制冷技术+第四章知识讲解
制冷基本原理PPT课件可修改全文
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸 发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和 板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热器
第六章 节流机构
1. 节流机构
作
降压降温，保证压差：PK P0，TK它是利用蒸发器出口制冷剂蒸气的过热 度调节阀孔开度以调节供液量的．根据 热力膨胀阀内膜片下方引入蒸发器进口 或出口压力，分为内平衡式或外平衡式 两种。
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图 4 -2 0 内 平 衡 式 热 力 膨 胀 阀 结 构
1 -气 箱 座 2 -阀 体 3 、 1 3 -螺 母 4 -阀 座 5 -阀 针 6 调 节 杆 座 7 -填 料 8 -阀 帽 9 -调 节 杆 1 0 -填 料 压 盖 1 1 -感 温 包 1 2 -过 滤 网 1 4 -毛 细 管
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章 辅助设备
辅助设备 作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行． 分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
油的分离收集设备
第四章滚动转子式制冷压缩机
x
2rx
sin 2
1
4
1 2
rx2 1
sin1
滑片局部放大
b
矩形面积
弦顶面积
吸气缸横截面积： As As Ax
O’ B
压缩和排气缸横截面积：
α1
x
Ad Ap As
A
气缸工作横截面积： Ap R2 r 2
l2
l1
吸气和压缩容积的变化关系
转子长度
Vs
1 2
R2
2
R2
1
sin
1 4
滚动转子式压缩机的泄漏系数较往复压缩机的小。
5.回流系数
吸气结束
T
O1
o
压缩开始
T O1
o
在 30 ~ 35的范围容积变化较小
h 1
三、压缩过程
对多变压缩过程：
pVn ps0Vn
T
O1
o
压缩开始
ps0 ,V
状态点
压缩结束
O
或排气开始 T O1
p ,V
O
p ,V
压缩过程中的压力—转角关系
PAM—pulse-amplitude modulation (pulse height)
交流变频器结构
空调用变频器多采用: 电压源型脉宽调制方式 特点: 1）保持U / f 约为恒定，使电动机的最大转矩在很宽的 频率范围内保持恒定(频响特性)，即转矩不随转速变化，只随 负荷而变。2）主电路简单，负荷响应好。
Fg 2
1 2
Lb p
ps0 Lbpb
往复惯性力 Fj ma j
p ps0
Fs
1 2
Lb p
ps0
Lbpb
4食品冷冻冷藏原理与设备制冷技术
生物系统热科学与技术研究所
五、常用制冷剂及其性质
R22
无毒、无味、不燃不爆、热稳定性好和火焰 (800℃以上)接触时会分解产生有毒光气 工作压力适中，标准沸点为-40.8℃ 单级压缩制冷蒸发温度可达一40℃ R22在-15℃时的蒸发压力为0.295MPa，+30℃时 冷凝压力为1.19MPa，属中压中温制冷剂 标准工况压缩终温为83℃，可不用水冷却压缩机 溶水性强于R12，在系统中含水较多时会发生冰 塞
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干冰的应用
在常压下，固体CO2直接升华，没有液化过程，能直 接蒸发成温度很低的、干燥的二氧化碳气体，因此它 的冷藏效果特别好，常用于保藏容易腐烂的食品。可 应用于海鲜、冰激凌等食品的冰冻、保鲜。 用飞机从高空撒布“干冰”，它能使空气里的水蒸气 冷凝，变成水滴下降。因此“干冰”可用于人工降雨。 干冰在舞台上可用来制造烟雾效果，制造如梦如烟的 浪漫情调。 干冰也可用在消防上，甚至用在医学上，用作冷冻治 疗等。
18世纪后期美国通用电气公司首次使用氟利昂12（杜邦公司） 作制冷剂是取得很好的效果。此后，广泛应用，占据制冷领 域，有人将由此开始的制冷50年称为氟利昂的时代。
1974年，美国加州大学Rowland 教授在《自然》杂志 撰文，指出氟利昂会破坏臭氧层。1992年，决定逐步 禁用和取代氟利昂的使用。
生物系统热科学与技术研究所
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二、制冷的基本循环
蒸汽压缩式制冷循环
基本循环框图和压—焓图见下。此循环中工质降温的方法是两相区内 绝热节流(过程3－4)；吸热的方式主要是吸收“潜热”(过程4—1)。 压缩机的作用是提高蒸汽压力以构成循环。压缩机的形式可以是机 械式(如活塞式、螺杆式、涡旋式、离心式等)；也可以是利用高温热 能的“热压缩”，如吸收式、吸附式、蒸汽喷射式等。
制冷技术第四章 吸收式制冷循环
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机组特征
制 冷 原 理 与 装 置
单效制冷机使用能源广泛， 可以采用各种工业余热， 废热，也可以采用地热、 太阳能等作为驱动热源， 在能源的综合利用和梯级 利用方面有着显著的优势。 而且具有负荷及热源自动 跟踪功能，确保机组处于 最佳运行状态。 单效制冷机的驱动热源为 低品位热源，其COP在 0.65-0.7. 如果业主具备 高品位的热源，应选择远 大直燃机或蒸汽双效制冷 机，其COP在1.31以上。
2
MLiBr /MH O MLiBr 100%
2、溶液的摩尔分数
制 冷 原 理 与 装 置
溶液中某一组分的摩尔分数为
i Ni /N1 N2 Nn 100%
ni M i / M
双组分的吸收式制冷工质对是一种二元溶 液，其摩尔分数 是以溶液中溶质的摩尔百 分数表示的。 溴化锂溶液的摩尔分数为
a qmf (qmf qmd ) r a
令 qmf qmd qmf qmd ( qmf qmd 1) r
a，则
a
r a
r
循环倍率a: 表示发生器中每产生1kg水蒸气需要 的溴化锂稀溶液的循环量 放气范围： ξ r- ξ a
三、双级与双效溴化锂吸收式循环
制 冷 原 理 与 装 置
NLiBr /( NH O NLiBr ) 100%
2
3.
制 冷 原 理 与 装 置
溶液的相平衡
(1)气液相平衡
双组分的吸收式制冷工质对气液相平 衡状态方程式为
F p, T , 0
（2）溶液的p—t图
制 冷 原 理 与 装 置
溴化锂溶液的p—t图，图中标出等质量 分数线簇，左侧的 0 线代表水的特 性，并标出了水的饱和温度 t’。
第四章 冷凝器和蒸发器
板式换热器（冷凝器、蒸发器）
Outlet refrigerant Inlet water
Inlet refrigerant Outlet water
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板式换热器（冷凝器、蒸发器）
A向 A B B向
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
制冷剂 水
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二、冷凝器的热工性能
1. 不同冷凝器的传热性能比较
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卧式壳管式冷凝器的主要优点
传热系数较高，耗水量较少，操作管理方便，但是要 求冷却水的水质要好，清洗水垢时不太方便，需要停 止冷凝器的工作。 这种冷凝器一般应用在中、小型制冷装置中，特别是 压缩式冷凝机组中使用最为广泛。
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（3）套管式冷凝器
套管式冷凝器一般用于小型 氟利昂制冷机组，例如柜式空调 机、恒温恒湿机组等。
（1）立式壳管式冷凝器
工作原理： 水:冷却水从上部通入管内，吸热后排 入下部水池。顶部有配水箱和带斜 槽的导流管嘴。 通过斜槽沿切线方 向流入管中，沿管壁螺旋状向下流 动，形成一层水膜，提高冷却效果， 还可节水。 制冷剂：从中部进入管束外空间，冷 凝液沿管外壁流下，聚集于底部， 从出液管流出。 特点：占地小，无冻结危险，可安装 在室外，便于清除铁锈和污垢，对 水质要求不高；冷却水量较大，体 积笨重，多用于氨系统。
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空冷式冷凝器特点：
3. 采用空冷式冷凝器时，由于夏季室外温度较高，冷 凝温度较高，为获得同样的制冷量，压机的容量大
20%，且运行费用较高。
4. 空冷式机组多用于小型和移动式制冷机组及缺水地 区的氟利昂系统中。 5. 应防止冬季运行压力过低，蒸发器缺液，制冷能力 降低。
制冷培训资料
制冷培训资料制冷培训资料编制：XXX审核：XXX批准：XXXXXX2013年07月目录第一章制冷原理第二章制冷剂第三章螺杆式制冷压缩机组第四章制冷系统的辅助设备及操作管理第五章放空气操作第六章系统放油操作第七章热氨冲霜操作管理第八章冷库的工艺管理第一章制冷原理制冷方法常见的制冷方法有四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷、热电制冷。
其中，液体汽化制冷应用最为广泛，它是利用液体汽化时的吸热效应实现制冷的。
蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、吸附式制冷都属于液体汽化制冷。
液体汽化形成蒸汽。
当液体处在密闭内时，若此内除了液体及液体本身的蒸汽外不存在任何其他气体，那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡，此时的汽体称为饱和蒸汽，它所具有的压力称为饱和压力，温度称为饱和温度。
饱和压力随温度升高而升高。
如果将一部分饱和蒸汽从中抽走，液体中就必然要再汽化一部分蒸汽来维持平衡。
液体汽化时，需要吸收热量，此热量称为汽化潜热，汽化潜热来自被冷却对象，它使被冷却对象变冷，或者使它维持在低于环境温度的某一低温。
为使上述过程连续进行，必须不断地从中抽走蒸汽，再不断地将液体补充进去。
通过一定的方法把蒸汽抽走，并使它凝结成液体后再回到中，就能满足这一要求。
从中抽出的蒸汽，如果直接凝结成液体，所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，而我们希望蒸汽的冷凝过程在常温下实现，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。
这样，制冷工质将在低温、低压下蒸发，产生制冷效应，并在常温、高压下冷凝，向环境或冷却介质放出热量。
因此，汽化制冷循环由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽的液化和高压液体降压四个过程组成。
制冷的基本热力学原理各种制冷方法概括起来可分为两大类：输入功实现制冷和输入热量实现制冷。
蒸汽压缩式制冷、热电制冷属于输入功实现制冷，吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷属于输入热量实现制冷。
制冷系数是衡量制冷循环经济性的指标。
制冷机消耗的功愈少，自低温热源吸取的热量愈多，则制冷系数愈大，循环愈经济。
第四章 气体制冷与液化循环
循环过程4
过程4—5：对液氢抽空，使压力降低到其三相点以下，内容器及 其15MPa的氦气被进一步冷却到10~12K。
循环过程5
过程5—6：最后，开启氦气排放阀，将氦的压力从15MPa降低至 0.101MPa。由于保留在容器中的氦对排放出的氦气做功，该过程
基本上是等熵膨胀过程，能使容器中80%~100%的氦气液化。
压缩热，在图上简单地用等温线1—2表示
压缩气体在换热器内被节流后的返流气体冷却到点3，这是一个等压 冷却过程，在图上用等压线2—3表示 高压气体经节流阀节流膨胀至点4，此时有部分气体被液化。在图上 节流过程用等焓线3—4表示 节流后末被液化的气体及作为制冷机时由于吸收热负荷后气化的气体， 从贮液器（g点）引出，流经换热器被进入系统的压缩气体加热到常 温（点1），返回到压缩机入口。其复热过程在图上用g-1等压线表示
在上述讨论中，都假定两个参数不变。但在实际过程中，三个参数之间是相
互制约的，因此在确定循环参数时要综合考虑，才能得到最佳值
在克劳特循环中，高压气体压力 p2，进入膨胀机的气量 me，以及进膨胀机的 高压气体温度 T3 等参数，不仅影响循环的性能指标制冷量、液化率和需用功 等，还会影响系统中换热器的工况。现讨论如下： 当p2和T3不变时，增大膨胀量me ，膨胀机的产冷量随之增大，循环的制 冷量及液化率相应增加。但过分增大时，由于进入节流阀的气量太少， 会导致制冷量过剩，使第二换热器偏离正常工况，或造成不必要的冷量 损失
（Combination of Isenthalpic and Isentropic Expansion ）
克劳特循环
1902年，法国的克劳特首先实现了带有活塞式膨胀机的空气液化循环 在克劳特系统中，气体首先被压缩到大约 4MPa 的压力，然后进入第 一换热器 A。从第一换热器出来的主流气中，大约有60%~80%的气体 分流到膨胀机，膨胀后的气体在第二换热器 B 后面与返流气汇合。待 液化气体则连续通过 B、C 换热器，最后通过节流阀进入贮液器。贮
制冷技术培训资料
通过磁场实现制冷效果
各种制冷技术比较
压缩式制冷
优点：制冷效率高 缺点：噪音大
吸收式制冷
优点：节能环保 缺点：制冷效率较低
磁制冷
优点：无机械运动 缺点：制冷效果有限
应用领域
家用电器
制冷技术在冰箱、 空调等家电中得
到广泛应用
食品冷藏
冷库、冷藏车等 食品冷链的关键
技术
医疗保健
医用冰箱、冷冻 仓等设备中需要
环境友好
选择对环境友好的制冷剂， 可以减少对环境的影响， 保护生态平衡
制冷剂的安全性
存在潜在危 险
毒性或燃爆性
谨慎使用
重视安全性问题
制冷剂的应用
01 家用电器
冰箱空调等
02 工业领域
化工、医药等行业
03
制冷剂应用的重要性
合理选择和使用制冷剂对于提高制冷系统的性能 和安全性至关重要。在日常生活中，我们接触到 的很多产品和设备都需要制冷剂来实现冷却，因 此了解制冷剂的选择、环保性和安全性是非常必 要的。
医疗设备应用场景
稳定性需求
核磁共振
正常运行
保障设备
温度控制
超声仪器
● 06
第6章 制冷技术未来发展趋 势
制冷技术的智能化发展
01 智能化制冷技术
利用物联网、人工智能等技术，实现智能化 控制和管理
02 未来发展趋势
智能化技术将成为未来制冷技术的主要趋势
03
可再生能源与制冷技术的结合
太阳能
利用太阳能推动制冷技术 的发展
01 面对资源日益紧缺和环境污染
资源紧缺
02 需要不断改进技术
技术改进
03
展望未来
第四章-活塞式制冷压缩机的主要零部件ppt课件
我国系列活塞式制冷压缩机均采用滑动轴承， 滑动轴承根据轴承孔座是整体式还是剖分式而 分别具有轴套和轴瓦两种结构的形式。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
第三节
连杆组件
包括连杆小头衬套、连杆体、连杆大 头轴瓦及连杆螺栓等。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
二、缸盖、侧盖
1．缸盖 制冷压缩机的缸盖起着对气缸上部进
行密封的作用，它和机体、排气阀一起形 成了压缩机的排气腔。
2．侧盖 用以封闭曲轴箱两侧的窗孔。两边侧
气环泵油原理
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气环不断 地上下移动， 润滑油就会被 挤入气环的上 侧间隙中，从 而逐渐上升而 进入气缸中 。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
2.油环
油环的作用是刮下附着于气缸壁上多余的 润滑油，并使壁面上油膜分布均匀。
2.簧片阀
阀片用弹性薄钢片制 成，阀片的一端固定在 阀座上，另一端可以在 气体压差的作用下上下 运动，以达到启闭的目 的。
其质量轻、惯性小、 启闭迅速，适用于小型 高转速压缩机。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
制冷基本原理PPT课件
三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸 发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和 板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热
降压降温，保证压差：PK P0，TK T0
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章 辅助设备
辅助设备 作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行． 分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
一.目前有哪些主要的制冷方法
气体膨胀制冷 蒸气压缩制冷 固态物质升华制冷
二.蒸气压缩式制冷
1. 基本组成 压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器
第三章 制冷剂
一.什么叫制冷剂 制冷剂就是能从一个地方吸收热量，而 在另一个地方排出热量，以达到制冷目 的的工质。
二.常用的制冷剂概述
1.无机化合物 例如: NH3 H2O 2.氟里昂 例如: R12 R22 R134a 3.碳氢化合物 例如: CH4 C2H6
外平衡热力膨胀阀示意图
外平衡热力膨胀阀的安装位置
感温包的安装位置
三、毛细管 安装位置：冷凝器与蒸发器之间 作 用：作为制冷循环的流量控与 节流元件
工作原理：根据流体在管内流动产生 摩擦阻力，来改变其流 量．管短，压降小，流量大； 反之压降大流量小．
结构特点
❖ 1.结构简单，制造方便，价格低廉。 ❖ 2.没有运动部件，本身不容易产生故障和泄
制空气流动）．
1 水出 水进
2 5
3
A4
7 8 9
10
11
A
B
制冷技术讲义
第一章制冷技术基本知识§1-1 概述一、何谓制冷日常生活中常说的“热”或“冷”是人体对温度高低感觉的反应。
在制冷技术中所说的冷，是指某空间内物体的温度低于周围环境介质（如水或空气）温度而言。
因此“制冷”就是使某一空间内物体的温度低于周围环境介质的温度，并连续维持这样一个温度的过程。
二、何谓人工制冷我们都知道，热量传递终是从高温物体传向低温物体，直至二者温度相等。
热量决不可能自发地从低温物体传向高温物体，这是自然界的可观规律。
然而，现代人类的生活与生产经常需要某个物体或空间的温度低于环境温度，甚至低得很多。
例如，储藏食品需要把食品冷却到０℃左右或－15℃左右，甚至更低。
而这种低温要求天然冷却是达不到的，要实现这一要求必须有另外的补偿过程（如消耗一定的功作为补偿过程）进行制冷。
这种借助于一种专门装置，消耗一定的外界能量，迫使热量从温度较低的被冷却物体或空间转移到温度较高的周围环境中去，得到人们所需要的各种低温，称谓人工制冷。
而这种装置就称谓制冷装置或制冷机。
三、人工制冷的方法人工制冷的方法主要有相变制冷、气体绝热膨胀制冷和半导体制冷三种。
１.相变制冷即利用物质相变的吸热效应实现制冷。
如冰融化时要吸取80 kcal/kg的熔解热；氨在１标准大气压下气化时要吸取327kcal/kg的气化潜热；干冰在１标准大气压下升华要吸取137kcal/kg的热量，其升华温度为－78.9℃。
２.气体绝热膨胀制冷：利用气体通过节流阀或膨胀机绝热膨胀时，对外输出膨胀功，同时温度降低，达到制冷的目的。
３.半导体制冷：珀尔帖效应告诉我们：两种不同金属组成的闭合电路中接上一个直流电源时，则一个接合点变冷，另一个接合点变热。
但是纯金属的珀尔帖效应很弱，且热量通过导线对冷热端有相互干扰，而用两种半导体（Ｎ型和Ｐ型）组成的直流闭合电路，则有明显的珀尔帖效应且冷热端无相互干扰。
因此，半导体制冷就是利用半导体的温差电效应实现制冷地。
空调用制冷技术第四章作业(解答)
1、某空调用制冷系统，工质为氨，需要制冷量Φ0=40KW，空调用冷冻水温度t2=10℃，冷却水温度t w1=32℃,蒸发器端部的传热温差取△t0=5℃,冷凝器端部的传热温差取△tK =8℃，计算中取液体过冷度△tS·C=5℃，吸气管路有害过热度△t S·h =5℃，压缩机的容积效率ηV=0.8，指示效率ηi=0.8，绘制制冷循环压—焓图并计算单位制冷量q0，压缩机理论功率pth，指示功率Pi，理论制冷系数ε，实际输气量Vr ，理论输气量Vh，给定工质状态参数如下：解：根据已知条件，制冷机的工作温度为：t k=t w1+△t k=32+8=40℃t o =t2-△t=10-5=5℃t s·c =tk-△ts·c=40-5=35℃t s·h =t2-△ts·h=5+5=10℃1′12′23′34压—焓图1、单位质量制冷量：kg KJ h h q /002.1095410=-=2、单位容积制冷量：kg KJ q q ov /55.43901==ν制冷剂质量流量：s kg q M or /1053.36002.10954030-⨯===φ3、理论耗功率：kg KJ h h w /71.160120=-=‘’‘)(87.50KW M w P r th =⨯= 4、指示功率：KW P P ithi 34.7==η 5、理论制冷系数：81.6==ooo w q ε 6、实际输气量：s m q M V r r /1011.933101-⨯=∙=∙=νφν7、理论输气量：s m V V vrh /1039.1133-⨯==η2 612．5AG(6AWl2．5)型制冷压缩机的有关结构和运行参数为：活塞行程100mm ，转速960r ／min ，蒸发温度5℃，冷凝温度40℃，压缩机吸气温度10℃，压缩机的容积效率ηV =0．60，指示效率0．87，摩擦效率0．90。
制冷ppt-第4章4.1单级蒸气压缩式制冷理论循环
制冷技术与装置第四章蒸气压缩式制冷掌握重点：单级压缩各类循环的热力学计算、性能影响及特性分析；两级压缩与复叠式制冷的概念、流程、能量平衡、参数设计、应用场合。
§4.1 单级蒸气压缩式制冷理论循环（将复杂问题简单化，忽略次要因素）单级蒸气压缩式制冷理论循环的假设基础：（1）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都是定值；（2）离开蒸发器、进入压缩机的制冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器、进入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体（4）制冷剂在管道内没有流动阻力损失，除了蒸发器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交换（5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化忽略不计，且与外界环境没有热交换（3）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程中不存在任何不可逆损失；如何在T-S图上和p-h图上描述单级蒸气压缩式制冷理论循环？7理论循环在T-S图（a）和lg p-h图（b）上的表示=dd-q dhw蒸发过程：吸收外界热量，在T-s图上用面积1-5-b-a-1代表，而在lg p-h图上则用线段5-1表示。
1345762.制冷量减少h 5-h 746743’二者是相等的！面积57cbc b ad 带来的好处：1.省掉膨胀机，设备简化2.改变膨胀阀开度，易调节蒸发温度膨胀阀代替膨胀机的原因：1.饱和液体或两相混合物膨胀系数小，做功有限2.膨胀功回收设备（膨胀机）结构复杂，加工困难3.湿过程缺点：COP 下降膨胀阀不仅不能回收膨胀功，反而将膨胀功部分转化为热能，损失了部分制冷量(3)理论比功w 0120h h w -=单级压缩蒸气制冷机的理论比功也是随制冷剂种类和制冷机循环的工作温度而变的。
(4)单位冷凝热q k包括显热和潜热两部分()()q h h h h h h k =-+-=-233424(5)理论循环制冷系数ε0ε0001421==--q w h h h h 制冷系数愈大经济性愈好冷凝温度越高制冷系数越小蒸发温度越低q q w k =+00循环能量守恒(6)热力完善度单级压缩蒸气制冷机理论循环的热力完善度按定义可表示为412410T T T h h h h c ---==εεηεc :在低温热源温度（T 0）和高温热源温度温度（T 4）之间工作的逆卡诺循环的制冷系数。
第四章 涡旋式制冷压缩机
三 、 发 展 趋 势 及 研 究 现 状
优化结构，简化生产工艺，降低生产成本 涡旋体型线研究，提高密封性能，减少磨损
双作用压缩机：采用双作用涡旋盘，动涡盘的两面有完全对称的型线，分别
与两侧的静涡旋盘型线啮合。此结构两侧气体力完全平衡，可减少轴向磨损和 气体泄漏。
扩大应用范围（低温领域、新工质） 计算机仿真优化设计
结构与工作过程
低压气体从机壳顶部吸气管1 直接导入涡旋板四周，封在月 牙形容积中，然后被压缩； 高压气体由静涡旋体5的中心 排气孔2进入排气腔4，并通过 排气通道6被导入机壳下部去 冷却电动机11，与润滑油分离 后由排气管19排出； 十字滑环18是上、下两面设置 互相垂直的两对凸键的圆环， 其作用是防止动涡旋体倾斜和 自转。背压腔8的作用是平衡 轴向力和力矩； 润滑系统：压差供油
3.涡旋式制冷压缩机的特点 1）相邻两室的压差小，气体的泄漏量少。 2）由于吸气、压缩、排气过程是同时连续地进行，压 力上升速度较慢，因此转矩变化幅度小、振动小。
3）没有余隙容积，故不存在引起输气系数下降的膨胀 过程。
4）无吸、排气阀，效率高，可靠性高，噪声低。
涡旋式制冷压缩机
5）由于采用气体支承机构，故允许带液压缩，一旦压缩腔
效率高
吸气、压缩、排气连续单向进行，直接吸气，因而吸入气体的有害 过热小； 没有余隙容积中气体的膨胀过程，容积效率高（高达95％以上）； 两相邻压缩腔中的压差小，气体泄漏少； 动涡旋体上所有接触线转动半径小，运动速度低，摩擦损失小； 无吸气阀，也可不设置排气阀，气流的流动损失小； 涡旋式压缩机的效率比往复式约高l0％。
θ=0°时第③室容积完全闭合； θ=2 时第③室变为第②室，即V=V2(θ)=V3(θ=2 )； 当θ=θ*时第②室与第①室连通，开始排气，此时的排 气容积V*=V1(θ*)+V2(θ*)，但V1(θ*)是第①室残留气 体的容积，即涡旋式压缩机的余隙容积，它没有向吸气 腔的膨胀过程，不影响压缩机的容积效率。
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对于单机双级制冷压缩机，在单级型号前加“S” 表示双级。如：S8AS12.5A制冷压缩机，该压缩 机为4缸，氟利昂制冷剂，气缸排列形式为S形， 气缸直径为12.5cm,直接传动。
活塞式制冷压缩机的构造
开启式制冷压缩机组成：机体、活塞及曲柄连 杆机构、气缸套及进气排气阀组合件、卸载装 置、润滑系统。
VhVgnZ/60240D2SnZ
活塞式压缩机的容积效率
压缩机实际排气量VR,活塞排气量大于实际排气 量，两着之比为压缩机容积效率，用ηV 表示，
即
ηV
= vg
vh
考虑实际因素：气缸余隙容积、吸排气阀阻力， 吸气过程中气体被加热的程度以及漏气等四个方 面，这样，容积效率等于四个系数的乘积。
余隙系数
P
V
V1 Vg
Vg VV1 Vg
3
2
P2
P1 Vc
4
△ V1
V1
Vg
△
s
1 V
图-余隙容积的影响
2、实际过程
存在着余隙容积Vc；Pk由工质决定；
v1 是由余隙容积中工质膨胀造成的。
1’ 2’多变压缩过程
2’ 3’有阻力的排气过程 3’ 3 4 4’有余隙容 积的膨胀过程 4’ 1’ 有阻力的吸气过程
气缸的不同布置方式
开启式
半封闭式
封闭式
类型
活塞连杆式 往复式
活塞斜盘式
容 积 回转式 式
转子式 涡旋式
螺杆式
单螺杆 双螺杆
速
度
离心式
式
制冷压缩机类型
气密特征 开启 半封闭
全封闭
容量范围（KW）
主要用途
0.4～120
冷冻、空调、热泵
0.75～45
冷冻、空调
0.1～15
冷藏库、车辆
特点
机型多，易生产， 价廉，容量中等
润滑系统
压缩机曲轴箱下盛有一定数量润滑油，通过油过 滤器被油泵吸入并压出。一路被押送至油泵端的 曲轴进油孔，润滑主轴承、连杆大小头轴承；另 一路送至轴封处，润滑轴封，前主轴承和连杆大 小头轴承。
活塞式制冷压缩机曲轴箱的油温应在70度以下， 制冷能力达到压缩机应在曲轴箱内设置油冷却器， 内通冷却水，以降低润滑油的温度。
高速，小容量
高速，小容量
压比大，可替代小 容量往复式压缩机， 价昂
冷冻、空调
适用于大容量
型号说明：
表示传动方式，用“A”表示直接传m)。 表示气缸排列形式。 表示使用的制冷剂。 表示气缸数目。
例如：4AV12.5A制冷压缩机，该压缩机为4缸， 氨制冷剂，气缸排列形式为V形，气缸直径为 12.5cm,直接传动。
P1 —— 吸气阀压力损失 P2 —— 排气阀压力损失
25
压缩机工作过程
1.压缩过程 将制冷剂的压力提高。当活塞处于最下 端位置1-1（称为内止点或下止点）时，活塞移动到22位置时，开始排气。制冷剂在气缸内从吸气时的低压 升高到排气压力的过程称为压缩过程。
2.排气过程 制冷剂进入冷凝器。直到活塞运动到最 高位置3-3（称为外止点或上止点）时排气过程结束。 制冷剂从气缸向排气管输出的过程称为排气过程。
第二节 活塞式制冷压缩机的选择计算
活塞式压缩机的活塞排量 理想工作过程：进气、压缩、排气。
P 32
P1 P2
4
1
D
Vg
Vg v’
图-活塞式压缩机理想工组过程
活塞
活塞进行往复运动，重复上述三个过程。 对于单级压缩机：
Vg
4
D2S
对于有z个气缸,转数为n (r/min),压缩 机吸入气体体积为
封闭式活塞制冷压缩机
半封闭式：其曲轴箱集体与电动机外壳共 同构成一个封闭空间，取消轴封装置，整 机结构紧凑。
全封闭式：全封闭式将压缩机与电动机全 部封装在一个钢质外壳内，电动机在气态 制冷剂中运行，结构紧凑。
另外，对于全封闭式 制冷压缩机的电动机组多 靠吸入的低压气态制冷机制冷，压缩机进气过 热度大，排气温度高，耗能较大，其吸气压力 下降，电动机负荷减小时，绕组温度反而升高， 故在高温工况设计的压缩机不宜在低温工况运 行。
开启
开启 全封闭 开启 全封闭 开启 半封闭 开启 半封闭 开启 半封闭
0.75～2.2 0.75～2.2 0.1～5.5 0.75～2.2 2.2～7.5 100～1100 22～90 30～1600 55～300
90～1000
轿车空调专用
高速，小容量
车辆空调 冷藏库、冰箱、车辆
车辆空调、热泵 空调 热泵 热泵、车辆 车辆空调 热泵
卸载装置
高速多缸活塞式制冷压缩机卸载装置用来使压缩 机在运转条件下停止部分气缸的排气，以改变压 缩机的制冷能力。
中小型活塞式制冷压缩机普遍采用油压启阀式卸 载装置，有两个组件组成：顶杆启阀机构、油压 推杆机构。
吸气阀片
10
1
9
2
8
7
3
6
11 5
油压启阀式卸载装置
4
左图）顶杆启阀机构 右图）油压推杆机构 1-油缸 2-活塞 3-弹簧 4-推杆 5-凸缘 6-转动环 7-缺 口 8-斜面切口 9-顶杆 10-顶杆弹簧 11-油管
入气体进行压缩，离心式压缩机广泛应用与大型 制冷系统中。
活塞式制冷压缩机的分类及构造
根据气流流动情况可分为：顺流式、逆流式。 根据气缸排列和数目的不同分类：卧式、立
式、高速多缸压缩机。 根据构造方式不同分类：开启式、半封闭式
和全封闭式。 根据制冷机分类：氨压缩机和氟利昂压缩机。
制冷压缩机分类
机体：主要部件，上下两个隔板将其分割成三 个空间：下部为曲轴箱；中部为吸气腔，与进 气管相连；上部与气缸盖共同组成排气腔
活塞式压缩机主要由机体、气缸、活塞、连杆、曲轴和气阀等组成。
配件：
活塞及曲柄连杆机构
活塞式制冷压缩机的曲柄通常采用球墨铸铁，曲 轴上钻有油孔，保证轴承的润滑和冷却。
连杆采用锻铸铁。
第四章 制冷压缩机
第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造 第二节 活塞式制冷压缩机的选择计算 第三节 螺杆式制冷压缩机 第四节 离心式制冷压缩机 第五节 回转式制冷压缩机
第一节 活塞式制冷压缩机的分类及其构造
根据工作原理分类：容积式、离心式。 容积式压缩机常用的又可以分为活塞式压缩机和
回转式压缩机。 离心式压缩机原理为依靠离心力作用连续的将吸
活塞采用铝镁合金铸铁，智联请组织细密。
活塞上设有两道密封环，保证气缸壁和活塞之间 的密封。下还设有油环，活塞向上运动时，靠油 环布油，保证润滑。
气缸套及进排气阀组合件
主要组成：气缸套、外阀座、内阀座、进排气 阀片、阀盖及缓冲弹簧等。
外阀座起吸气阀片的升高限制器作用。阀盖起 排气阀片的升高限位作用，也可以防止液击做 成的气缸破损。