制冷压缩机工作原理 热力学基础及工作方式分类
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速度型压缩机 由旋转部件连续将角动量转换给蒸气， 再将该动量转为压力。
按结构特征和工作特征分类
各种形式的压缩机
往复式 活塞连杆式
回转式 转子式
回转式 滑片式
各种形式的压缩机
回转式——涡旋式
各种形式的压缩机
回转式 双螺杆
回转式 单螺杆
几种特殊的压缩机
Claw compressors
Screw
制冷压缩机的指示效率是指压缩1kg工质所需的等熵循环 理论功与实际循环指示功之比
六、轴功率、轴效率和机械效率
由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率。
轴效率是等熵压缩理论功率与轴功率之比，用它可以评 完主轴输入功率的利用完善程度，较适用于开启式压缩 机。
机械效率是指示功率和轴功率之比，用它可以评定压缩 机摩擦损耗的大小程度。
第二章 制冷压缩机-热力学基础
郑艺华
生物系统热科学与技术研究所
制冷压缩机分类
往复(活塞)式
曲曲 斜
柄柄 盘
连导 杆管
板
式式 式
()
制冷压缩机
容积型
速度型（离心式）
回转式
涡
滚旋
螺杆式
旋
动片
式
转式
子
单螺杆 双螺杆
式
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。
容积型压缩机的单机功率可以从几十瓦到几千千瓦的 范围。尽管结构型式众多，但究其热力学基础还有许 多部分是相同的。
理想工作过程： 4-1：吸气过程（下止点） 1-2：压缩过程 2-3：排气过程Fra Baidu bibliotek上止点）
完成一个循环。
关注两个性能指标：
输气量 理论功率
一、往复式压缩机的理论输气量
气缸的工作容积 理论容积输气量（m3/h） 理论质量输气量（kg/h）
二、压缩机消耗的理论功率
技术功 则，所消耗的理论功率为
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 其它部件配合工作而获得制冷的效果。
其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kW，它是制冷压缩机的重要性 能指标之一。
四、排热量
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，单位为kW
（五）、按压缩级数分类 （六）、按容积流量分类
容积式压缩机
动力式压缩机
开启式
封闭式
半封闭式
全封闭式
氨压缩机
氟利昂压缩机
其他：二氧化碳压缩机和碳氢化合物压缩机
风 机 通风机 <15kPa
鼓风机 0.015～0.2Mpa
压 缩 机 低压压缩机 0.2～1.0Mpa
中压压缩机 1.0～10Mpa
高压压缩机 10～100Mpa
七、电功率和电效率
输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率。 电效率是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评
定利用电动机输入功率的完善程度。
对于封闭式制冷压缩机：
八、性能系数
为了最终衡量制冷压缩机的动力经济性，采用性能系数 COP，它是在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功 率之比。
理想气体，作为等熵压缩过程
对理想气体或实际气体
§2-2 容积型压缩机的实际性能
现实中，理论循环始终是不可能实现的。 许多不可避免的损失使压缩机的实际性能偏离了理想的情况，其结
果是输气量的减少和功率消耗的增加。具体情况如下：
压缩机中的压力降。 制冷剂的受热。 气阀运动规律不完善带来的效率下降。 制冷剂泄漏的影响。 再膨胀的影响。 压缩过程偏离等熵过程。 压缩过程的过压缩和欠压缩。 润滑油循环量的影响。 压缩机的机械摩擦损失和内置电动机(封闭式压缩机)的电动机损失。
§2-3 内容积比固定的压缩机的内容积比效率
内容积比Vi 是指这类压缩机中吸气终了，压缩刚要开 始时的工作容积 Vcys与压缩终了，刚要开始打开排气口 时的工作容积Vcyc间的几何比例关系，即
对应的内压力比
假定压缩过程是多变过程，则上述循环所消耗的指示 功为
不存在过压缩和欠压缩的情况，则所耗指示功为
在容积型压缩机中，往复式压缩机是最常用的一种， 其压缩理论最易于理解接受，对往复式压缩机基础理 伦的剖析大多数都适用其它容积型压缩机。因此，且 以它作为典型来讨论其理伦循环。
§2-1 单级往复式制冷压缩机的理论循环
忽略容积损失、质量损失和其他不可逆损失。
压缩机没有余隙容积 吸气与排气过程中没有压力损失 吸气与排气过程中无热量传递 无漏气损失 无摩擦损失
超高压压缩机 >100Mpa
单级压缩机
两级压缩机
多级压缩机
微型压缩机 <1(m3／min)
小型压缩机 1～10(m3／min)
中型压缩机 10～100(m3／min)
大型压缩机 ≥100(m3／min)
压缩机的分类（按原理）
容积型
速度型 容积型压缩机
通过对运动机构作功，以减少压缩式容 积，提高蒸气压力来完成压缩功能。
对于开启式压缩机，其性能系数为
对于封闭式压缩机，其性能系数为
另称为：单位输入功率制冷量；能效比EER
第3章 制冷压缩机
概述
压缩机 称为 主机 压缩式制冷系统的心脏 有用能的输入 制冷剂在系统中的循环流动
整机性能 可靠性 寿命 噪声
压缩机的分类
（一）、按工作原理分类 （二）、按密封方式分类 （三）、按使用的制冷剂分类 （四）、按排气压力分类
Rotary Vane
Radial Blowers
Regenerative Blowers (also called Side Channel Blowers or Ring Compressors)
内容积比效率是用以衡量具有固定内容积比故压缩机， 在其内压力比不等于系统的压力比的情况下工作时， 额外功耗损失的程度。
则内容积比效率
§2-4 制冷压缩机的基本性能参数
制冷压缩机的实际性能与按理论循环所得的理想性能必 然存存着差距。
为了能表征压缩机的实际性能，列举一些常用的主要性 能参数。
一、实际输气量
一定工况下，单位时间内由吸气端输送到排气端的气体 质量称为在该工况下的压缩机质量输气量，单位为kg/h。
若按吸气状态的容积计算，则容积输气量，单位为m3/h。
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。 用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程
按结构特征和工作特征分类
各种形式的压缩机
往复式 活塞连杆式
回转式 转子式
回转式 滑片式
各种形式的压缩机
回转式——涡旋式
各种形式的压缩机
回转式 双螺杆
回转式 单螺杆
几种特殊的压缩机
Claw compressors
Screw
制冷压缩机的指示效率是指压缩1kg工质所需的等熵循环 理论功与实际循环指示功之比
六、轴功率、轴效率和机械效率
由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率。
轴效率是等熵压缩理论功率与轴功率之比，用它可以评 完主轴输入功率的利用完善程度，较适用于开启式压缩 机。
机械效率是指示功率和轴功率之比，用它可以评定压缩 机摩擦损耗的大小程度。
第二章 制冷压缩机-热力学基础
郑艺华
生物系统热科学与技术研究所
制冷压缩机分类
往复(活塞)式
曲曲 斜
柄柄 盘
连导 杆管
板
式式 式
()
制冷压缩机
容积型
速度型（离心式）
回转式
涡
滚旋
螺杆式
旋
动片
式
转式
子
单螺杆 双螺杆
式
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。
容积型压缩机的单机功率可以从几十瓦到几千千瓦的 范围。尽管结构型式众多，但究其热力学基础还有许 多部分是相同的。
理想工作过程： 4-1：吸气过程（下止点） 1-2：压缩过程 2-3：排气过程Fra Baidu bibliotek上止点）
完成一个循环。
关注两个性能指标：
输气量 理论功率
一、往复式压缩机的理论输气量
气缸的工作容积 理论容积输气量（m3/h） 理论质量输气量（kg/h）
二、压缩机消耗的理论功率
技术功 则，所消耗的理论功率为
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 其它部件配合工作而获得制冷的效果。
其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kW，它是制冷压缩机的重要性 能指标之一。
四、排热量
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，单位为kW
（五）、按压缩级数分类 （六）、按容积流量分类
容积式压缩机
动力式压缩机
开启式
封闭式
半封闭式
全封闭式
氨压缩机
氟利昂压缩机
其他：二氧化碳压缩机和碳氢化合物压缩机
风 机 通风机 <15kPa
鼓风机 0.015～0.2Mpa
压 缩 机 低压压缩机 0.2～1.0Mpa
中压压缩机 1.0～10Mpa
高压压缩机 10～100Mpa
七、电功率和电效率
输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率。 电效率是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评
定利用电动机输入功率的完善程度。
对于封闭式制冷压缩机：
八、性能系数
为了最终衡量制冷压缩机的动力经济性，采用性能系数 COP，它是在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功 率之比。
理想气体，作为等熵压缩过程
对理想气体或实际气体
§2-2 容积型压缩机的实际性能
现实中，理论循环始终是不可能实现的。 许多不可避免的损失使压缩机的实际性能偏离了理想的情况，其结
果是输气量的减少和功率消耗的增加。具体情况如下：
压缩机中的压力降。 制冷剂的受热。 气阀运动规律不完善带来的效率下降。 制冷剂泄漏的影响。 再膨胀的影响。 压缩过程偏离等熵过程。 压缩过程的过压缩和欠压缩。 润滑油循环量的影响。 压缩机的机械摩擦损失和内置电动机(封闭式压缩机)的电动机损失。
§2-3 内容积比固定的压缩机的内容积比效率
内容积比Vi 是指这类压缩机中吸气终了，压缩刚要开 始时的工作容积 Vcys与压缩终了，刚要开始打开排气口 时的工作容积Vcyc间的几何比例关系，即
对应的内压力比
假定压缩过程是多变过程，则上述循环所消耗的指示 功为
不存在过压缩和欠压缩的情况，则所耗指示功为
在容积型压缩机中，往复式压缩机是最常用的一种， 其压缩理论最易于理解接受，对往复式压缩机基础理 伦的剖析大多数都适用其它容积型压缩机。因此，且 以它作为典型来讨论其理伦循环。
§2-1 单级往复式制冷压缩机的理论循环
忽略容积损失、质量损失和其他不可逆损失。
压缩机没有余隙容积 吸气与排气过程中没有压力损失 吸气与排气过程中无热量传递 无漏气损失 无摩擦损失
超高压压缩机 >100Mpa
单级压缩机
两级压缩机
多级压缩机
微型压缩机 <1(m3／min)
小型压缩机 1～10(m3／min)
中型压缩机 10～100(m3／min)
大型压缩机 ≥100(m3／min)
压缩机的分类（按原理）
容积型
速度型 容积型压缩机
通过对运动机构作功，以减少压缩式容 积，提高蒸气压力来完成压缩功能。
对于开启式压缩机，其性能系数为
对于封闭式压缩机，其性能系数为
另称为：单位输入功率制冷量；能效比EER
第3章 制冷压缩机
概述
压缩机 称为 主机 压缩式制冷系统的心脏 有用能的输入 制冷剂在系统中的循环流动
整机性能 可靠性 寿命 噪声
压缩机的分类
（一）、按工作原理分类 （二）、按密封方式分类 （三）、按使用的制冷剂分类 （四）、按排气压力分类
Rotary Vane
Radial Blowers
Regenerative Blowers (also called Side Channel Blowers or Ring Compressors)
内容积比效率是用以衡量具有固定内容积比故压缩机， 在其内压力比不等于系统的压力比的情况下工作时， 额外功耗损失的程度。
则内容积比效率
§2-4 制冷压缩机的基本性能参数
制冷压缩机的实际性能与按理论循环所得的理想性能必 然存存着差距。
为了能表征压缩机的实际性能，列举一些常用的主要性 能参数。
一、实际输气量
一定工况下，单位时间内由吸气端输送到排气端的气体 质量称为在该工况下的压缩机质量输气量，单位为kg/h。
若按吸气状态的容积计算，则容积输气量，单位为m3/h。
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。 用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程