和，加之可以經(jīng)常換油，所以一般使用水準較低的L-DRA/A級冷凍機油；半封閉制冷壓縮機一般使用L-DRA/B級冷凍機油；在全封閉制冷壓縮機系統(tǒng)內(nèi)工作的冷凍機油，其使用條件比較苛刻，而且使用過程中不能換油，（加一次油要連續(xù)使用10-15年以上），因此一定要選用質量等級較高的L-DRB級冷凍機油。就是同一種制冷壓縮機由于所用的制冷劑不同，工作狀態(tài)不同，對冷凍機油的性能要求存在著很大差異。例如氨、二氧化碳制冷壓縮機，一般使用流動點低的冷凍機油即能滿足使用要求，而氟里昂制冷壓縮機則須選用不含蠟、低溫流動性好、與制冷劑共存時的熱化學安定性優(yōu)良的L-DRB級冷凍機油。因此，只有根據(jù)制冷壓縮機的種類和工作狀況以及制冷劑的類型正確選擇冷凍機油，才能保證制冷設備安全、可靠地運轉，確保制冷壓縮機的長壽命，提高制冷系統(tǒng)的效率和降低設備的電力消耗。選擇冷凍機油要考慮的因素很多，可參考下表進行選擇。第九十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日表1各種制冷壓縮機用冷凍機油的粘度選擇

制冷壓縮機類型

制冷劑

蒸發(fā)溫度，℃

適用粘度（40℃），mm2/s

活塞式開式氨-35以上46-48-35以下22-46R22-40以下32封閉式R22-40以上22-68回轉式螺桿式氨-50以下56R2256轉子式R22一般空調(diào)32-100離心式R11一般空調(diào)32（汽輪機油）其他氟里昂56

第九十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日壓縮機的缺油和回油缺油

壓縮機缺油時曲軸箱中油量很少甚至沒有潤滑油。大量制冷劑氣體在被排出的同時也夾帶走一小部分潤滑油（稱為奔油或跑油）。壓縮機奔油是無法避免的，只是奔油速度有所不同。半封活塞式壓縮機排氣中大約有2-3％的潤滑油，而渦旋壓縮機為0.5-1%。但缺油是系統(tǒng)問題，其根源在于系統(tǒng)回油不好，與奔油關系不大。第九十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日回油壓縮機回油有兩種方式，一種是油分離器回油，另一種是回氣管回油。油分離器安裝在壓縮機排氣管路上，一般能分離出50-95％的奔油，回油效果好，速度快，大大減少進入系統(tǒng)管路的油量.安裝高效油分離器很有必要.

蒸發(fā)管路設計和回氣管路設計和施工必須有利于回油，常見的做法是采用下降式管路設計，并保證較大的氣流速度。對于溫度特別低的制冷系統(tǒng)，如－85°C和－150°C醫(yī)用低溫箱，除選用高效油分離器外，通常還添加特殊溶劑，防止?jié)櫥投旅毠芎团蛎涢y，并幫助回油。

第九十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

壓縮機頻繁啟動不利于回油。由于連續(xù)運轉時間很短壓縮機就停了，回氣管內(nèi)來不及形成穩(wěn)定的高速氣流，潤滑油就只能留在管路內(nèi)?；赜蜕儆诒加?，壓縮機就會缺油。運轉時間越短，管線越長，系統(tǒng)越復雜，回油問題就越突出。對于沒有油壓安全開關的全封閉壓縮機（包括渦旋壓縮機和轉子壓縮機）和部分半封閉壓縮機），頻繁啟動引起的損壞是比較多的。

注意:注意:第九十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第六節(jié)

活塞式壓縮機的能量調(diào)節(jié)方法

一、壓縮機的間歇運行(on-off調(diào)節(jié))

在小型制冷機中，經(jīng)常采用使壓縮機間歇運行的方法來實現(xiàn)調(diào)節(jié)室(庫)溫的目的。這種能量調(diào)節(jié)方法只用于功率小于10kW設備中，對于容量較大的壓縮機，機器的頻繁開停不僅能量損失較大，而且影響機器的壽命和供電回路中電壓的濾去，影響其它設備的正常工作。常采用多機并聯(lián)技術解決.

第九十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日二、旁通調(diào)節(jié)和頂開吸氣閥片調(diào)節(jié)1.旁通調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)主要原理是將吸、排氣腔連通，壓縮機排氣直接返回吸氣腔，實現(xiàn)輸氣量調(diào)節(jié)。如圖所示裝置為在壓縮機內(nèi)部旁通調(diào)節(jié)輸氣量的裝置第一百零一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日熱氣旁通法:這種方法允許壓縮機的排氣一部分進入冷凝器一部分返回到壓縮機的吸入口。調(diào)節(jié)運行狀態(tài)低壓氣體去冷凝器吸氣側排氣側止回閥單向閥正常運行狀態(tài)高壓氣體第一百零二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2.頂開吸氣閥片調(diào)節(jié)工作原理是：調(diào)節(jié)機構將壓縮機的吸氣閥片強制頂離閥座，使吸汽閥始終處于開啟狀態(tài)。壓縮機吸氣過程中，低壓蒸汽從吸氣閥吸入，壓縮過程中因壓力無法升高，排氣閥始終處于關閉狀態(tài)，低壓蒸氣又通過吸汽閥重新回到吸氣腔，因而使該氣缸的輸氣量為零，達到輸氣量調(diào)節(jié)的目的。由于吸氣閥片關閉時閥座密封面所在位置不同，頂開的方式也不同。

A.當吸氣閥片密封面在吸氣閥片上面時，需將吸氣閥片向下頂開。

第一百零三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日B.當吸氣閥的閥座密封面在閥片下面時，需將吸氣閥片向上頂開第一百零四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日由油缸、油活塞、彈簧、拉桿、轉動環(huán)、頂桿彈簧等零件組成，其動作由潤滑系統(tǒng)的油壓控制。當油壓消失時，油活塞2和拉桿4，在彈簧l的作用下向左移動，拉桿4的另一端有兩個凸圓裝嵌在兩個轉動環(huán)6的缺口內(nèi)，轉動環(huán)6裝在氣缸套上，當拉桿4移動時，帶動轉動環(huán)6轉動，環(huán)上有6個斜面，頂桿與斜面接觸，轉動環(huán)轉動時，頂桿5沿斜面上升，頂開吸氣閥片，使壓縮機的該氣缸處于空載狀態(tài)。當油缸內(nèi)有油壓時，油活塞2和拉桿4向右移動，轉動環(huán)6反向轉動，使頂桿5向下移動，吸氣閥片關閉，使該氣缸處于正常工作狀態(tài)。由此可見，這種機構不僅能起到調(diào)節(jié)輸氣量的目的，而且具有卸載啟動作用。因為壓縮機在停止運行狀態(tài)下，潤滑系統(tǒng)無油壓，進氣閥處于開啟狀態(tài)，使壓縮機空載啟動。壓縮機啟動后，油泵開始工作，油壓逐漸建立，當油壓超過彈簧1的彈力時，油活塞2開始動作，使吸氣閥片下落，壓縮機投入正常運行。第一百零五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百零六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日圖5—8卸載機構構造原理第一百零七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞右側的油壓來自壓力油分配閥(又稱為輸氣量控制閥)

第一百零八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日三、關閉吸汽通道的調(diào)節(jié)

關閉吸氣通道調(diào)節(jié)輸氣量的機構如圖所示。

第一百零九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定轉速壓縮機，實行開關控制，利用壓縮機上附帶的鼠籠式電動機驅動壓縮機，從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度。這種控制方式使蒸發(fā)溫度波動較大，容易影響被冷卻環(huán)境的溫度。壓縮機電機在工作過程中要不斷克服轉子從靜止到額定轉速變化過程中所產(chǎn)生的巨大轉動慣量，尤其是帶著負荷啟動時，啟動力矩要高出運行力矩許多倍，其結果不僅要額外耗費電能，而且會加劇壓縮機運動部件的磨損。另外這種運行方式在啟動過程中還會產(chǎn)生較大的振動、噪聲以及沖擊電流，引起電源電壓的波動，因此應采用變頻壓縮機替代定轉速壓縮機，從而避免這種頻繁的起停過程。

定轉速的缺點:第一百一十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日四、變速調(diào)節(jié)

可分為有級變速調(diào)節(jié)和無級變速調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方法。有級變速通過改變電動機的級對數(shù)實現(xiàn)。無級變速的壓縮機，它的電動機轉速通過改變輸入電動機的電源頻率而改變。變轉速壓縮機采用變頻的方法后，其輸氣量的調(diào)節(jié)更適應用戶的需要。變轉速壓縮機產(chǎn)生的技術問題較多，如潤滑問題、氣閥問題、變頻器的生產(chǎn)和成本等，均需妥善解決。

第一百一十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

日本東芝公司在1980年開發(fā)了往復式變頻壓縮機往復式在頻率為25-75Hz時，效率高；并且存在效率最高頻率。在大于此頻率時效率緩慢降低，小于此頻率時，效率則下降很快。

變頻調(diào)速技術適應于節(jié)能降耗和舒適性的要求，目前已應用于新一代的空調(diào)器上，在90年代初進入國內(nèi)空調(diào)市場，其核心部件是變頻器.

變頻器是20世紀80年代問世的一種高新技術，它通過對電流的轉換來實現(xiàn)電動機運轉頻率的自動調(diào)節(jié)，把50Hz的固定電網(wǎng)頻率改為30—130Hz的變化頻率

.第一百一十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日三菱變頻調(diào)速器500系列（FR-E500）

功率范圍：

（3相380V，F(xiàn)R-E540系列）

（3相220V，F(xiàn)R-E520系列）

（單相220V，F(xiàn)R-E520S系列）

采用磁通矢量控制，實現(xiàn)1HZ運行150%轉矩輸出。

PID，15段速度等多功能選擇。

內(nèi)置RS-485通信口。

柔性PWM，實現(xiàn)更低噪音運行。

可選擇FR-PA02-02簡易型面板或FR-PU04LCD顯示面板。

第一百一十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日五、起動卸載

為降低起動時電動機的負荷，采用起動卸載的方法。如圖表示一臺半封閉式制冷壓縮機的卸載裝置。第一百一十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日按密封結構形式分類開啟式[OpenType]壓縮機半閉式[Semi-Hermetic]壓縮機閉式[Hermetic]壓縮機第七節(jié)

活塞式壓縮機的總體結構

第一百一十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日開啟式壓縮機曲軸輸入端伸出機殼以外(此處必須安裝軸封)，通過傳動裝置與電動機相連。第一百一十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百一十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日一、各種典型總體結構1、開啟式制冷壓縮機開啟式壓縮機的曲軸功率輸入端伸出機體，通過聯(lián)軸器或帶輪和原動機相連接。它的特點是容易拆卸、維修，但密封性較差，工質易泄漏，因此曲軸外伸端有軸封裝置。第一百一十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日開啟活塞式制冷壓縮機的特點是：1）原動機獨立，不接觸制冷壓縮機內(nèi)的制冷劑和潤滑油，因而無需采用耐油和耐制冷劑的措施。如果原動機為電動機，只需使用普通的電動機。而且原動機的損壞、修理、更換對制冷系統(tǒng)沒有任何影響。2）在無電力供應的場合，可由內(nèi)燃機驅動，從而使開啟式壓縮機在交通工具的制冷系統(tǒng)中得到廣泛應用。如冷藏車，汽車空調(diào)等。3）壓縮機的缸蓋和氣缸體充分暴露在外，便于冷卻，減少了吸入制冷劑蒸氣的過熱度。而且容易拆卸，維修方便。4）可用作氨制冷壓縮機，在以氨為制冷劑的制冷系統(tǒng)中，因氨對銅有腐蝕性，故不能將電動機包含在制冷系統(tǒng)中，而只能采用開啟式壓縮機。5）可以通過改變皮帶傳動比的簡單方法改變壓縮機的轉速，調(diào)節(jié)其制冷量。第一百一十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

然而開啟活塞式制冷壓縮機除了制冷劑和潤滑油比較容易泄漏這一最大缺點外，尚有質量大、占地面積及噪聲大等缺點。因此，開啟活塞式制冷壓縮機中，除了用氨作為工質或不用電力驅動的情況下保持其獨占地位外，在小型制冷壓縮機中的應用已逐漸減少。而在低溫冷藏庫、凍結裝置、遠洋漁船，化學工業(yè)中，中型開啟活塞式高速多缸壓縮機還是得到普遍的采用。

第一百二十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日開啟活塞式制冷壓縮機在我國有著廣泛的應用。我國自行設計、制造的系列產(chǎn)品，如125系列和100系列等，它們具有如下的一些特點：1）普遍采用多氣缸的角度式布置方式，配合以逆流式結構，縮短活塞的高度，采用鋁合金活塞。2）普遍采用把氣缸體和曲軸箱連成一體的氣缸體曲軸箱機體結構型式。從而可提高機體的剛度和氣密性，減少機加工量。在機體的曲軸箱兩側，開有裝拆連桿大頭蓋的操作窗口，平時用側蓋予以密封。3）普遍采用可更換缸套，便于采用頂開吸氣閥片輸氣量調(diào)節(jié)方法。而吸氣腔位于缸套周圍，氣缸冷卻效果好，減少液擊的可能性。第一百二十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日4）普遍利用氣缸套上部法蘭安設吸氣閥通道，配置組合式的環(huán)片閥結構，使有充分的空間安排吸排氣閥，并盡量減少氣缸的余隙容積，整個氣閥的組合件由一圓柱形螺旋彈簧緊壓在氣缸套上，這不僅便于裝拆，而且由此而形成安全蓋機構，減輕發(fā)生液擊時的機械沖擊。5）四缸以上壓縮機設置能量調(diào)節(jié)裝置可根據(jù)制冷系統(tǒng)負荷變化改變工作缸數(shù)及空載啟動，既節(jié)省能耗又保護原動機。6）普遍采用壓力潤滑的方式，以保證各高速摩擦表面獲得可靠的潤滑和軸封具有良好的密封性能，并向輸氣量調(diào)節(jié)機構提供液壓動力。第一百二十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日曲軸箱可設加熱器：防止啟動時“奔油”(冬季啟動前或停車時間長油溫下降，溶入的氟利昂增多。重新啟動時壓力下降，氟利昂逸出產(chǎn)生大量氣泡的現(xiàn)象)假蓋及假蓋彈簧：液擊時打開，保護零件。曲軸設2個曲拐，每個曲拐上連接4個連桿。單端面機械軸封安全閥：1.72MPa打開，高壓氣體流回吸氣腔。能量調(diào)節(jié)機構：根據(jù)吸氣壓力，控制氣缸的加載或卸載。鋁制活塞，鋼制活塞銷，二者過盈配合。缸套凸緣與缸體上部隔板間設有墊片，墊片厚度會改變余隙容積。吸氣集管，內(nèi)置濾網(wǎng)第一百二十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日缸徑：100mm氣缸夾角：45454545缸徑：100mm氣缸夾角：45454545回油均壓孔：使漏入曲軸箱的制冷劑能經(jīng)該孔被抽走；使吸氣中所帶的滑油流回曲軸箱；經(jīng)此孔抽空壓縮機。第一百二十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日開啟式單機雙級制冷壓縮機

第一百二十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日JB/T5446-1999本標準采用下述定義。3.1活塞式單機雙級制冷壓縮機帶有高、低壓氣缸的單臺活塞式制冷壓縮機。3.2

低壓級兩級壓縮中，由低壓力到中間壓力的壓縮端。3.3

高壓級兩級壓縮中，由中間壓力到高壓力的壓縮端。第一百二十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2、半封閉式制冷壓縮機半封閉式制冷壓縮機的電動機和壓縮機裝在同一機體內(nèi)并共用同一根主軸，因而不需要軸封裝置，避免了軸封處的制冷劑泄漏.

第一百二十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百二十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百二十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日半封閉活塞式制冷壓縮均采用高速多缸機型，其特點是：1）原動機和壓縮機共用一根主軸，取消了軸封裝置和聯(lián)軸器，結構緊湊、質量輕、密封性能好，噪聲小。2）機體多采用整體式結構，其電動機外殼往往是機體的延伸部分，以減少連接面積并保證了壓縮機和電動機的同軸度。曲軸箱和電動機室有孔相通，保證了壓力平衡以利潤滑油的回流。3）壓縮機的氣缸仍暴露在外，便于冷卻，容易拆卸和維修。4）主軸可以是曲拐軸或是偏心軸的結構形式，它橫臥在一對滑動或滾動主軸承上。主軸的一端總是懸臂支承著電動機轉子，后者同時也起著飛輪的勻速作用。第一百三十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日5）內(nèi)置電動機的冷卻方式有空氣冷卻、水冷和低壓制冷劑冷卻?？諝饫鋮s絕大多數(shù)用于風冷式冷凝機組中，這時，電動機外殼周圍設有足夠的散熱片，靠冷凝風機吹過的風冷卻電動機定子；當采用水冷式冷凝器時，可向電動機外殼的水套中引入冷卻水進行定子的冷卻；用低壓制冷劑冷卻的方式是從蒸發(fā)器來的低溫制冷劑蒸氣冷卻電動機定子，可使內(nèi)置電動機具有較大的過載能力，普遍用于功率大于1.5kW以上的半封閉制冷壓縮機中。

6）對于功率小于5kW的半封閉活塞式制冷壓縮機其潤滑系統(tǒng)往往采用飛濺潤滑方式，但對功率較大的壓縮機就顯得供油不充分，應采用壓力供油方式。所用的液壓泵應是可以逆轉工作的，因為半封閉式壓縮機不能從外觀判斷轉向。

第一百三十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

帶CIC系統(tǒng)的半封閉制冷壓縮機：

用于R22大制冷量低溫制冷的四缸和六缸半封閉制冷壓縮機，為了降低排氣溫度，除了使用風扇外，還使用噴注液態(tài)R22的方法進行噴液冷卻。實現(xiàn)噴液冷卻的機構稱為CIC系統(tǒng)，它由控制模塊、溫度傳感器、噴嘴和脈沖噴射閥組成，如圖3-136(p87)所示。安裝于排氣腔上的溫度傳器測量排氣溫度，若排氣溫度超過限定值，控制模塊指令噴液，液態(tài)制冷劑呈霧狀噴出。排氣溫度降至限定值以內(nèi)時，控制模塊發(fā)出指令，噴液停止。配有風扇和CIC系統(tǒng)的半封閉制冷壓縮機，運行界限得以擴充，蒸發(fā)溫度可達50℃。

第一百三十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日噴液冷卻系統(tǒng)圖冷凝器蒸發(fā)器壓縮機系統(tǒng)膨脹閥噴射膨脹閥第一百三十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日與開啟式壓縮機相同，半封閉活塞式制冷壓縮機也有單機雙級產(chǎn)品。圖3-142(p89)所示的半封閉活塞式單機雙級制冷壓縮機有四個低壓缸和兩個高壓缸。來自蒸發(fā)器的制冷劑經(jīng)吸氣管過濾器進入低壓缸，壓縮后與具有中間壓力的低溫制冷劑兩相流混合，使低壓缸排氣溫度降低?；旌虾蟮闹评鋭┝鹘?jīng)電動機，對它進行冷卻后進入高壓缸，壓縮后排入油分離器中，分離出來的潤滑油從回油管返回曲軸箱，高壓氣體流向冷凝器。這樣，保證了內(nèi)置電動機得到足夠的冷卻，其曲軸箱處于中間壓力下運行。這種壓縮機可在很低的蒸發(fā)溫度下工作，并在壓力比達到一定數(shù)值后其可比容積效率超過單級壓縮機的容積效率。第一百三十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日一級節(jié)流中間完全冷卻第一百三十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日一級節(jié)流中間不完全冷卻第一百三十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日雙機對接型半封閉制冷壓縮機參見p88圖3-139第一百三十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日3、全封閉式制冷壓縮機全封閉式制冷壓縮機的特點，是將壓縮機與電動機一起組裝在一個密閉的罩殼內(nèi)，形成一個整體，從外表上看只有壓縮機進、排氣管和電動機引線。第一百三十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百三十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百四十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百四十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日滑管式全封閉壓縮機

在一些醫(yī)用及家用冰箱中，為了進一步簡化壓縮機的結構，采用滑管滑塊式機構來代替連桿組件，如圖所示。

第一百四十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日滑管滑塊式機構第一百四十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日其特點主要有：1）將氣缸體、主軸承座和電動機座組成一緊湊輕巧的開式剛性機體，大大減輕和縮小了其質量和尺寸。2）制冷劑和潤滑油密封在密閉的薄壁機殼中，不會泄漏。3）外殼簡潔，只有吸、排氣管、工藝管和電源接線柱。4）壓縮機電動機組由內(nèi)部彈簧支承，振動小、噪聲低，廣泛應用于家用制冷空調(diào)設備和小型商用制冷裝置中。第一百四十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日5）全封閉活塞式制冷壓縮機密封性好，但維修時需剖開機殼，維修后又要重新焊接，為此要求它有10～15年使用壽命，在此期限內(nèi)不必拆修。6）絕大多數(shù)的全封閉活塞式制冷壓縮機采用立軸式布置，這樣就可以采用簡單的離心式供油。直立式壓縮機有置于電動機之上，也有置于電動機之下的。全封閉活塞式制冷壓縮機的驅動功率大多在7.5kW之內(nèi)，目前最大的可達22kW；缸徑一般不超過60mm；氣缸數(shù)1～2個居多，少數(shù)有3～4個氣缸的。全封閉活塞式制冷壓縮機大多采用二極電動機。

第一百四十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞式制冷機組

近年來，隨著空調(diào)和制冷技術的不斷發(fā)展，許多生產(chǎn)廠家制造出能直接為制冷和空調(diào)工程提供冷卻介質的制冷機組。蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的機組化已成為現(xiàn)代制冷裝置的發(fā)展方向。制冷機組是指工廠設計和裝配的由一臺或多臺制冷壓縮機、換熱設備（蒸發(fā)器和冷凝器）、節(jié)流機構、輔助設備以及附帶的連接管和附件組成的整體，配上電氣控制系統(tǒng)和能量調(diào)節(jié)裝置，為用戶提供所需要的制冷（熱）量和冷（熱）介質的獨立單元。

第一百四十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日1.壓縮冷凝機組

把一臺或幾臺活塞式制冷壓縮機、冷凝器、風機、油分離器、貯液器、過濾器及必要的輔助設備安裝在一個公共底座或機架上，所組成的整體式機組叫活塞式壓縮冷凝機組。目前我國生產(chǎn)的活塞式壓縮冷凝機組按使用制冷劑的不同，分為氨壓縮冷凝機組和氟利昂壓縮冷凝機組。按采用的冷凝器的冷卻方式，可分為風冷式壓縮冷凝機組和水冷式壓縮冷凝機組。按所配的壓縮機結構型式，可分為開啟式、半封閉式和全封閉式。風冷式壓縮冷凝機組裝有貯液器。水冷式壓縮冷凝機組冷凝器通常兼貯液器的作用，少數(shù)制冷量大的機組裝有專用貯液器。

第一百四十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞式壓縮冷凝機組的制冷量一般為350～580kW，但隨著半封閉活塞式制冷壓縮機質量的提高，采用多臺主機組合成機組，制冷量范圍正在擴大?；钊綁嚎s冷凝機組系統(tǒng)結構比較簡單，維修方便，被廣泛應用于冷藏庫、冷藏箱、低溫箱、陳列冷藏柜等制冷裝置中。用戶根據(jù)不同用途和制冷量選定相應型號機組后，只需配置膨脹閥、蒸發(fā)器及其它附件，即可組成完整的制冷系統(tǒng)。對大、中型冷藏庫，大、中型集中空調(diào)系統(tǒng)，工業(yè)用冷水系統(tǒng)一般選配氨壓縮冷凝機組。對中、小型冷藏裝置、空調(diào)系統(tǒng)大多數(shù)選用氟利昂壓縮冷凝機組。

第一百四十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

風冷全封閉壓縮冷凝機組第一百四十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百五十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百五十一頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日2.冷水機組

將一臺或數(shù)臺制冷壓縮機、電動機、控制臺、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過濾器、節(jié)流裝置、配電柜、能量調(diào)節(jié)機構以及各種安全保護設施，全部組裝在一起，可提供5～15℃的低溫冷水的單元設備叫冷水機組。

第一百五十二頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日

(1)活塞式冷水機組的構成與特點：活塞式冷水機組由活塞式壓縮冷凝機組與蒸發(fā)器、電控柜及其它附件（干燥過濾器、貯液器、電磁閥、節(jié)流裝置等）構成，并安裝于同一底座上。大多數(shù)廠家將電控柜安裝在機組上，部分廠家則將電控柜安裝在機組以外。第一百五十三頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日活塞式冷水機組的特點：1）機組設有高低壓保護、油壓保護、電動機過載保護、冷媒水凍結保護和斷水保護，確保機組運行安全可靠。2）機組可配置多臺壓縮機，通過啟動一臺或幾臺來調(diào)節(jié)制冷量，適應外界負荷的波動。3）隨著機電一體化程度的提高，機組可實現(xiàn)壓力、溫度、制冷量、功耗及負荷匹配等參數(shù)全部微計算機智能型控制。4）用戶只需在現(xiàn)場對機組進行電氣線路和水管的連接與隔熱施工，即可投入運行。第一百五十四頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日（2）普通型活塞式冷水機組：冷水機組按冷凝器冷卻方式不同，可分為水冷冷水機組和風冷冷水機組。普通型水冷活塞式冷水機組在結構上的主要特點是冷凝器和蒸發(fā)器均為殼管換熱器，它們或上下疊置或左右并置，而壓縮機或直接置于“兩器”上面，或通過剛架置于“兩器”之上.

單機容量一般在580～700kW以下。

第一百五十五頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日采用風冷式的活塞冷水機組，是以冷凝器的冷卻風機取代水冷式活塞冷水機組中的冷卻水系統(tǒng)的設備（冷卻水泵、冷卻塔、水處理裝置、水過濾器和冷卻水系統(tǒng)管路等），使龐大的冷水機組變得簡單且緊湊。風冷機組可以安裝于室外空地，也可安裝在屋頂，無需建造機房。第一百五十六頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百五十七頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百五十八頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日第一百五十九頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日3、多機組合機組和模塊化機組的特點(1)、多機組合機組大多數(shù)多機組合機組是冷水機組，用于空調(diào)系統(tǒng)，按冷凝器冷卻方式不同，又可分為水冷冷水機組和風冷冷水機組。如圖所示的多機組合機組，配有六臺6H30型半式壓縮機，換熱器均采用高效傳熱管，機組結構緊湊。

第一百六十頁，共一百七十八頁，2022年，8月28日幾臺壓縮機的吸、排氣管連在一起，此時合理地布置