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。对于全封闭式压缩机，它的电机封闭于压缩机机壳内，功率因名义转速不同而从0.05KW~22KW不等;因能够拆卸与维修，半封闭式功率范围很大，从5KW~110KW不等;开启式可用于低温、大冷量深冷冻结，及运输制冷系统，并有不同型号可供选择。开启式压缩机的轴伸出机壳，主要运动件连接其上。如：电机、气体透平机，有时还有蒸汽透平机等。

(1)封闭式压缩机

从量上讲，大部分封闭式制冷压缩机功率低于0.5KW，用于家用制冷冰箱／冰柜，及小型商用制冷机组。世界每年大约需求量在七千万台，大制造商现在都使用HFC制冷剂（如R134a,R404A,R407c以及R507）及HCFC22产品，它们大多制造含有HC化合物的产品.（如异丁烷R600a）绿色（用HC化合物）冰箱虽然在欧洲某些地区如德国、北欧等国很受欢迎，但在世界范围内却不抢手，它已售出一千万台。在中国，许多知名企业如Elec trolux, Embraco, MatsuXa已设厂生产这种冰箱压缩机。中国是一个最大的家用冰箱市场,HFC与HC在中国竞争每年8百万~1千万台的市场份额，目前，HC压缩机占市场比例约为25~35%，

在其它地区，如美国，东亚（包括日本），即使在环保组织的推动下，绿色冰箱也不受青睬。世界最大的制造商为Embraco, Elecfrolnx, MatshXa(制冷)，Danfoss，它们每家均有年产1.5~2.2千万台的产量，以覆盖全球市场。美国、巴西、法国及印度的Temimesh及三洋紧随其后。以上竞争对手之间的主要争论即“环保问题”，包括以下内容，①制冷剂；②效率；③运行；④振动及噪声；⑤质量控制；

⑥输入功率来源（如直流输入）等。

如上所述，所有上述主要制造商可以生产出使用不同制冷剂的压缩机，为了获取较高的工作效率，压缩机引入了许多新特性如①变频控制变速；②特定电特性；③阀损最小化等。基本上这些厂商都通过了质量控制ISO9000系列体系认证，一些甚至获得ISO14000环境体系认证。美国Bristol目前正在出售7~25冷吨"惰性"高效压缩机。它研制出的TS压缩机，能两种冷量下运行以获取高效率。Copel and公司也推出竞争产品CR往复式压缩机。韩国有许多高水平压缩机制造厂商，如大宇、LG电子和三星。他们均在企划以性能价格优势扩大出口。他们也生产HFC 机组。在土尔其，有Tlirk,Elektrik生产小型R134a压缩机。在俄罗斯，中国也有许多引进美国、欧洲、日本技术的制造商。在印度，制造商紧跟美国大企业，并不断为本地生产家用冰箱用封闭式压缩机，它们每年生产4百万台。最近，Tecumseh-lndia将最新设备投入运行并已获得ISO9001及ISO14001体系认证，这套设备可大批量生产高质量的HFC压缩机。Kirlosdar-Copeland是最著名的封闭式压缩机制造商，它们生产各种HFC压缩机。Carrier Aircon也为空调生产封闭式压缩机。最近，Videocon Group 这个顶尖电器制造商收购了意大利的Necchi Compression,据估计，此公司还将在印度建厂生产。

（2）半封闭式及开启式

它们是最正统的制冷与空调压缩机，制冷剂状况与封闭式压缩机相似，但使用

氨及CO2而不使用HC化合物作工质。美国及几家世界水平的厂家，如：Copeland, Carlyle-Carrier, Vilter, York及McQuay一直在生产高质量的机组。因为在世界各地建立了经销商及维修点网络，他们将继续占据领先地位，以免受到向“旋转化”压缩机发展的影响。Copeland公司每年生产的几十万台半封闭式压缩机占据了世界商业制冷市场的一大份额，并活跃于中国的发展，沈阳Copeland公司，据说将产量增至年产30,000 套机组的能力。1999年Kirloskar-Copland在印度开始了半封闭式压缩机的生产。在欧洲也有许多知名企业，如Dorin，一个相对较小但一直在生产压缩机已达60年的意大利厂商，并出口到亚、欧、非地区，它提供CO2工质的压缩机样机。与之相似的是意大利Frascold，德国Bock长达60年一直都在生产高声誉的往复式德国压缩机，并且有很高的出口率。德国Bitzer也是国际化制造商，其工厂与组装厂遍布世界，包括印度尼西亚的组装厂及中国的合资厂。所有这些欧洲厂商在亚洲地区很活跃，荷兰Grasso，丹麦Sabroe 正稳扎稳打，Sabroe的冷却系统由于仅使用少量的氨，以及良好环保特性而倍受关注。在日本，Sanyo, Mayekawa, Toshiba-Carrier, Melco，MHI, T akagi, Haseg awa都很活跃，其中前三者主要一直出口商品。三洋是日本最具实力的小型半封机制造商，它与中国最大制冷与空调商大连冷冻机厂的合资企业的合作非常成功，它们年产1万台。在韩国，世纪一直都在生产半封闭机，另外，韩国、台湾、中国、俄罗斯有一些厂商，制造产品基本在本地销售。

主要生产商：美国GE公司，其生产的立式双缸压缩机极具代表性

2.涡旋式制冷压缩机

结构特点：该类机型结构紧凑，高效低振动，连续吸排气，可靠性高。是目前最具竞争力的一种机型，但对加工设备的要求较高尚处于小批量生产阶段。