201604第3章壓縮機-ppt素材

第三章制冷壓縮機第三章制冷壓縮機原理的不同，可分為兩大類：容積式制冷壓縮機和離心式制冷壓縮機，參見表3-1o。式制冷壓縮機有往復活塞式壓縮機和回轉式壓縮機。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石油化工領域、大型空調系統(tǒng)及冷庫等冷庫、冷藏運輸、冷房冰箱等領域電冰箱、空調器等小型制冷裝置汽車空調汽車空調電冰箱、空調器、熱泵汽車空調電冰箱、空調器(1)工況適用范圍廣泛，易實現(xiàn)高壓比(2)制冷量覆蓋范圍大(3)結構簡單、對加工材料和工藝較多(4)轉速受限制、輸氣不連續(xù)(1)結構特征適合于高轉速、移動式裝置(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，壓縮機效率較高(5)不適合高壓比工況滑片式除具有轉子式的優(yōu)點，并還具有下特點：(1)壓力脈動小，振動小轉式式離心式開啟式開啟式0.75~7.42.2~6020~180030~300100~110022~9090~10000汽車空調空調器食品冷凍、冷藏、制冰、民用及商用空調、工業(yè)制冷等領域；適用于大機型食品冷凍、冷藏、制冰、民用及商用空調、工業(yè)制冷等領域，用于中小機型多用于中央空調和大中型冷庫，適用于大機型多用于中央空調和大中型冷庫，適用于中小機型泵排氣閥流動損失小，效率高(2)多腔同時工作，轉矩變化小，續(xù)進行，壓力脈動小，振動、噪聲小(3)結構簡單，零件數(shù)量少，加之柔性機構，可靠性高(1)高效、耐久、結構緊湊并可對負載進行連續(xù)調節(jié)(2)振動小、噪聲低(3)兼有活塞式制冷壓縮機的單機壓比高特點(4)兼有離心式制冷壓縮機的排量濕壓縮不敏感(5)可能產生過壓縮和欠壓縮(1)適合于大容量系統(tǒng)(2)不宜用于高壓縮比場合(3)轉速高(5)多采用半封閉式結構分類積容第三章制冷壓縮機12345109876圖3-2壓縮機氣缸絎磨表面放大圖圖3-3氣缸套及進排氣閥組aa(b)III圖3-4簧片式氣閥41高壓潤滑油2式內嚙合齒輪油泵5547第三章制冷壓縮機763452冷壓縮機Vn=rVn=rvVp442563(一)活塞式制冷壓縮機的理論輸氣量pp32p11V0VgbabVgDVgp324p 2pp1pVΔV1ΔV11VVVcgcab6LLL響在理想工作過程中，曲軸每旋轉一圈，一個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)活塞式制冷壓縮機的容積效率壓縮機的實際輸氣量(排出壓縮機的氣體折算成進氣狀態(tài)的實際體積流量)與理論輸氣的比值稱為壓縮機的容積效率，用ηv表示Vh第三章制冷壓縮機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?？捎靡韵陆涷灩絋bT2開啟式活塞制冷壓縮機23T(3-6)(3-6)fpkfp封閉式活塞制冷壓縮機封閉式活塞制冷壓縮機Tktk4a0t0s第三章制冷壓縮機vλv223456789101壓縮比pk/p0從圖中可以看出，使用活塞壓縮機時，容積效率隨壓縮比增大快速降低，所以，一般壓塞的往復運動，以改變氣缸的工作容積，周期性地將一定質量的低壓氣態(tài)制冷劑進行壓縮?；剞D式制冷壓縮機有轉子式、渦旋式和螺桿式。(一)結構與工作原理滾動轉子式制冷壓縮機的工作原理與工作過程如圖：6587432心偏1圖3-17滾動轉子式制冷壓縮機的基本結構1-偏心輪軸;2-氣缸;3-滾動活塞;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pp吸氣開始吸氣結束ω壓縮開始βαγ6排氣結束IωIIVωIIIIVωωOωT排氣開始a(b)位置IIIIIIIVV進氣腔氣氣吸氣結束排氣腔壓縮壓縮開始排氣排氣結束與進氣腔連通程b22987987654324π-γ4π定溫絕熱絕熱14π-602π+φ0απ2π+φ0απ(二)滾動轉子式制冷壓縮機的特點近年來，小型全封閉滾動轉子式制冷壓縮機發(fā)展迅速，主要用于批量大的房間空調器、冰箱和商業(yè)用制冷設備。就結構而言，如圖3-20所示的電動機配置在機殼上部、壓縮機構，制冷量相同時，其高度只有立式結構的1/2左右。(三)滾動轉子式制冷壓縮機的輸氣參數(shù)(3-9)((0-10)pp456789((3-11)(3-12)(3-5a)(3-5a)滾動轉子壓縮機的溫度系數(shù)主要考慮的是排氣、吸氣通道、潤滑油等加熱進入吸氣腔前的制冷劑而導致制冷劑比容增加對壓縮機輸氣量的影響，所以和壓縮機的結構密切相關。對于高壓腔壓縮機(壓縮殼體內為壓縮機排氣)，制冷劑直接通過管道進入吸氣腔，所對于低壓腔壓縮機(壓縮殼體內為壓縮機吸氣)，制冷劑進入壓縮機后，先與壓縮機電機和潤滑油等充分換熱后才能進入壓縮腔，因此，吸氣過熱對機和潤滑油等充分換熱后才能進入壓縮腔，因此，吸氣過熱對下經驗公式計算((0-13)23;第三章制冷壓縮機(一)結構與工作原理725r46圖3-21渦旋式制冷壓縮機構造簡圖(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)渦旋式制冷壓縮機的特點渦旋式壓縮機與往復式壓縮機及滾動轉子式壓縮機相比具有以下特點：(1)效率高。(2)振動小、噪聲低。(3)結構簡單，可靠性高。確的裝配技術，目前還是以小容量為主。(四)渦旋式制冷壓縮機的輸氣參數(shù)ttαiaP第三章制冷壓縮機參數(shù)及其意義a－Pa,aio－ta(aa)ioh－N－渦旋體圈數(shù)(任意實數(shù)，以0度角為發(fā)生角為準)0ea+a2N++ia+a222rPP2渦旋壓縮機的吸氣容積(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。基于上述渦旋壓縮機的理論吸氣容積計算公式，可以獲得渦旋壓縮機的理論輸氣量(m3/s)為其實際輸氣量為第三章制冷壓縮機(一)雙螺桿壓縮機工作原理(a)(b)圖3-25三螺桿壓縮機解剖圖(a)外觀解剖圖；(b)轉子嚙合示意圖AdABC排氣85AdABC排氣8594OAB排氣排氣進氣LDDCCBB排氣B排氣圖3-26圖3-26雙螺桿式制冷壓縮機工作過程(a)吸氣；(b)壓縮；(c)排氣面星輪組成嚙合副，裝在機殼內。3345A67氣12B星星輪機殼螺桿進氣口A星輪BBBABB排氣口A圖3-28單螺桿式制冷壓縮機工作過程(a)吸氣；(b)壓縮；(c)排氣(三)螺桿壓縮機輸氣參數(shù)(0-191)第三章制冷壓縮機雙雙螺桿壓縮機幾種常見齒形的面積利用系數(shù)C表3-4n齒形名稱SRM對稱SRM不對稱單邊不對稱XSigmaCF陰陽轉子齒數(shù)比6:46:46:46:46:56:5C0.5200.5210.5600.4170.595n雙螺桿壓縮機的扭角系數(shù)pCφ單螺桿壓縮機的理論輸氣量(m3/s)可由下式計算(0-202)VVV4.912積率η(雙螺桿，固定內容積比雙單螺桿，固定內容積比2468101214縮比第三章制冷壓縮排氣電動機增速齒輪旋轉方向吸氣主動齒輪葉輪導葉調節(jié)閥蝸殼擴壓器圖3-30單級離心式制冷壓縮機的結構示意圖原理CFCBEAD進氣室室室擴壓器vv2v1c1[M]=McrMcr=M(crcr)ru22ru11ru22u11cthMu22u11u22u11rw=cu=0u2J/kgc.thu22u22w=hhcth21wwwn式中n――離心式制冷壓縮機的絕熱效率，一般為0.7~0.8。頭量能離心式壓縮機中不同離心式壓縮機中不同制冷劑特性的對照表4℃時音4℃時蒸發(fā)(MPa0)(℃)v單位容積40℃時冷絕熱能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設計轉速下離心式壓縮機的特性曲線第三章制冷壓縮機在制冷(熱泵)用壓縮機的熱力性能指標中，一般將采用該壓縮機的制冷(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)作為壓縮機的熱力性能指標。0=mq=m(hh)ore0ree,oe,iovhv10=mq=mkrckrc0=nVkvhPP=thnnc,ic,ohh c,ic,ov1kWkWkWkWkW傳動損失機械損失，包括摩擦損失、油泵耗功等過/欠壓縮(固定內容積比壓縮機)制冷劑泄漏、漏熱等輸入功率P電機輸出功率P軸功率Pinoute指示功率P有效壓縮功率P等熵壓縮功率Pinth機械效率η傳動效率η內容積比效率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