制冷压缩机ppt资料课件.ppt

1、 第第2 2章章 往复式制冷压缩机往复式制冷压缩机 第第1 1节节第第3 3节节第二讲第二讲20132013年年9 9月月5 5日日0、活塞式压缩机概述、活塞式压缩机概述0.1压缩机分类压缩机分类1）按使用的）按使用的工质工质分分氨压缩机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等。氨压缩机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等。2）按）按气缸布置方式气缸布置方式分分卧式、直立式和角式（卧式、直立式和角式（V型、型、Y型、型、W型、型、S型）型）3）按压缩机的）按压缩机的密封方式密封方式分分开启式、半封闭式、封闭式开启式、半封闭式、封闭式4）按）按制冷量大小制冷量大小分分小型小型气缸直径小于气缸直径小于70mm；中

2、型中型-汽缸直径为汽缸直径为70-170mm。5）按气体压缩的）按气体压缩的级数级数分分单级、两级、多级（较少）单级、两级、多级（较少）6）按）按活塞行程活塞行程分分短行程压缩机、长行程压缩机短行程压缩机、长行程压缩机2.1活塞式压缩机的基本结构和工作原理活塞式压缩机的基本结构和工作原理 2.1.1基本结构基本结构 各种压缩机的制冷量、外形、制冷剂、用途等不尽相同，但各种压缩机的制冷量、外形、制冷剂、用途等不尽相同，但其基本结构和组成的主要零部件都大体相同，即包括：其基本结构和组成的主要零部件都大体相同，即包括：主体主体 运动机构运动机构：曲轴、连杆组件、（十字头）、轴承、（联轴器或：曲轴、连

3、杆组件、（十字头）、轴承、（联轴器或皮带轮）皮带轮） 工作机构工作机构：活塞组件、气阀组件、：活塞组件、气阀组件、 （气缸套组件）（气缸套组件） 机身机身辅助系统：润滑系统、冷却系统、调节系统辅助系统：润滑系统、冷却系统、调节系统。 名词术语名词术语 1）外止点（上止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中）外止点（上止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最远的位置。心最远的位置。 （图（图2-3（a）2）内止点（下止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中）内止点（下止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最近的位置（图心最近的位置（图2-3（b）。）。3）活塞行程

4、）活塞行程S ：外止点与内止点之间的距离，等于曲柄半径：外止点与内止点之间的距离，等于曲柄半径R的两倍，的两倍，即即S=2R，单位为米（或毫米）。，单位为米（或毫米）。4）余隙容积）余隙容积Vc ：活塞位于外止点时，活塞顶面与汽缸端面之间的容：活塞位于外止点时，活塞顶面与汽缸端面之间的容积，汽阀通道（与汽缸一直相通的）及第一道活塞环以上的环形积，汽阀通道（与汽缸一直相通的）及第一道活塞环以上的环形容积的总和（图容积的总和（图2-3（a）。）。5）相对余隙容积）相对余隙容积C ：余隙容积与汽缸工作容积之比，即：余隙容积与汽缸工作容积之比，即 C=Vc/Vp Vc 余隙容积；余隙容积； Vp 汽缸

5、工作容积。汽缸工作容积。 2.1.2工作原理工作原理吸气阶段吸气阶段排气阶段排气阶段行程行程1234PV00 40(34,)40 180(4 1,)180 280280 360(34,)膨胀过程吸气过程（2-3，压缩过程）排气过程压缩阶压缩阶段段工作过程曲轴旋转一周，活塞左右往复运动曲轴旋转一周，活塞左右往复运动一次，完成一次吸气、排气、压缩、一次，完成一次吸气、排气、压缩、膨胀过程。膨胀过程。 2.1.2.1理想工作过程压缩压缩排气排气吸气吸气2.1.2.2实际工作过程四个过程四个过程:压缩压缩-排气排气-膨胀膨胀-吸气吸气工作原理工作原理由于由于活塞活塞在气缸内的来回运动与在气缸内的来回运

6、动与气阀气阀相相应的开闭动作相配合，使气缸内气体依应的开闭动作相配合，使气缸内气体依次实现次实现膨胀、吸气、压缩、排气四个过膨胀、吸气、压缩、排气四个过程程，并，并不断循环不断循环，源源不断地将低压气，源源不断地将低压气体升压并输出，完成对气体（制冷剂）体升压并输出，完成对气体（制冷剂）的吸入、压缩和输送任务。的吸入、压缩和输送任务。1）压缩过程）压缩过程制冷剂在汽缸内从吸气时的低压升高到制冷剂在汽缸内从吸气时的低压升高到排气压力的过程。排气压力的过程。内止点内止点某一位置某一位置“2”活塞力推动气体压缩活塞力推动气体压缩力的传递：电机力的传递：电机转轴转轴曲柄曲柄连杆连杆 （活塞杆）（活塞杆

7、）活塞活塞气体气体2）排气过程）排气过程-缸内压力略高于排气管内压力，排气阀打开，开始缸内压力略高于排气管内压力，排气阀打开，开始排气，直至活塞运动到外止点结束。排气，直至活塞运动到外止点结束。缸内压力应略高于排气管内压力：缸内压力应略高于排气管内压力：克服排气管内压力、克服排气管内压力、排气阀弹簧回复力、排气口流动阻力、气阀摩擦阻力排气阀弹簧回复力、排气口流动阻力、气阀摩擦阻力可近似于等压过程。可近似于等压过程。实际排气过程中，活塞起推动作用。排气压力并不恒实际排气过程中，活塞起推动作用。排气压力并不恒定，而是波动的。定，而是波动的。气阀、活塞行程、排气管路等的匹配：不是简单的配气阀、活塞行

8、程、排气管路等的匹配：不是简单的配置，而是要作精细计算。置，而是要作精细计算。气阀3）膨胀过程）膨胀过程-活塞运动到外止点后，排气结束，在曲柄连杆的带动下，活塞运动到外止点后，排气结束，在曲柄连杆的带动下，活塞要往内止点运动。由于缸内余隙的存在，缸内气体随活塞要往内止点运动。由于缸内余隙的存在，缸内气体随活塞返回而碰撞，压力逐渐降低，达到某点活塞返回而碰撞，压力逐渐降低，达到某点“4”结束。结束。缸内余隙：安全间隙、结构间隙缸内余隙：安全间隙、结构间隙P吸吸Ps0需克服吸入阀弹簧回复力、吸气口流动阻力、需克服吸入阀弹簧回复力、吸气口流动阻力、气阀摩擦阻力。气阀摩擦阻力。4）吸气过程）吸气过程-

9、缸内气体压力低于吸气管内压力时，吸气阀缸内气体压力低于吸气管内压力时，吸气阀打开，随着活塞向内止点回移，吸气管内的气打开，随着活塞向内止点回移，吸气管内的气体源源不断地进入缸内，直至活塞运动到内止体源源不断地进入缸内，直至活塞运动到内止点结束。点结束。2.2 活塞式压缩机的热力性能活塞式压缩机的热力性能【学习目标学习目标】 针对制冷工质，用热力学理论分析压缩机的工针对制冷工质，用热力学理论分析压缩机的工 作循环，确定压缩机的热力性能参数作循环，确定压缩机的热力性能参数功率、功率、 效率、排气温度、排气量（制冷量、输气量）效率、排气温度、排气量（制冷量、输气量）2.2.1容积效率及其影响因素容积

10、效率及其影响因素2.2.1.1容积效率（输气系数）与实际循环容积效率（输气系数）与实际循环容积效率容积效率-压缩机的实际输气量与理论输气量之比。压缩机的实际输气量与理论输气量之比。mavavmtvtqqqq26047.2vtpqinVinsD容积效率综合考虑了影响压缩机实际排气量的各容积效率综合考虑了影响压缩机实际排气量的各种因素。种因素。1）压缩机中存在的压力降，如：）压缩机中存在的压力降，如： 气体通过吸排气阀的压力气体通过吸排气阀的压力降；气体通过吸气过滤器的压力降；气体通过内置电动机降；气体通过吸气过滤器的压力降；气体通过内置电动机的压力降（封闭式压缩机中）；气体流过吸排气管道的压的压

11、力降（封闭式压缩机中）；气体流过吸排气管道的压力降。力降。2）制冷剂受热：与压缩机中的各零部件进行热交换；吸收从）制冷剂受热：与压缩机中的各零部件进行热交换；吸收从摩擦损耗所转换的热量；从压缩机内置电动机吸热。摩擦损耗所转换的热量；从压缩机内置电动机吸热。3）气阀运动规律不完善，导致效率下降。）气阀运动规律不完善，导致效率下降。4）再膨胀的影响）再膨胀的影响5）压缩过程为多变过程，偏离绝热过程。）压缩过程为多变过程，偏离绝热过程。6）压缩过程的过压缩和欠压缩。）压缩过程的过压缩和欠压缩。7）润滑油循环量的影响。）润滑油循环量的影响。8）压缩机的机械摩擦损失和内置电动机的（封闭式压缩机）压缩机的

12、机械摩擦损失和内置电动机的（封闭式压缩机）的电动机损失。的电动机损失。实际排气量理论排气量与实际排气量的关系理论排气量与实际排气量的关系容积效率容积效率/pyTlVVVVVV/1yTlVppVVVVVVV Vy-实际排气量实际排气量V/-由于余隙容积的存在，导致吸气量的减少量。由于余隙容积的存在，导致吸气量的减少量。V/-由于缸内吸气压力不等于理论吸气压力，导致由于缸内吸气压力不等于理论吸气压力，导致吸气量的减少量。吸气量的减少量。VT-气缸内气体温度高于气体温度，使吸入气体被气缸内气体温度高于气体温度，使吸入气体被气缸加热，导致吸气量的减少量。（气缸加热，导致吸气量的减少量。（P-V图无法反映出图无法反映出来）来）Vl-气体泄漏量（阀门、活塞）。（气体泄漏量（阀门、活塞）。（P-V图无法反映图无法反映出来）出来）往复压缩机实际示功图VcPs0Pdk2341abcdVV/ /V V/V V/ /VpVpVV/P1Ps1Pd356