第四章 滚动转子式压缩机
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05第四章滚动转子式制冷压缩机
1
sin 2
滑片侧面的气体力： Fg1 xL p ps0
转子的气体力： Fg RL1 p ps0
21 cos 1 cos 2
1
c)τ愈大，泄漏圆周长愈短，周向泄漏愈小。
e R , r R e R1
第四章 滚动转子式制冷压缩机
掌握的主要内容
1、工作原理、 基元容积和压力的变化关系
2、热力性能 3、受力分析 4、输气量调节
第一节 工作过程和结构特点
结构特点
工作过程
几个特征角及其影响：
排气结束
排气开始
吸气结束
吸气开始 1)
压缩开始
2)
吸气孔口后边缘角 构切成点吸的气左封侧闭, 膨容胀积， 引起低压或真空
d
1 R R d
2
1 R2d 1 2d
2
2
不计滑片厚度时，吸气缸 横截面积：
As
1 2
R2 2
R 2
1
s in
1
4
sin
2
气缸容积变化规律
计滑片厚度时，滑片伸入气缸中所占据的面积：
Ax
b x
3、固定方式：气缸 与机壳焊接在一起
双缸全封闭滚动转子式压缩机
排气管
吸
特点：
气
管
动力平衡性好双转
子使负荷扭矩的变
化平缓，减振，适
用于大功率。
排气消声器
固定方式：气
缸和电机热套 在机壳上+气缸 与机壳焊接。
双缸双转子
滚动转子式压缩机的特点与趋势
滚动转子式制冷压缩机[材料浅析]
![滚动转子式制冷压缩机[材料浅析]](https://img.taocdn.com/s3/m/d9aae44b964bcf84b8d57b3f.png)
滚动转子式制冷压缩机
重点资料
1
一.概述
滚动转子式制冷压缩机主要结构示意图
重点资料
2
二.工作过程
工 作 过 程 示 意 图
θ
力工
随作
转容
角积
的 变 化
与 气 体 压
重点资料
3
三.主要结构及特点
结构形式: 1)小型全封闭式压缩机，一般标准制冷量多为3kW以下，广泛 应用于小型冷冻、冷藏与空调装置中。 2)分为卧式和立式两种
重点资料
4
立 式 结 构
重点资料
5
卧式结构
重点资料
6
❖ 优点： ❖ 1)结构简单，体积小，重量轻，同活塞式压缩机比
较，体积可减小40％～50％，重量 也可减轻40 ％～50％； ❖ 2)零部件少，特别是易损件少，同时相对运动部件 之间的摩擦损失少，因而可靠性较高； ❖ 3)仅滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力 可完全 平衡，因此振动小，运转平稳； ❖ 4)没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直 接吸气，减小了吸气有害过热，所以其效率高。但 其加工及装配精度要求 高。
重点资料
9
❖ 双缸布置 ❖ 提高经济性和可靠性
单缸和双缸的扭矩变化
双缸机
重点资料
10
五.主要结构参数
❖ 主要结构参数有:
1)气缸直径D; 2)气缸的轴向长度L; 3)转子偏心矩e; 4)相对气缸长度μ=L/D
重点资料
11
六.输气量调节
❖ 变频调节-分为交流变频调速和直流变频调速
取暖运重点行资特料性
消除措施:
1)提高曲轴的动力平衡;
2)控制曲轴的旋转不均匀度;
3)机壳的优化设计;
4)减少气流压力脉动;
重点资料
1
一.概述
滚动转子式制冷压缩机主要结构示意图
重点资料
2
二.工作过程
工 作 过 程 示 意 图
θ
力工
随作
转容
角积
的 变 化
与 气 体 压
重点资料
3
三.主要结构及特点
结构形式: 1)小型全封闭式压缩机，一般标准制冷量多为3kW以下，广泛 应用于小型冷冻、冷藏与空调装置中。 2)分为卧式和立式两种
重点资料
4
立 式 结 构
重点资料
5
卧式结构
重点资料
6
❖ 优点： ❖ 1)结构简单，体积小，重量轻，同活塞式压缩机比
较，体积可减小40％～50％，重量 也可减轻40 ％～50％； ❖ 2)零部件少，特别是易损件少，同时相对运动部件 之间的摩擦损失少，因而可靠性较高； ❖ 3)仅滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力 可完全 平衡，因此振动小，运转平稳； ❖ 4)没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直 接吸气，减小了吸气有害过热，所以其效率高。但 其加工及装配精度要求 高。
重点资料
9
❖ 双缸布置 ❖ 提高经济性和可靠性
单缸和双缸的扭矩变化
双缸机
重点资料
10
五.主要结构参数
❖ 主要结构参数有:
1)气缸直径D; 2)气缸的轴向长度L; 3)转子偏心矩e; 4)相对气缸长度μ=L/D
重点资料
11
六.输气量调节
❖ 变频调节-分为交流变频调速和直流变频调速
取暖运重点行资特料性
消除措施:
1)提高曲轴的动力平衡;
2)控制曲轴的旋转不均匀度;
3)机壳的优化设计;
4)减少气流压力脉动;
第四章 滚动转子式压缩机
? 应用场合
几乎全部应用于制冷系统，主要是空调系统，在制 冷量为10kw以下的机型中具有很大优势。目前的家 用空调几乎全部用滚动转子式压缩机。
4-2 滚动转子式压缩机工作过程 及主要热力性能参数分析
一、滚动转子式压缩机的工作过程
? 几个特征角及对工作过程的影响
假定：气缸中心及偏心转子中心连线 oo1表征 转子转角θ的位置。假定θ=0时，转子处于 最上端的位置，气缸与转子的切点 T在气缸内 壁顶点，随着θ的不同，在 0~4π的区间内， 转子完成不同的工作过程。
若不计滑片厚度和排气阀以下排气孔的容积时：
qvt ? 60n? ( R2 ? r2 )L ? 60n?R2 L? (2 ? ? )
式中：R ——气缸内半径，m； r ——偏心转子外半径，r＝R-e，m； L ——气缸轴向长度，m； n ——转子转速，r／min； τ ——相对偏心距，τ＝e／R，e是偏心距，m。
? 压缩机功率与效率
滚动转子式压缩机的功率和效率定义和物理意义同往 复式压缩机。 小型全封闭滚动转子式压缩机能量损失主要有：
电动机损失：定子铜损、转子铁损、风损，占48%； 指示功率损失：进排气压力损失、泄露损失、顶部余隙损失、气 体过热损失，占38%； 机械损失：轴承损失、滑片损失、间隙损失、惯性力损失、机构 损失等，占14%。
3—4水 平线； P＝Ps0
4—5水 平线； P＝ Ps0
5—6； Ps0↑→ Pdk
0—a
a—b
a—b′ b′—c
吸气前气体膨胀 过程。
当θ＝α时，
与吸气孔相通， 吸气开始。
吸气过 程。
当θ＝ 2π时，
吸气结 束，此 时V达到 最大值 Vmax。
吸气回 流过程。
几乎全部应用于制冷系统，主要是空调系统，在制 冷量为10kw以下的机型中具有很大优势。目前的家 用空调几乎全部用滚动转子式压缩机。
4-2 滚动转子式压缩机工作过程 及主要热力性能参数分析
一、滚动转子式压缩机的工作过程
? 几个特征角及对工作过程的影响
假定：气缸中心及偏心转子中心连线 oo1表征 转子转角θ的位置。假定θ=0时，转子处于 最上端的位置，气缸与转子的切点 T在气缸内 壁顶点，随着θ的不同，在 0~4π的区间内， 转子完成不同的工作过程。
若不计滑片厚度和排气阀以下排气孔的容积时：
qvt ? 60n? ( R2 ? r2 )L ? 60n?R2 L? (2 ? ? )
式中：R ——气缸内半径，m； r ——偏心转子外半径，r＝R-e，m； L ——气缸轴向长度，m； n ——转子转速，r／min； τ ——相对偏心距，τ＝e／R，e是偏心距，m。
? 压缩机功率与效率
滚动转子式压缩机的功率和效率定义和物理意义同往 复式压缩机。 小型全封闭滚动转子式压缩机能量损失主要有：
电动机损失：定子铜损、转子铁损、风损，占48%； 指示功率损失：进排气压力损失、泄露损失、顶部余隙损失、气 体过热损失，占38%； 机械损失：轴承损失、滑片损失、间隙损失、惯性力损失、机构 损失等，占14%。
3—4水 平线； P＝Ps0
4—5水 平线； P＝ Ps0
5—6； Ps0↑→ Pdk
0—a
a—b
a—b′ b′—c
吸气前气体膨胀 过程。
当θ＝α时，
与吸气孔相通， 吸气开始。
吸气过 程。
当θ＝ 2π时，
吸气结 束，此 时V达到 最大值 Vmax。
吸气回 流过程。
第4章 滚动转子式制冷压缩机
第四频调节 旁通调节 多机并联调节 变频调节
例如对热泵型空调机，人们往往希望启动后应尽 快达到暖房室温，因此要求压缩机高速运转；当 温度达到预定温度时，若仍高速运转，不仅功率。 消耗大，还会增加压缩机开停次数．使室内温度 变化幅度增大，不但不舒适，而且由于断续运转 也增加了热损失，因而要求降低压缩机转速，使 之与室内暖房负荷能协调运行。上述要求可采用 变频压缩机来解决。右图给出采用变颠调节 的热泵空调机运行特性，启动时压缩机高速运转，快速接近暖房设定温度，当室内温度趋 向适合温度时．压缩机低速运转，可减少开停次数，并使室温变化很小，达到既节能又舒 适的目的。 Principles and Equipments of Refrigeration
立式 双缸 全封 闭滚 动转 子式 压缩 机
变频 式双 缸全 封闭 滚动 转子 式压 缩机
Principles and Equipments of Refrigeration
第四章 滚动转子式制冷压缩机
2）卧式全封闭滚动活塞式制冷压缩机
其供液压泵是由安装在 主轴承上的吸油流体二 极管11、安装在辅轴承 上的排油流体二极管9及 供油管6组成，润滑油借 助滑片8的往复运动经吸 油流体二极管11被吸人 泵室，通过排油流体二 极管9排入供油管6中。 再进入曲铀1的轴向油道， 通过径向分油孔供应到 需要润滑的部位 对于卧式压缩机，由于结构上的变化，使贮油部位离轴端较远，不能利用轴的 离心输油方法。卧式压缩机一般可利用吸、排气压差供油及排气输送式供油。
Principles and Equipments of Refrigeration
第四章 滚动转子式制冷压缩机
与往复式压缩机有所不同的是：滚动转子式压缩机的膨胀过程在极短时间内完 成，加之制冷工况的压力比较高，可认为膨胀过程是绝热的，膨胀过程指数为k； 且相对余隙c相对往复式压缩机小得多，因而λV的值比往复式压缩机大。
《制冷压缩机》第4章_滚动转子式制冷压缩机解析
制冷压缩机
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
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-滚动转子式 2011
反映电动机的损失，即反映电动机转子的铁损、定子绕组的 铜损和风损，这些损失与电动机原始设计参数有关，也与电 动机运行工况、冷却介质、安装结构有关，通常在下列范围 内选取：小冰箱的＜0.65，商用制冷机的＜ 0.8。
电效率
反映电动机输入功在压缩机中利用的完善程度。全封闭滚动 转子式压缩机的电效率比较低，通常在0.4～0.55的范围内。
生物系统热科学与技术研究所
生物系统热科学与技术研究所
生物系统热科学与技术研究所
生物系统热科学与技术研究所
生物系统热科学与技术研究所
特点
滚动转子式压缩机与往复活塞式压缩机相比， 具有下列特点：
零部件少，结构简单 易损零件少，运行可靠 在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量轻、运转平衡 没有吸气阀片，阻力小，吸气过热小；余隙容积小，输气系 数较高 加工精度要求较高 密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大 单缸的转矩峰值大，需平衡。
转子与气缸的切点T达到 位置时，存有的高压气体的 气缸容积； 排气阀下方排气孔的容积； 排气孔入口处气缸被削去部分的容积。由于排气孔口具有一 定的宽度和排气阀占据的空间，在气缸内形成余隙容积，当 转角口转至4 ， 时，余隙容积与其后处于吸气的基元容积 经排气孔口连通，余隙容积内残留的高压气体膨胀，使吸入 的新鲜气休减少。
生物系统热科学与技术研究所
四、目前发展趋势
变频压缩机的发展
变频压缩机采用变频调速技术进行能量调节，使其制冷量与系统负荷协调变 化，并使机组在各种负荷条件下都具有较高的能效比。 具有节能、舒适、启动快速、温控精度高及易于实现自动控制等优点，受到 世人瞩目。
双缸滚动转子式压缩机的发展
为平衡压缩机转子的不平衡惯性力，已研制双转子滚动转子压缩机，该压缩 机的两个汽缸相差180°对称布置，可以使负荷扭矩的变化趋于平稳。
电效率
反映电动机输入功在压缩机中利用的完善程度。全封闭滚动 转子式压缩机的电效率比较低，通常在0.4～0.55的范围内。
生物系统热科学与技术研究所
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生物系统热科学与技术研究所
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特点
滚动转子式压缩机与往复活塞式压缩机相比， 具有下列特点：
零部件少，结构简单 易损零件少，运行可靠 在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量轻、运转平衡 没有吸气阀片，阻力小，吸气过热小；余隙容积小，输气系 数较高 加工精度要求较高 密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大 单缸的转矩峰值大，需平衡。
转子与气缸的切点T达到 位置时，存有的高压气体的 气缸容积； 排气阀下方排气孔的容积； 排气孔入口处气缸被削去部分的容积。由于排气孔口具有一 定的宽度和排气阀占据的空间，在气缸内形成余隙容积，当 转角口转至4 ， 时，余隙容积与其后处于吸气的基元容积 经排气孔口连通，余隙容积内残留的高压气体膨胀，使吸入 的新鲜气休减少。
生物系统热科学与技术研究所
四、目前发展趋势
变频压缩机的发展
变频压缩机采用变频调速技术进行能量调节，使其制冷量与系统负荷协调变 化，并使机组在各种负荷条件下都具有较高的能效比。 具有节能、舒适、启动快速、温控精度高及易于实现自动控制等优点，受到 世人瞩目。
双缸滚动转子式压缩机的发展
为平衡压缩机转子的不平衡惯性力，已研制双转子滚动转子压缩机，该压缩 机的两个汽缸相差180°对称布置，可以使负荷扭矩的变化趋于平稳。
滚动转子压缩机工作原理
滚动转子压缩机工作原理
一、吸气阶段
滚动转子压缩机开始工作时，首先通过吸气口吸入气体。
在吸气过程中，滚动转子压缩机的滚动转子开始旋转，并与气缸壁紧密接触。
此时，气缸壁上的吸气口打开，气体进入气缸内部。
二、压缩阶段
在压缩阶段，滚动转子压缩机开始对气体进行压缩。
随着滚动转子的旋转，气体被逐渐压缩并推向前方。
在压缩过程中，气体的温度和压力逐渐升高。
三、排气阶段
当气体被压缩到一定程度后，滚动转子压缩机的排气口打开，气体通过排气口排出压缩机。
在排气过程中，气体通过排气口排出压缩机时，会带走一部分热量，因此压缩机的温度会有所降低。
综上所述，滚动转子压缩机的工作原理主要分为吸气阶
段、压缩阶段和排气阶段。
在吸气阶段，气体通过吸气口进入气缸内部；在压缩阶段，气体被逐渐压缩并推向前方；在排气阶段，气体通过排气口排出压缩机。
滚动转子式压缩机
滚动转子式压缩机简介滚动转子式压缩机是一种先进的压缩机技术，在工业和商业领域中得到广泛应用。
它采用滚动方式实现压缩的原理，具有高效率、低噪音、紧凑型和可靠性等特点，被广泛用于空调、制冷设备、压缩空气系统等领域。
工作原理滚动转子式压缩机由两个滚轮（即转子）组成，一个为固定转子，一个为活动转子。
这两个滚轮的齿形互为补形，通过滚动的方式实现气体的压缩。
工作过程中，活动转子通过外部力（如电机）的驱动而转动，同时与固定转子接触，形成密闭的工作腔。
当活动转子转动时，使得工作腔的容积逐渐减小，气体被压缩并排出。
结构与组成部分滚动转子式压缩机主要由以下几个部分组成：1. 固定转子：固定在压缩机壳体上，具有固定的齿形，与活动转子的齿形互为补形。
2. 活动转子：通过电机等外部力驱动转动，具有活动的齿形。
3. 压缩室：由固定转子和活动转子的齿形组成，形成密闭的工作腔。
4. 进气口：将气体引入压缩室。
5. 出气口：将被压缩的气体排出。
优势与应用领域滚动转子式压缩机具有以下的优势： - 高效率：滚动转子式压缩机采用滚动方式实现气体的压缩，其效率较高，能够在较短的时间内完成气体压缩工作。
- 低噪音：由于滚动转子式压缩机采用滚动方式工作，相比于传统的压缩机技术，其噪音较低，适用于需要保持安静环境的场所。
- 紧凑型：滚动转子式压缩机的结构相对较小巧，占据空间较少，方便安装和维护。
- 可靠性：由于滚动转子式压缩机结构简单，工作过程中涉及的运动部件较少，因此具有较高的可靠性和稳定性。
滚动转子式压缩机广泛应用于以下领域： - 空调系统：滚动转子式压缩机可以用于家庭和商业空调系统中的制冷循环，有效提升空调系统的运行效率。
- 制冷设备：滚动转子式压缩机被用于制冷设备中，如冰箱、冷柜等，以提供稳定的制冷效果。
- 压缩空气系统：滚动转子式压缩机能够将空气压缩到较高的压力，用于工业生产过程中的气动设备和工具。
- 汽车空调系统：由于滚动转子式压缩机的高效率和紧凑型结构，被广泛应用于汽车空调系统，提供舒适的车内环境。
压缩机教材
逆变器部分 电动机 (直流变交流)
M
13
交流变频电压波形
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 近似恒定，使电动机的最大转矩在很宽的 频率范围内保持恒定，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。 频率调节范围：30~120Hz，转速：1600~6200rpm
7
滚动转子式压缩机的特点
1．零部件少，结构简单。 2．易损零件少，运行可靠。 3．没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高。 4．在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量
轻运转平衡。 5．加工精度要求较高。 6．密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大。
8
3 目前发展趋势
A.变频压缩机的发展
特点：变频调速进行无级 能量调节，频率调节范围 为30~120Hz，转速在 1600~6200rpm. 采取一些 减振和削声措施。
启动时，压缩机高速运转， 快速接近暖房设定温度，当室 内温度趋于适合温度时，压缩 机低速运转，可减少开停次数， 并使室温变化很小，达到既节 能又舒适的目的。
12
（1）交流变频
温度传感器
被控温度
遥控器
电源 （50/60Hz)
~
微机部分 (系统控制)
整流器部分 (交流变直流)
数字信号 控制部分
(波型)
16
4.3 多机并联调节
当需要的制冷量(或制热量)变化范围较大时， 采用多台压缩机并联进行制冷量调节是比较高 效、经济的调节方式，并且可以减少单台压缩 机的停机次数，延长了压缩机的寿命
通过调节开停机台数来调节输气量.
注意： 压缩机间联接管中油和气间的压缩平衡。
17
思考题：
1. 滚动转子式压缩机的工作原理及工 作过程是什么？
M
13
交流变频电压波形
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 近似恒定，使电动机的最大转矩在很宽的 频率范围内保持恒定，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。 频率调节范围：30~120Hz，转速：1600~6200rpm
7
滚动转子式压缩机的特点
1．零部件少，结构简单。 2．易损零件少，运行可靠。 3．没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高。 4．在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量
轻运转平衡。 5．加工精度要求较高。 6．密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大。
8
3 目前发展趋势
A.变频压缩机的发展
特点：变频调速进行无级 能量调节，频率调节范围 为30~120Hz，转速在 1600~6200rpm. 采取一些 减振和削声措施。
启动时，压缩机高速运转， 快速接近暖房设定温度，当室 内温度趋于适合温度时，压缩 机低速运转，可减少开停次数， 并使室温变化很小，达到既节 能又舒适的目的。
12
（1）交流变频
温度传感器
被控温度
遥控器
电源 （50/60Hz)
~
微机部分 (系统控制)
整流器部分 (交流变直流)
数字信号 控制部分
(波型)
16
4.3 多机并联调节
当需要的制冷量(或制热量)变化范围较大时， 采用多台压缩机并联进行制冷量调节是比较高 效、经济的调节方式，并且可以减少单台压缩 机的停机次数，延长了压缩机的寿命
通过调节开停机台数来调节输气量.
注意： 压缩机间联接管中油和气间的压缩平衡。
17
思考题：
1. 滚动转子式压缩机的工作原理及工 作过程是什么？
第4章 滚动转子
2. 气缸容积变化规律
气缸工作容积 Vp（4-5） L－转子长度 Vp＝Vs吸气容积＋Vd压缩容积 Vs＝As·L As－曲线三角形 BAT面积 As－吸气月牙形面积（4-7） Ax－滑片所占面积 （考虑滑片厚度） 113页公式
图4-10 无量纲Vs/R2L Vd/R2L结论：
θ ＝0º ～30º 330º ～360ºVs Vd随θ 变化 小 1. 占0.5％的Vp工作容积 因此转动转子余 隙容积小 2. 吸排气孔口应接近气缸顶部 β γ 在30～ 35º 对输气量几乎无影响。 3. 相对偏心距越大，气缸利用率越高
3.飞轮矩
驱动力矩Md常量 Md－M＝Ja J－旋转质量惯性矩 δ=（ω max－ ω min）/ ω m ω m=π n/30 要求旋转不均匀度δ<1/100
4.旋转惯性力及力矩的平衡
转子偏心质量mx 偏心距rx 旋转惯性力 Frx 图4-15 平衡质量：不能只加在转子的一侧，否则产 生不平衡力矩 图a
吸气孔口后边缘角α
（顺旋转方向）可构成吸气封闭容积θ =α 时 吸气开始 ，α 大小影响吸气开始前吸气腔中 的气体膨胀，造成过度低压或真空。
θ=4π-γ
吸气孔口前边缘角β
造成在压缩过程开始前吸入的气体向吸气口 回流，导致输气量下降。为减少β 的不利影响， 通常β ＝30˚～35˚。
排气孔口后边缘角γ
第7章 其他型式的制冷压缩机
6
余隙容积气体膨胀过 程。余隙容积与其后 的低压基元容积经排 气口相通。
第7章 其他型式的制冷压缩机
6
排气孔口前边缘角D 构成排气封闭容积， 造成气体的再度压缩。
第四 章
几个特征角
二、压缩机工作过程
滚动转子式制冷压缩机课件
THANKS
感谢观看
根据压缩机的运行状况，合理设 置维护保养参数，延长设备使用 寿命。
能效与节能技术
高效换热器
采用高效换热器可以减少 压缩机的能耗，提高能效 比。
变频控制技术
通过变频控制技术，根据 实际需求调节压缩机的转 速和功率，实现节能运行 。
余热回收利用
将压缩机的余热回收利用 ，可以减少能源浪费，提 高能源利用效率。
电气故障
检查电源和电机，修复或更换损坏的 部件。
2023
PART 05
滚动转子式制冷压缩机的 市场与发展趋势
REPORTING
市场现状与竞争格局
当前市场概况
滚动转子式制冷压缩机在制冷行业中占据重要地 位，市场规模不断扩大，需求持续增长。
主要竞争者分析
分析国内外主要生产商的市场份额、产品特点、 竞争优势和劣势。
2023
滚动转子式制冷压缩 机课件
REPORTING
2023
目录
• 滚动转子式制冷压缩机概述 • 滚动转子式制冷压缩机的结构与组成 • 滚动转子式制冷压缩机的性能与参数 • 滚动转子式制冷压缩机的安装、调试与维护 • 滚动转子式制冷压缩机的市场与发展趋势
2023
PART 01
滚动转子式制冷压缩机概 述
该压缩机运行稳定，故障 率较低，能够保证制冷系 统的可靠性。
噪音与振动
滚动转子式制冷压缩机噪 音和振动相对较小，对环 境的影响较小。
参数设置与调整
01
制冷量调节
通过调节压缩机的制冷量，可以 实现对制冷系统的温度和湿度的 精确控制。
02
运行参数监控
03
维护保养参数
实时监测压缩机的运行参数，如 电流、电压、温度、压力等，确 保系统正常运行。
滚动转子式制冷压缩
• 表征气缸中气体泄漏对输 气量的影响, 气量的影响, 泄漏途径如 图。
n=3000rpm 时λl=0.82-0.92 =0.82=0.75n=1500rpm 时λl=0.75-0.88
• 5.回流系数λh 5.回流系数 回流系数λ
• 回流现象使输气 量减小，由于β 量减小，由于β 角较小，小于35 35º， 角较小，小于35 ， 容积变化很小。 容积变化很小。
• 2.压力系数λp 2.压力系数 压力系数λ
表征吸气压力损失对输 气量的影响压力, 气量的影响压力,损失很 近似为1 小, 近似为1
• 3.温度系数λT 3.温度系数 温度系数λ
• 反映由于吸入气体被加热 造成输气量的减少。 造成输气量的减少。 • λp=0.95-0.82 p=0.95-
• 4.泄漏系数λl 4.泄漏系数 泄漏系数λ
(6) θ＝4π- γ -- 4π- φ 余隙容积内气 体膨胀过程， 导致吸气量减 少。 压力变化线7-8，
(7) θ＝4π- φ -- 4π 排气封闭容积 再压缩过程， 压力急剧上升。 消除不利影响， 采取措施？ 压力变化线8-1，
•
一个循环中转子旋转了2转， 是否2转排一次气？
三、主要结构形式及特点
• (1) θ在0º-30º和330º-360º内随θ的变化很 0º-30º和330º-360º内随 内随θ 仅为气缸容积的0.5%, 余隙容积很小; 小,仅为气缸容积的0.5%, 余隙容积很小; • (2) β、γ在30º 范围对输气量影响不大； β、 范围对输气量影响不大； • (3) τ越大, 气缸利用率越高。 越大, 气缸利用率越高。
• 注意：此式只在压缩过程成立，即θ＝ 注意：此式只在压缩过程成立， 2π+β--2π+ψ范围内成立 --2π+ψ范围内成立。 2π+β--2π+ψ范围内成立。 • Ψ如何确定？ 如何确定？
n=3000rpm 时λl=0.82-0.92 =0.82=0.75n=1500rpm 时λl=0.75-0.88
• 5.回流系数λh 5.回流系数 回流系数λ
• 回流现象使输气 量减小，由于β 量减小，由于β 角较小，小于35 35º， 角较小，小于35 ， 容积变化很小。 容积变化很小。
• 2.压力系数λp 2.压力系数 压力系数λ
表征吸气压力损失对输 气量的影响压力, 气量的影响压力,损失很 近似为1 小, 近似为1
• 3.温度系数λT 3.温度系数 温度系数λ
• 反映由于吸入气体被加热 造成输气量的减少。 造成输气量的减少。 • λp=0.95-0.82 p=0.95-
• 4.泄漏系数λl 4.泄漏系数 泄漏系数λ
(6) θ＝4π- γ -- 4π- φ 余隙容积内气 体膨胀过程， 导致吸气量减 少。 压力变化线7-8，
(7) θ＝4π- φ -- 4π 排气封闭容积 再压缩过程， 压力急剧上升。 消除不利影响， 采取措施？ 压力变化线8-1，
•
一个循环中转子旋转了2转， 是否2转排一次气？
三、主要结构形式及特点
• (1) θ在0º-30º和330º-360º内随θ的变化很 0º-30º和330º-360º内随 内随θ 仅为气缸容积的0.5%, 余隙容积很小; 小,仅为气缸容积的0.5%, 余隙容积很小; • (2) β、γ在30º 范围对输气量影响不大； β、 范围对输气量影响不大； • (3) τ越大, 气缸利用率越高。 越大, 气缸利用率越高。
• 注意：此式只在压缩过程成立，即θ＝ 注意：此式只在压缩过程成立， 2π+β--2π+ψ范围内成立 --2π+ψ范围内成立。 2π+β--2π+ψ范围内成立。 • Ψ如何确定？ 如何确定？
《制冷压缩机》第4章 滚动转子式制冷压缩机
排气开始
p 1 （2）压力系数 表征吸气压力损失对输气量造成的影响。滚动转子式压缩 机无吸气阀，吸气压缩损失小，可认为压力系数约为1。
（3）温度系数
T 0.95 ~ 0.82
吸气通过吸气管直接进入气缸，因吸气管处于高温高压的 机壳中，吸入气体仍被加热，加热后的气体比体积增加， 使输气量减少。 （4）泄漏系数 l 泄漏途径：①转子与气缸的切点处、滑片与转子的接触点处 的径向间隙。②转子两端面处的轴向间隙。③滑片两端面的 轴向间隙。系数随转速变化。 滚动转子式压缩机的泄漏系数较往复压缩机的小，是影响输 气量的主要因素。
惯性力矩的平衡 Frx a Frxb
rx a m0 mx x rx b 0
rx a m 0 mx 1 x rx0 b
平衡块质量
3. 旋转惯性力及力矩的平衡
（2）双缸机的平衡 惯性力的（静）平衡
F1 F4 F2 F3
惯性力矩的（动）平衡
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
o
压缩结束 或排气开始
令p pdk , 可求得排气开始角 .
T
p
,V
O
O1
O
p ,V
忽略排气阀阻 力和滑片厚度
四、功率及效率
1. 等熵功率 2. 指示功率
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片
弹
簧
? ?
排
气
阀
?偏 心 主 轴
? ?机体来自?气缸内壁 基元容积 ????转滑子片外壁
??转子与气缸切点 ??气缸两端盖
开启式滚动转 子式压缩机
卧式全封闭滚动转子式压缩机
立式全封闭滚动 转子式压缩机
? 滚动转子式压缩机的特点（优缺点）
结构简单，体积小，重量轻：相同冷量时，与活塞机比体积
减小40％～50％，重量减轻40％～50％。
排气结束
吸气结束
Φ
α 吸气开始
γβ
压缩开始
o
ψ
ω o1
T
排气开始
滚动转子式压缩机工作过程示意图
滚动转子式压缩机的工作过程： 参考108页图P4－3
回转 角度 θ
气体 压力 P
气体 容积 V
气体 完成 工作 过程
0→α
2π→ 2π+β α→2π
2π+β →2π +ψ
1—2—3； 1点： P1＞Pdk； 2点： P2＜Ps0； 3点： P3＝Ps0
几个特征角说明：
? ? 吸气孔口后边缘角，
引起吸气前气体膨胀；
? ? 吸气孔口前边缘角，
引起压缩前气体回流，
通常? ＝30?～35?； ? ? 排气孔口后边缘角，
影响余隙容积大小，
通常?＝30?～35?； ? ? 排气孔口前边缘角，
造成气体再度压缩；
? ? 排气开始角， ? ? 2? ? ? 时开始排气。
零部件少，易损件少，相对运动部件之间摩擦损失少。
滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力可完全平衡，因 此振动小，运转平稳、噪声低（38～40dB，室外系统）,可 靠性较高。 没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直接吸气， 减小了吸气有害过热，容积效率高。
机械加工及装配精度要求高，且密封线较长，密封性能 较差，泄漏损失较大。
? 应用场合
几乎全部应用于制冷系统，主要是空调系统，在制 冷量为10kw以下的机型中具有很大优势。目前的家 用空调几乎全部用滚动转子式压缩机。
4-2 滚动转子式压缩机工作过程 及主要热力性能参数分析
一、滚动转子式压缩机的工作过程
? 几个特征角及对工作过程的影响
假定：气缸中心及偏心转子中心连线 oo1表征 转子转角θ的位置。假定θ=0时，转子处于 最上端的位置，气缸与转子的切点 T在气缸内 壁顶点，随着θ的不同，在 0~4π的区间内， 转子完成不同的工作过程。
70年代 ：广泛应用于小型空调与制冷装置中，在小容 量范围（如0.3～5kW）内有替代往复式压缩机趋势。
?发展趋势
变频调速进行无级能量调节
变频调速具有节能、舒适、启动快速、温控精度高、 且易于实现自动控制等优点。 由于变频调速调节速度范围比较大，对于偏心转子 而言会产生较大的震动和噪声，故实际中常需要消 音减震措施。 常用减振和消声措施：多重膨胀室、排气消声器和 共鸣式排气消声孔；设置平衡块以降低高速时引起 的振动。
该全封闭转子式压缩机频率 调节范围：30~120Hz，转速 在1600~6200rpm。
1-排气管；2-回油管；3、6-平衡孔； 4-变频电动机；5-曲轴；7-气缸； 8、10-消声孔；9-滑片；11-排气阀； 12-消声器；13-底座；14-平衡块； 15-下盖；16-磁铁；17-机壳； 18-滚动转子；19-焊接点。
孔口，
回流量
为Δ V。
2π + ψ 4π-Υ 4π-φ →4π -Υ →4π -φ →4π
6—7水平 7—8；
线；
Pdk↓→
P＝Pdk Ps0
8—1； Ps0↑→P1， 其中P1 ＞ Pdk。
c—d
d—d′ d′—0
余隙气体 排气过程。 膨胀过程。
克服排气 阀的弹簧 力进行排 气，排气 终了余隙 气体容积 为 Vc。
3—4水 平线； P＝Ps0
4—5水 平线； P＝ Ps0
5—6； Ps0↑→ Pdk
0—a
a—b
a—b′ b′—c
吸气前气体膨胀 过程。
当θ＝α时，
与吸气孔相通， 吸气开始。
吸气过 程。
当θ＝ 2π时，
吸气结 束，此 时V达到 最大值 Vmax。
吸气回 流过程。
吸气状
态的气 体回流 到吸气
气体压缩 过程。
近年来在电冰箱中使用小型滚动转子压缩机的越来越多，在空调 器中有完全取代活塞式压缩机趋势。
三、滚动转子式压缩机的发展现状及趋势
20世纪初 ：美国Vilter首次推出，之后瑞士的Escher Wyess公司开始生产，但当时与往复式压缩机相比， 并无明显竞争力。
60年代 ：精密加工技术迅速发展，滚动转子式压缩机 的技术也日臻完善。
本章教学内容
? 滚动转子式压缩机的工作原理和基本结构 ? 滚动转子式压缩机工作过程及热力性能参数 ? 滚动转子式压缩机的能量调节 ? 振动和噪声
4-1 滚动转子式压缩机原理和 基本结构
一、工作原理
滚动转子式压缩机又称 滚动活塞 压缩机或固定 滑片压缩机，是回转式压缩机的一种型式。 原理：利用一个偏心圆筒形转子在气缸内的转 动来改变气缸的工作容积，从而实现气体的吸 气、压缩和排气，因而也属于容积式压缩机。
对降低噪声提出更高的要求
为了减少由于滚动转子式压缩机与压缩机焊接成整 体结构带来对噪声的不利影响，首先从振动方面入 手减少曲轴及轴承的振动，改进压缩机和机壳的连 接系统，开发各种新型消声结构和排气阀等。
?典型生产厂家
日本 三洋、日立、东芝、三菱、松下等。 美国 FEDDERS公司。 国内 上海日立、庆安、沈阳华润等。
双缸滚动转子式压缩机
特点：双缸滚动转子式 压缩机是将两个气缸相 差180度对称布置形成。
如图：双缸滚动转 子式压缩机与单缸 相比，其负荷扭矩 的变化趋于平缓， 故适用于大功率滚 动转子式压缩机。
压缩机的经济性和可靠性的提高
通过电子计算机对压缩机工作过程、各主要部件的结 构特征及噪声和振动进行仿真，从而预测压缩机的 经济性和可靠性，并通过完善这些预测条件，对满 足各种要求的滚动转子式压缩机进行优化设计。
转子主轴在原动机拖动下 旋转时，偏心转子紧贴着 气缸内壁面回转，造成月 牙状空间容积周期性的变 化，完成吸气、压缩和排 气过程。
二、滚动转子式压缩机的结构和特点
? 基本结构
1-气缸 2-偏心转子 3-排气阀 4-滑片 5-滑片弹簧 6-吸气管
?偏 心 转 子
? ?
气
缸
?滑 片
主
要
零
部件
? ?
滑
使其后基 元容积吸 入气体量 减少，导 致输气量 减少。
排气封闭 容积再度 压缩过程。