容积型制冷压缩机的
容积型压缩机的基本结构和工作原理
容积型压缩机的基本结构和工作原理容积型压缩机,听起来很复杂,其实就是个帮我们把空气、气体压缩的小家伙。
你想想吧,像夏天你在冰箱里拿出来的饮料,那一瓶瓶的气泡,其实都是压缩空气的结果。
这个压缩机的基本结构就像个拼图,里面有几大件,最重要的就是气缸、活塞和进气阀。
气缸就像是个大房子,活塞就是在里面跳舞的小伙伴,它负责把气体压缩到更小的空间。
想象一下,活塞就像在跳紧凑的舞蹈,越跳越紧,气体自然就被挤得更密集了。
说到工作原理,那就更有趣了。
先是活塞在气缸里向下移动,进气阀打开,外面的空气就像是赶着上车的小伙伴,急匆匆地涌进来。
然后活塞一收,气体被迫压缩,空气的密度瞬间提升,哇,气体的“人气”蹭蹭上涨。
活塞又慢慢往下移动,压缩的空气通过排气阀排出,就像那气泡腾腾而出的饮料,真是美妙绝伦。
这个过程就像是个循环往复的舞蹈,压缩、排出,再压缩,真是让人目不暇接。
很多人可能会想,为什么我们要用压缩机呢?哎呀,答案简单得不能再简单。
你想啊,很多工业领域、制冷、空调、甚至是我们日常的轮胎充气,都是离不开它的身影。
没有了它,夏天的空调就成了空谈,吃冰淇淋时的气泡也会变得黯淡无光。
每当我们享受这些生活乐趣的时候,背后都少不了容积型压缩机的默默奉献。
不过,容积型压缩机可不是一成不变的,随着技术的发展,它也在不断进步。
如今的压缩机不仅效率高,还越来越环保,噪音也越来越小。
想象一下,以前那些轰轰作响的压缩机,现在则悄无声息地工作,就像是一位隐形的助手,默默守护着我们的生活。
随着科技的发展,连压缩机也能“时尚”起来,许多新型压缩机还带上了智能标签,能自动调节工作状态,真是个高端大气上档次的角色。
说到结构,有时候我们也得注意它的保养。
别小看了这些小细节,定期的维护就像给它喝水、吃饭,才能让它长久陪伴我们。
大家要记得,机器也是有脾气的,给它足够的关注,才能让它高高兴兴地工作。
听说,有些小伙伴因为忽视了维护,结果气压不稳,最后闹出了一场小事故,真是得不偿失。
压缩机
1、指示功率:只是指压缩机单位时间内所消耗的指示功,单位为W。
2、指示效率:是指压缩机的等熵压缩功率与指示功率之比,也是制冷剂等熵压缩比功和实际指示比功之比。
指示效率表示压缩机循环过程中热力过程的完善程度。
3、轴功率:由原动机传到压缩机主轴上的功率为轴功率4、轴效率:等熵压缩功率与轴功率之比5、机械效率:初为指示功率与轴功率之比,表示压缩机摩擦损失的程度6、电功率:从电源输人驱动电动机的功率7、电效率:为等熵功率与电功率之比注:对于封闭式压缩机,其电效率也可表示为指示效率、机械效率与电动机效率队之乘积第一章容积型制冷压缩机的热力学基础容积型压缩机是蒸气压缩式制冷机中应用领域最广泛、使用数量最多的压缩机,它们的功率可以从几十瓦到几千千瓦的宽广范围。
尽管容积型压缩机的结构形式众多,但究其热力学基础还有许多部分是相同的。
第一节单级活塞式压缩机的理论循环单级活塞式压缩机的理论循环的假设条件:1、压缩机没有余隙容积2、吸汽与排汽过程中没有压力损失3、吸汽与排汽过程中无热量传递4、无漏汽损失5、无摩擦损失一、活塞式压缩机的理论输汽量1.气缸工作容积Vp,单位为m32.理论容积输气量qvt(或称理论排量),单位为m3/h是指压缩机按理论循环工作时,在单位时间内所能供给、按进口处吸气状态换算的气体容积。
(1-2) 3.压缩机的理论质量输气量qm t,单位为kg/h(1-3)二、压缩机消耗的理论功率1.理论循环所消耗的理论功Wts,单位为J,W ts =∫12 Vd p (1-4 )2.即单位绝热理论功Wt s为,单位为J,W ts = h 2 - h 1 (1-4a )3.压缩机所消耗的理论功率Pts,单位为kw第二节容积型压缩机的实际性能1、压缩机中的压力降2、制冷剂的受热3、气阀运动规律不完善带来的效率下降。
4、制冷剂泄漏的影响。
5、再膨胀的影响6、压缩过程偏离等熵过程7、压缩过程的过压缩和欠压缩。
8、润滑油循环量的影响。
压缩机试题-A卷-答案资料
一、填空题(每空0.5分,共20分)1.离心压缩机的性能曲线左端受喘振工况限制,右端受堵塞工况限制,这两者之间的区域称为稳定工况区。
2.离心压缩机级内的能量损失主要包括:轮阻损失、内漏气损失和流动损失。
3.离心压缩机轴封形式主要有机械密封、浮环密封、迷宫密封和抽气密封。
4.往复式压缩机由传动机构、工作机构、机体和辅助机构四部分组成。
5.活塞通过活塞杆由传动部分驱动,活塞上设有活塞环以密封活塞与气缸的间隙。
6.如果气缸冷却良好,进气过程加入气体的热量减少,则温度系数取值大;传热温差大,造成实际气缸工作容积利用率减小,温度系数取值小。
7.气阀主要由阀座、弹簧、阀片和升程限制器四部分组成。
8.生产中往复活塞式压缩机的排出压力取决于背压(排出管路内压力)。
9.往复活塞式压缩机缸内实际平均吸气压力低于(高于、等于、低于)名义吸气压力,缸内实际平均排气压力高于(高于、等于、低于)名义排气压力。
10.转子型线的影响要素主要有:接触线、泄漏三角形、封闭容积和齿间面积。
11.泄漏三角形三顶点:两转子接触线的最高点、阴转子齿顶与两汽缸孔交线的交点、阳转子齿顶与两汽缸孔交线的交点。
12.螺杆压缩机阴阳转子的传动比等于两转子转角之比,等于两转子转速之比,等于两转子角速度之比,等于两转子节圆半径之比,还等于两转子齿数之比。
13.螺杆压缩机吸气过程中,吸气腔一直与吸气口相连通,不能与排气口相连通。
14.当螺杆压缩机的内压力比大于(大于或小于)外压力比时,此时产生过压缩;当内压力比小于(大于或小于)外压力比时,此时产生欠压缩。
15.螺杆压缩机喷液的作用是:冷却、密封、润滑和降噪等。
16.同一台螺杆压缩机用于压缩空气和丙烷,相比之下当压缩空气时,其压缩比较大(大或小),其排气温度较高(高或低)。
二、判断题(每题1分,共20分)1.多级离心压缩机的最大流量大于单级的最大流量。
(×)2.扩压器的作用是让气流平稳流动。
(×)3.对于多级离心压缩机,若要达到同样的压力比,压缩重气体时,所需的多变压缩功大,因而级数就多。
制冷压缩机的基本性能参数计算
制冷压缩机的基本性能参数计算一、实际输气量(简称输气量)在一定工况下, 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工矿下的压缩机质量输气量 ,单位为。
若按吸气状态的容积计算,则其容积输气量为,单位为。
于是二、容积效率©压缩机的容积效率是实际输气量与理论输气量之比值(4-2)它是用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程度。
三、制冷量制冷压缩机是作为制冷机中一重要组成部分而与系统中其它部件,如热交换器,节流装置等配合工作而获得制冷的效果。
因此,它的工作能力有必要直观地用单位时间内所产生的冷量——制冷量来表示,单位为,它是制冷压缩机的重要性能指标之一。
(4-3)式中 -制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量,单位为;-制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量,单位为。
为了便于比较和选用,有必要根据其不用的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量,表4-1列出了我国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型往复式制冷压缩机的名义工况及其工作温度。
根据标准规定,吸气工质过热所吸收的热量也应包括在压缩机的制冷量内。
表4-1 小型往复式制冷压缩机的名义工况四、排热量排热量是压缩机的制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和,它是通过系统中的冷凝器排出的。
这个参数对于热泵系统中的压缩机来讲是一个十分重要的性能指标;在设计制冷系统的冷凝器时也是必须知道的。
图4-1 实际制冷循环从图4-1a所示的实际制冷循环或热泵循环图可见,压缩机在一定工况下的排热量为:从图4-1b的压缩机的能量平衡关系图上不难发现上两式中-压缩机进口处的工质比焓;-压缩机出口处的工质比焓;-压缩机的输入功率;-压缩机向环境的散热量。
表2-2列举了美国制冷协会ARI520-85标准所规定的用于热泵中的压缩机的名义工况。
表2-2 热泵用压缩机的名义工况(美国制冷协会ARI520-85标准)环境温度35度五、指示功率和指示效率单位时间内实际循环所消耗的指示功就是压缩机的指示功率Pi,单位为kw,它等于式中 Wi——每一气缸或工作容积的实际循环指示功,单位为J。
制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)
在制冷系统中,三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)的作用都是将低温物体的热量不断地转移到常温环境介质中,从而到达制冷目的,并且它还提供与蒸发温度与冷凝温度相对应的低压与高压的条件。
根据他们的工作原理的不同,制冷压缩机一般可以分为容积型与速度型。
容积型制冷压缩机包括往复式与螺杆式。
速度型制冷压缩机为离心式。
容积性制冷压缩机的工作原理是用机械的方法使密闭容器的容积变小,使气体压缩而增加气体的压力。
速度性制冷压缩机的工作原理是用机械的方法使流动的获得很高的流速,然后在扩张的通道内使气流的速度减小,使气体的动能转化为压力能,从而到达提高气体压力的目的。
在制冷系统中,因为容积型制冷压缩机与速度型制冷压缩机在工作原理的不同,所以它们在制冷性能上受到的影响也是不同的。
对于容积型制冷压缩机来说,它的制冷性能受到密闭容器的容积的利用率的影响。
因此,如果想提它的制冷性能,就必须充分利用密闭容器的容积的利用率。
对于速度性压缩机来说,它的制冷性能受到气流的速度的影响。
因此,如果想提它的制冷性能,就必须充分提高气流的速度。
在制冷系统中,因为三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)在主要用途上的不同,所以它们的适用温度也是不同的。
往复式制冷压缩机主要适用于家用冰箱,商用冰箱,空调,商用冷藏,办公用冷藏,汽车空调食品工业及其它工业冷冻空调,石油,化工用冷却设备。
它的适用温度为-120度以上,包括单级、双级、复叠。
螺杆式制冷压缩机主要适用于食品及其它工业冷冻空调。
它的适用温度为-80度以上。
离心式制冷压缩机主要适用于石化,纺织等工艺冷却、大型空调。
它的适用温度为-160度以上。
在制冷系统中,因为三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)在适用温度范围的不同,所以它们的单机制冷量也是不同。
在三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)中,单机制冷量最大是离心式制冷压缩机,它的单机制冷量为160至30000千瓦。
《制冷压缩机》第4章_滚动转子式制冷压缩机解析
第四章
滚动转子式 制冷压缩机
§4-1 工作过程和结构特点
滚动转子式压缩机是一种容积型回转 式压缩机,它是利用气缸工作容积的变化 来实现吸气、压缩和排气过程的。
1. 工作原理
组成:气缸、滚动转子、 偏心轴、滑片等。
弹簧
滑片
滚动转子装在偏心轴 气缸 上,转子沿气缸内壁滚动, 与气缸间形成月牙形的工 作腔,滑片靠弹簧作用力 转子 使其端部与转子紧密接触, 曲轴 将月牙形工作腔分隔为两 部分,滑片沿滑片槽做往 复运动。气缸内壁、转子 外壁、切点、滑片构成基 元容积,容积内气体压力 随转角变化。
则r R e R1 e R , 1
设计时一般R和相 对偏心矩τ作为结 构参数确定下来
滚动转子式压缩机运动机构示意图
1. 滑片的运动规律
根据几何关系,滑片与转子触点的运动关系:
运动位移:
1 x R 1 cos sin 2 2 1 1 c R sin sin 2 2 1
2. 工作过程
由上述的工作过程可以看出: (1)转子回转一周,将完成上一工作循环的压 缩和排气过程,及下一工作循环的吸气过程。 (2)由于不设吸气阀,吸气开始的时机与气缸 上吸气孔口位置有严格的对应关系,不随工况的 变化而变动。 (3)由于设置了排气阀,压缩终了的时机将随 排气管中压力的变化而变动。
§4-2 主要热力性能参数
前提假设: 1. 滑片只做上下往 复运动; 2. 不计滑片厚度, 与转子的接触点 始终在坐标轴上 移动; 3. 不计排气阀下面 排气孔所占容积。
滚动转子式压缩机运动机构示意图
一、气缸工作容积的变化规律
1. 滑片的运动规律
制冷压缩机
能源与动力工程学院热能与动力专业制冷3班0911020234张海林制冷压缩机是制冷系统中最主要的部件之一,是蒸气式制冷系统的核心和心脏。
制冷压缩机的主要作用如下:●从蒸发器中吸取制冷剂蒸气,以保证蒸发器内一定的蒸发压力。
●提高压力,将低压低温的制冷剂蒸气压缩成为高压高温的过热蒸气,以创造在较高温度(如夏季35℃左右的气温)下冷凝的条件。
●输送并推动制冷剂在系统内流动,完成制冷循环。
由此可见,制冷剂蒸气从低压提高为高压以及汽体的不断流动、输送,都是借助于制冷压缩机的工作来完成的。
制冷压缩机按照提高气体压力的原理不同,分为容积型制冷压缩机和速度型制冷压缩机。
在容积可变的封闭容积中直接压缩制冷剂蒸气,使其体积缩小,从而达到提高压力的目的,这种压缩机成为容积型制冷压缩机。
属于容积型的制冷压缩机主要有往复式(又称为活塞式)、螺杆式、涡旋式、滚动转子式滑片式和旋叶式等形式。
1.往复式制冷压缩机结构特点:采用曲柄连杆机构,是汽车空调早期采用的一种形式。
压缩机的机体由气缸体和曲轴箱组成,汽缸体中装有活塞,曲轴箱中装有曲轴,通过连杆将曲轴和活塞连接起来,在气缸顶部装有吸气阀和排气阀,通过吸气腔和排气腔分别与吸气管和排气管相连。
当曲轴被原动机带动旋转时,通过连杆的传动,活塞在气缸内作上下往复运动,并在吸、排气阀的配合下,完成制冷剂的吸入、压缩和输送。
工作原理:往复式制冷压缩机的工作循环分为压缩、排气、膨胀和吸气四个过程。
压缩机通过压缩过程,将制冷剂的压力提高到排气压力;通过排气过程,制冷剂从气缸向排气管输出,进入冷凝器;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吸气腔内气体的压力即将开始吸气过程为止;通过吸气过程,从蒸发器吸入制冷剂。
完成吸气过程后,活塞又从下止点向上止点运动,重新开始压缩过程,如此循环往复。
最新技术发展:历史最长,各种型号齐全,广泛被制冷与空调业应用,它进一步再分为半封闭式、全封闭式及开启式。
容积式压缩机
• 三、压比的分配
– 假设:
– 不考虑气体可压缩性的差异;
– 不考虑压力损失、余隙影响;
– 各级多变压缩指数相等;
– 回冷完善。 – 压比的分配的原则
– 多级压缩中,各级压比相等,则各级消耗 功相等,而压缩机的总功耗最小。
– 压比分配的表达式为:
j
p21p22p23 p2
p1 p12 p13
Wi
p1V1 p2V2
V2 pdV
V1
p2Vdp p1
J
p-V关系: 见下表
容积式压缩机
热
力 过
过程方程
程
理论循环指示功
等
熵 过 程
p1V1k p2V2k
C
等
温 过
p1V1 p2V2
程 pV C
k 1
wi
k
k
1
p 1V1
MRT 1
p2 p1
k
1
M
k 1
k
k
1
RT 1
p2 p1
p1z
z
p2 p1
容积式压缩机
•
即
1
注意:有时ε1,
ε22,3ε 3 ,。。z。 。,ppε21 Z不等,但
是,仍符合上式。
–实际压比分配中,按照:
• 实际工艺要求;
• 压比受平衡力的限制;
• ε1取小些,以使λv1↑,Vso1 ↑,取
1 0 .9~ 0 0 .9z 5
εZ取小些,使调气量时,不致εZ或Td太大。 破坏等压比分配原则的代价
容积式压缩机是指依靠改变工作腔来提高气体压力的压缩机。 由于容积式压缩机大多有活塞,故又称“活塞式”压缩机,按 其结构的不同又有往复活塞和回转活塞之分,前者简称“往复 式”,后者简称“回转式”。
制冷压缩机的性能试验及方法 压缩机操作规程
制冷压缩机的性能试验及方法压缩机操作规程通过试验了解和谙习活塞式制冷压缩机在给定工况和不同工况下制冷量的变化及与各有关参数之间的关系,把握接受量热器法测定制冷压缩机性能的原理和方法,谙习数据采集方法及各有关仪表的作用。
量热器由电加热管及通过试验了解和谙习活塞式制冷压缩机在给定工况和不同工况下制冷量的变化及与各有关参数之间的关系,把握接受量热器法测定制冷压缩机性能的原理和方法,谙习数据采集方法及各有关仪表的作用。
量热器由电加热管及蒸发盘管构成。
蒸发盘管在量热器内上部,量热器下部存有确定数量的第二制冷剂(又称第二工质),电加热管被第二制冷剂浸没。
第二制冷剂是电机热管与制冷系统蒸发盘管之间进行热交换的媒介,它与制冷剂系统中循环的制冷剂无关。
当电加热器通电时第二制冷剂被加热蒸汽,形成的气体上升到量热器上部,在蒸发盘管表面冷凝器后重新落入量热器底部,蒸发盘管中的低温低压的制冷剂液体吸取第二制冷剂的热量而蒸发,因此,电热管产生的热量抵消制冷压缩机在移动工况下产生的冷量。
通过能量平衡来实现对制冷压缩机制冷本领的测试。
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制冷压缩机性能试验台工作条件,常温、常压下运行,电源电压AC220V制冷压缩机性能试验台试验目的1.谙习蒸汽压缩式制冷循环系统的基本结构和工作原理2.了解国际标准GB/T57732023容积式制冷压缩机性能使用方法3.利用蒸发器液体载冷剂循环法(主测法)求制冷压缩机制冷量4.利用水冷冷凝器热平衡法(辅测法)求制冷压缩机制冷量5.主、辅测制冷量相对误差的计算与分析6.制冷机组能效比的计算与分析1、功率表2只(精度0.5级)分别测量加热功率和压缩机功率。
压缩机结构及工作原理
压缩机结构及工作原理1.压缩机的种类(1)容积型压缩机:用机械的方法使密闭容器的容积变小,使气体压缩而增加其压力的机器。
它有两种结构型式:往复活塞式(简称活塞式)和回转式(2)速度型压缩机:用机械的方法使流动的气体获得很高的流速,然后在扩张的通道内使气体流速减小,使气体的动能转化为压力能,从而达到提高气体压力的目的,这种机器称为速度型压缩机。
属于这一类的有离心式制冷压缩机。
这种压缩机工作时,气体在高速旋转的叶轮推动下,不但获得了很高的速度,并且在离心力的作用下,沿着叶轮半径方向被甩出,然后进入截面积逐渐扩大的扩压,在那里气体的速度逐渐下降而压力则随之提高。
压缩机种类图:2.压缩机的分类(1)按工作蒸发温度范围分类单级制冷压缩机一般可按其工作蒸发温度的范围分为高温、中温和低温压缩机三种,但在具体蒸发温度区域的划分上并不统一。
下面列举一种著名压缩机的大致工作蒸发温度的分类范围。
高温制冷压缩机(-10~0)℃中温制冷压缩机(-15~0)℃低温制冷压缩机(-40~-15)℃(2)按制冷量的大小分类:大型≥550kW中型(25~550)kW小型≤25kW(3)按密封结构形式分类制冷系统中的制冷剂是不允许泄漏的,这意味着系统中凡与制冷剂接触的每个部件都应是对外界密封的。
根据制冷压缩机所采取的防泄漏方式和结构,可有三种不同的基本压缩机形式。
开启式压缩机半封闭式压缩机全封闭式压缩机活塞式制冷压缩机1.机体:它是压缩机的机身,用来安装和支承其他零部件以及容纳润滑油。
2.传动机构:压缩机借助该机构传递动作,对气体作功,它包括曲轴、连杆、活塞等。
3.配气机构:它是保证压缩机实现吸气、压缩、排气过程的配气部件,它包括吸、排气阀片,阀板和气阀弹簧等。
4.润滑油系统:它是对压缩机各传动摩擦偶合件进行润滑的输油系统,它包括油泵、油过滤器和油压调节部件等。
5.卸载装置:它是对压缩机气缸进行卸裁、调节冷量、便于启动的传动机构,它包括卸载油缸、油括塞、推杆和顶针、转环等零件。
压缩式制冷机组的分类及各自特点
作成日字:2007-08-28 PAGE : 1/2作成修改者:杨爱斌压缩式制冷机组的分类及各自特点蒸气压缩式制冷机组的分类,实质上是由所配用的压缩机的型式来决定的,制冷压缩机,是制冷机组的关键核心部件,对系统的运行性能、噪声振动和使用寿命有着决定性的作用,根据蒸气压缩机的原理,压缩机可分为容积型和速度型两大类。
容积型压缩机通过减少压缩空间容积,提高蒸气压力来完成压缩功能。
螺杆压缩机属于容积型的一种。
速度型压缩机是由旋转部件连续将角动量转给蒸气,再将该动量转为压力能。
离心压缩机是速度型中最多且最典型的一种制冷压缩机。
、 下图表示为目前制冷和空调领域常用压缩机的分类。
在下表中,列出了各类压缩机在制冷空调工程中的制冷量范围。
用途 压缩机型式 家用冷藏箱 冻结箱 房间空调器汽车空调住宅用空调器和热泵商用制冷和空调大型空调活塞式滚动活塞式 涡旋式 螺杆式 离心式离心式制冷机组和活塞式机组相比: 优点:1、 在相同制冷量的情况下,特别是大容量时,机器的重量和尺寸小,占地面积小100w 200Kw 100w 10Kw5Kw 70Kw 150Kw 1400Kw350Kw 以上作成日字:2007-08-28 作成修改者:杨爱斌PAGE : 2/22、结构简单、工作可靠、几乎没有磨损,因而经久耐用,修理运转费用较低;3、运转时剩余惯性力极微,运转平稳,基础轻,无需另外设计基础;4、容易实现多级压缩和多种蒸发温度,5、可利用进口导叶或变频,自动对制冷量进行无级调节,调节范围宽;6、对大型制冷机,可用高效率的蒸汽轮机或燃气轮机驱动,实现变速调节,节能并回收能量;7、制冷机中混入的润滑油极少,对换热器传热效果影响小不足处:、1、离心式制冷机转速高,为了保证叶轮一定的宽度,必须适用于大流量(大制冷量)场合;2、同一台机组工况适应范围狭,工况不能有大的变动。
螺杆式制冷机组和活塞式制冷机组相比:优点:1、结构简单、零部件少、可靠性高;2、没有进排气阀组,压缩效率高;3、相同制冷量情况下,体积小、重量轻4、机器力矩变化小、振动少、运转平稳5、能承受一定的液击6、可实现中间补气的经济器循环,进一步提高压缩机效率7、能量可以无级调节8、转子喷油后排气温度低、气密性好,单机可在较大压缩比下运行。
制冷压缩机的单螺杆与双螺杆比较
制冷压缩机的单螺杆与双螺杆比较螺杆机螺杆式制冷压缩机是一种容积型回转式压缩机,由于其高效、耐久、结构紧凑和对负载进行平稳调节的特点,兼有了活塞式压缩机和离心式压缩机二者的优点,从而逐渐在活塞式和离心式之间找到自己的位置,并在一定冷量范围内有加速取代活塞式和离心式制冷压缩机的趋势,在食品冷冻、冷藏、制冰、民用及商用空调、工业制冷等领域广泛得到应用。
螺杆式制冷压缩机从压缩机原理上可分为双螺杆(twin screw)和单螺杆(single screw)。
历史及背景螺杆式压缩机是由瑞典人Lysholm里斯曼发明而由瑞典SRM公司(双螺杆)和法国人Zimmern 辛麦恩(单螺杆)研制成功的。
在经历了二十多年的从开发到发展的过程,螺杆机已取得相当的成就。
螺杆式制冷压缩机由于没有进排气阀片、运动部件及易损件少,使它具有20,000到50,000小时的运转周期,甚至可达100,000小时。
目前在双、单螺杆压缩机技术发展上主要表现为:1、中间补气的经济器系统的研究及推广应用;2、压缩机内容积无级调节;3、高效率新型线的开发应用。
在制冷空调领域内,首先应用的是开启式螺杆压缩机,在经历了七十年代大发展时期后,由于制冷装置的应用普及和以改善部分负荷特性的多机组化的发展趋势,螺杆机在中、大型机保持稳步发展的同时,中、小型机尤其是半封闭式及全封闭式螺杆压缩机已得到了市场的广泛重视和青眯。
我们认为,下一步螺杆机的发展走势将是在进一步发挥螺杆机的传统固有技术优势,积极开发和利用新技术的基础上,扬长避短,从而在正拥有广阔市场的往复机制冷容量范围内开拓中小型螺杆压缩机的销售市场。
一、双螺杆压缩机以瑞典SRM型线系列为主导,先后经历SRM非对称型线、对称型线、又非对称型线、X、Sigma(5:7)、GHH(5:6)、SRM-D、α、β等型线,以后各公司又开发自己的专利型线。
除上述所提及的新齿形的发展外,目前双螺杆主要发展趋势为:1、转子加工精度的提高和质量稳定性;2、开启式双螺杆机在结构和应用上的不足已引起厂家和市场的重视;3、重量级滚动轴承的应用,以提高主机运转寿命和为压缩机小型化、封闭化提供必要条件;4、合成冷冻机油的应用;5、压缩机结构更趋合理和紧凑。
制冷压缩机的性能参数计算方法
制冷压缩机的性能参数计算方法一、实际输气量(简称输气量)在一定工况下, 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工矿下的压缩机质量输气量,单位为。
若按吸气状态的容积计算,则其容积输气量为,单位为。
于是(4-1)二、容积效率压缩机的容积效率是实际输气量与理论输气量之比值(4-2)它是用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程度。
三、制冷量制冷压缩机是作为制冷机中一重要组成部分而与系统中其它部件,如热交换器,节流装置等配合工作而获得制冷的效果。
因此,它的工作能力有必要直观地用单位时间内所产生的冷量——制冷量来表示,单位为,它是制冷压缩机的重要性能指标之一。
(4-3)式中-制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量,单位为;-制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量,单位为。
为了便于比较和选用,有必要根据其不用的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量,表4-1列出了我国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型往复式制冷压缩机的名义工况及其工作温度。
根据标准规定,吸气工质过热所吸收的热量也应包括在压缩机的制冷量内。
表4-1 小型往复式制冷压缩机的名义工况压缩机形式小型开启式和半封闭式(GB10871-89)全封闭式(GB10079-88)全封闭式冰箱压缩机(GB9098-96)工况高温中温低温高温低温冰箱用制冷剂R12,R22R12,R22R12。
R22,R502 R12,R22R12,R22,R502R12,吸入压力的饱和温度/* 7 -7 -23 7.2 -15 -23.3吸入温度/* 18 18 5 35 15 32.2排气压力的饱和温度/* 49 43 43 54.4 30 54.4制冷剂液体过冷度/* 44 38 38 46.1 25 32.2环境温度/* 30+-5 35+-3 32.2四、排热量排热量是压缩机的制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和,它是通过系统中的冷凝器排出的。
制冷压缩机第二章
P c Pdk b
d
PS0
a
理想工作过程
吸气过程:d — a 压缩过程:a — b 排气过程:b — c
(可逆绝热、等熵过程)
0
VP
V
d-a: 当活塞自左死点向右移动时,进气阀打开,排气阀关闭,初态 气体吸入汽缸。活到达右死点时,进气阀关闭,吸气过程结束; a-b:活塞在外力推动下向左回行,此时排气阀处于关闭状态,缸内 气体被压缩升压; b-c:活塞行至相应于b态位置,气体压力升高到预定排气压力,排气 阀打开,活塞继续左行,将处于排气压力的气体不断推出汽缸,直至 活塞到达左死点,排气过程结束; 活塞每往返一次,重复进行上述三个过程。其中吸、排气过程为工 质的机械迁移过程,工质热力状态未发生变化,为非热力过程,仅压 缩过程为热力过程。
qvt
D
4
2
S i n 60
(m3/h)
D—汽缸直径, m ; S—活塞行程, m ; i —汽缸数; n —转速,r/min。
第二章
二、容积效率ηv 主 要 性 能 参 数
实际输气量与理论输气量之比。它反映了容 积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程度。
qma qva v qmt qvt
第二章
常用制冷剂的等熵指数
压 缩 机 消 耗 的 理 论 功 率
制冷剂
R717
R22
R502
R134a
R744
κ
1.32
1.194
1.133
1.11
1.295
摘自:吴业正,小型制冷装置设计指导,机械工业出版社
压缩机所消耗的理论功率 Pts :
inWts Pts 60 1000
(kW)
第二章
制冷压缩机的分类
制冷压缩机是制冷系统中的核心部件,它负责压缩制冷剂,提高制冷系统的压力和温度,从而实现制冷效果。
根据不同的分类标准,制冷压缩机可以分为多种类型:1. 按工作原理分类:- 容积式压缩机:通过改变压缩腔的体积来压缩气体,如活塞式和螺杆式压缩机。
- 速度式压缩机:通过高速旋转的叶轮或涡轮来提高气体的动能,如离心式和轴流式压缩机。
2. 按结构形式分类:- 活塞式压缩机:通过活塞的往复运动来压缩气体,结构简单,应用广泛。
- 螺杆式压缩机:利用螺杆的旋转来压缩气体,具有较高的效率和稳定的性能。
- 离心式压缩机:通过叶轮的旋转来压缩气体,适合大规模制冷系统。
- 涡旋式压缩机:通过涡旋盘的旋转来压缩气体,体积小,噪音低。
3. 按安装方式分类:- 开启式压缩机:压缩机与冷凝器分开,便于维护和检修。
- 封闭式压缩机:压缩机与冷凝器集成在一起,结构紧凑。
4. 按制冷量分类:- 小型压缩机:适用于小型制冷设备,如家用电冰箱、空调器等。
- 中型压缩机:适用于中型冷库、商业空调系统等。
- 大型压缩机:适用于大型制冷系统,如冷库、工业冷却系统等。
5. 按使用场景分类:- 工业用压缩机:用于工业生产过程中的冷却、通风等。
- 商业用压缩机:用于商业建筑的空调、制冷等。
- 家庭用压缩机:用于家庭空调、冰箱等小型制冷设备。
6. 按冷却方式分类:- 空气冷却压缩机:通过空气自然冷却或风扇强制冷却。
- 水冷压缩机:通过水循环冷却来降低压缩机温度。
每种类型的制冷压缩机都有其特定的应用领域和优势,选择合适的压缩机对于制冷系统的效率和稳定性至关重要。
压缩机的种类
压缩机的种类
1、容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积,将周期性地吸收到的定量气体压缩。
离心式压缩机是靠离心力的作用,连续地将所吸收到的气体压缩。
2、回转式制冷压缩机是靠回转体的旋转运动替代活塞式压缩机中的活塞的往复运动,以改变气缸的工作容积,从而将一定数量的低压气态制冷剂进行压缩。
3、目前常用的压缩机主要有活塞式压缩机、涡旋式、螺杆式以及离心式压缩机。
其中活塞式制冷压缩机多为中型(标准制冷量60~600KW)和小型(小于60KW),但是由于其噪音大、效率低切容易发生故障,目前使用的已不多;涡旋式制冷压缩机目前主要用于小型制冷系统,在家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用;而螺杆机具有结构简单、可靠性高及操作维护方便,另外技术成熟等一系列独特的优点,已经广泛应用于制冷、空调和多种工艺流程中;离心式压缩机结构简单紧凑,运动件少,工作可靠,经久耐用运行费用低,一般适用大于500RT的制冷系统中,并且可以实现无级调节,使机组的负荷在30%~100%范围内工作。
4、评价制冷压缩机消耗能量方面先进性的指标:
a、制冷压缩机的性能系数COP
即:单位轴功率的制冷量。
轴功率(压缩机的耗功率)指电动机传至压缩机机轴上的功率,主要包括直接用于压缩空气的所耗功率和克服运动机构的摩擦阻力所耗功率。
b、能效比EER :单位电动机输入功率的制冷量大小。
此指标考虑到驱动电机效率对能耗的影响。
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COPe Q0 Pe 对开启式
COPe Q0 Pel 对封闭式
(又称能效比EER)
容积型压缩机的实际性能
1、压缩机的压力降 2、制冷剂的受热 3、气阀特性的影响 4、制冷剂泄漏 5、再膨胀的影响 6、压缩过程偏离等熵过程 7、压缩过程中的过压缩和欠压缩 8、润滑油循环量的影响 9、机械摩擦损失和内置电动机损失
思考题:
对理想气体的多边压缩过程和等 温过程其压缩消耗的功率表达式?
制冷压缩机的基本性能参数
一、实际输气量
qma
qva
s0
此参数与压 缩机的制冷 量有关
注:容积输气量是以吸气状态计算的。 二、容积效率(输气系数)
v
qma qmt
qva qvt
反映了气缸容 积的利用率, 也称输气系数
三、制冷量(KW)
2)消耗的理论功率: Wt
b
Vdp
a
对理想气体的绝 热压缩过程:
pV k const.
Wts
ps0Vp
k
k 1
k 1 k
1
对理想或实际气体: Wts H dk H s0
压缩比: pdk ps0
消耗的理论功率: ( Kw )
Pts
inWts 601000
该指标评价热 力过程的完善 程度
六、轴功率、轴效率和机械效率
轴功率定义:由原动机传到压 缩机主轴上的功率
Pe Pi Pm
轴功率
指示功率 机械功率
轴效率:
e Pts Pe 评价开启式压缩机
机械效率: m Pi Pe
七、电功率和电效率
电效率:
el Pts Pel 评价封闭式压缩机
内容积比固定的缩机的内容积比效率
具有固定内容积比的容积型压缩机:滑片式、螺杆 式和涡旋式压缩机
名词:内容积比、内压缩比
内容积比:Vi
Vs Vc
p
内压缩比: iFra bibliotekpc ps
Vin
c
d
外压缩比或运行压力比:
0
pdk
p so
pdk b
ps0 Vp
a V
T0
冷凝温度(排气压力 对应的饱和温度):
Tk
吸气温度:
Ts 0
液体过冷温度:
Tl
环境温度:
Ta
工况与制冷循环在压—焓图中的各状态点
t t4 t5
过冷度
ln p
排热量 qh
pdk
3
2
54
pso 7
6
制冷量 q0m
1
wi
指示功
h5
过热度 h1
h2 h
t t1 t7
四、排热量
Qh qmaqh Q0 Wi
热力学第一定律
Qh
热泵系统的
压缩机及冷
Wi
凝器设计的
重要参数
Q0
五、指示功率和指示效率
指示功率:
Pi
in Wi 601000
指示效率:
每一气缸实 际循环所消 耗的指示功
等熵循环所消 耗的理论功
i
wts wi
Pts Pi
qmawts qma wi
定义:压缩1Kg工质所 需的等熵循环理论功 (率)与实际循环指 示功(率)之比
第一讲(2)
第二章 容积型制冷压缩机的 热力学基础
单级往复式制冷压缩机的理论循环
p c
pdk
b n,k,1
b
d
Wt
Vdp
a
ps0
0
Vp
a V
D
S
1)理论容积输气量:
qvt 60inVp
m3 h
气缸扫气工作容积:
Vp
4
D2S
i—气缸数
理论质量输气量:
qmt
qvt
s0
kg h
工质在给定工况下的
单位质量制冷量。
查
工
质
Q0 qmaq0m 3.6106
热 物
qvaq0v 3.6106
性 图 表
可
得
工质在给定工况下的 单位容积制冷量。
注:制冷量与工况有关,为比较和 选用,国家标准规定了名义工况
制冷压缩机的名义工况
蒸发温度(吸入压力 对应的饱和温度):