制冷压缩机与设备

第二节 压缩机的实际工作过程与输气系数
一、实际工作过程与理想工作过程差别
压缩机的 实际输气量低 于理论输气量 并使其实际消 耗的功率大于 理论功率。
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制冷压缩机与设备 高职高9 专 ppt 课件
二、实际循环
实际循环有如下特点： 1）存在余隙容积，有再膨胀过程。 2）存在压力降。 3）吸入蒸气受热。 4）多变压缩过程而非等熵过程。 5）存在泄漏。 6）实际工质：湿蒸气和润滑油。
3.制冷量能直观的反映压缩机的能力。 4.特性曲线反映了制冷量、轴功率随蒸发 温度、冷凝温度变化的规律。 5.排气温度过高，对压缩机的工作有严重 影响。
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思考题：
1. 压缩机的理想工作循环由哪几个过 程组成？压缩机应具备什么条件？
2. 压缩机的实际工作过程与理想工作 过程有何差别？
由以上条件可以看出：理想工作过程
不存在任何容积和能量损失，因而对于给 定的压缩机来说，其输气量最大、耗功量 最小。
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制冷压缩机与设备 高职高5 专 ppt 课件
一、活 塞式压 缩机的 理想工 作过程
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二、活塞式压缩机的理论输气量 气缸的工作容积：
8. 运行界限指什么？ 9. 排气温度过高对压缩机有何影响？ 降低排气温度的措施有哪些？
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14)轴功率 Ne NiNm 60.31kW
15)性能系数
COPe
Q0 Ne
178 2.95 60.31
16)实际制冷系数
s
Q0 Ne
178 2.95 60.31
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小结：
1.压缩机的实际工作过程与理想工作过程 存在着较大差别。
2.输气系数综合了影响压缩机实际输气量 的各种因素。
Q 0G sq0Vhqv
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二、指示功率和指示效率
指示功率Ni——单位时间内实际循环所消 耗的指示功，单位kW。
Ni
inWi 601000
指示效率ηi——压缩1kg工质所需的等熵 循环理论功ωts与实际循 环指示功ωi之比。
i
ts i
Nts Ni
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三、轴功率、轴效率、机械效率
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三、输气系数及其影响因数
1.输气系数的定义
Vs
Vh
实际输气量 理论输气量
综合各种因数有：
vptl
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2.影响输气系数的因数
（1）余隙容积影响——容积系数λv
(p 2 p 2 ) V c m p 1 ( V c V 1 )m
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因此有必要对压缩机的排气温度加以限制： R717和R22排气温度应低于150℃； R12 排气温度应低于130℃。
压缩机的排气温度取决于压力比、吸排气 阻力损失、吸气终了温度和多变压缩过程指数。
降低排气温度的措施： 限制压缩机单级的压力比； 加强对压缩机的冷却； 采用混合工质。
影响t的主要因素 :
a）制冷机的种类；
b）压缩比 ；
c）气缸尺寸、转速却 、情 冷况等因数。
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（4）压缩机的泄漏影响——泄漏系数λl
泄漏部位： a）活塞、活塞环与气缸间隙； b）气阀密封面； c）气阀的延迟关闭。
一般 l 推 0.9荐 7 ~0.9。 9
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四、输气系数的计算
第一节 活塞 式制冷压缩机 基本结构和工 作原理
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活塞式制冷压缩机工作过程
2020/9/9
制冷压缩机与设备 高职高4 专 ppt 课件
理论循环的五点假设： 1）压缩机没有余隙容积。 2 ）吸气与排气过程中没有压力损失。 3 ）吸气与排气过程中无热量传递。 4 ）无漏气损失。 5 ）无摩擦损失，因而不消耗摩擦功。
2 )单位理论功
0h 2 h 1 ' (16 .7 1 12 3 .7 )7Biblioteka Baidukk 4 J g 2k 3k J 8g
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3)理论输气量
Vh
πD2S 4
nz
60
π(0.12)520.19606 60m3 s0.118m3 s 4
4)容积系数
V
1C
p0 pk
1
m
110.042131.664911.1
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压缩机热力性能计算举例
例2-1 试对612.5AG（6AW12.5）压缩 机进行考核工况下的热力计算。
解：按压缩机型式、型号表
示规则可知：该机为6缸、W形、 缸径D＝125mm、行程S＝ 100mm、转速n＝960r/min，制 冷剂为氨的压缩机。相对余隙容 积取c = 0.04。
vptl
1．图示法
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2．经验公式法 根据两级制冷压缩机试验结果整理得出。 对于高压级
1
0.940.085
pk pm
n
1
对于低压级
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1
0.940.085
pm p0 p1
n
1
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五、实际输气量 （1）实际容积输气量：
VsVhVptlVh
（2）实际质量输气量：
10.869
取m1.1
5)压力系数
p 11Vcpp11110.80.60940.040.952
取pk pk 0.04
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6)温度系数
t
T0 Tk
258 0.852 303
7)泄漏系数
取l 0.98
8 )输气系数
Vptl0 .86 0 .95 0 .2 85 0 .2 9 8 0 .69
3. 影响压缩机排气量的因素有哪些？ 它们又是如何影响λ值的？
4. 制冷量和指示（轴、电）功率及指 示（轴、机械、电）效率是如何定义的？ 各有何含义？
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5. 性能系数是如何定义的？它反映了 压缩机的什么指标？
6. 压缩机电动机功率的一般选配原则 是什么？
7. 掌握压缩机运行特性曲线图的查找 方法。
1
V1
Vc
p2
p2 p1
m
1
得容积系数
v V Vp1
VpV1 Vp
1V1 Vp
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代入△V1得
1
1
v1V Vpcp2 p1 p2m11Cp2 p1 p2m1
相对余隙容积C
C
Vc
Vp
故
1
v
1C
p2 p1
m
1
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影响V的因素:
a）相对余隙容积c Vc Vp ；
eiNts Nei
电效率对封闭式制冷压缩机较为适用。
eii mm0
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五、性能系数 CO e P Q 0 Ne 对开启式
CO ei P Q 0 N ei对封闭式 六、电动机功率选配 按最大轴功率工况计算选配。
N mo (1 .1 ~ 1 .1)5 N e
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第四节 压缩机的运行特性曲线和运行界限 一、运行特性曲线 压缩机的运行特性是指在规定的工作范
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（3）热交换影响——温度系数λt
温度系数反映吸气过程中气体的温 度升高对吸气量的影响程度，其对应值 越接近于1，则吸气过程中损失越小。
t
V B ＜1
VC
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温度系数的计算
中小型开启式 制冷压缩机：
小型全封闭式 制冷压缩机：
t
1t2 t1 740
t
T1
aTk b
9)实际质量输气量
Gs
Vh 1'
0.157kg
h
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10)制冷量
Q0Gsq0VhqV 17k8W
1)1 指示效率
itb0t0.70(取 2b0.0)1
12)指示功率
Ni
GsW0
i
53.23kW
1)3 摩擦功率 NmVhpm7.0k 8W 式pm 中 — —平均摩为 擦 kP ,对 压 a 氨 力P 压 ， m(5缩 单 ~ 07)机 位 0 kP 。 a
按氨压缩机的考核工况，蒸
发温度to = - 15℃、过冷温度 t 4 =25℃。该工况下物质循环的 p-h图如图2-20所示。
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由氨制冷剂的热力性质表和图查得各点 的有关参数值如下：
1 )单位制冷量 q 0 h 1 ' h 4 (13 .7 7 24 .4 3 )k1k J g 11 .6k 3 7k J 3g
Gs V 1 s V 1 hVptlV 1 h
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第三节 压缩机的制冷量、功率和效率
一、压缩机的制冷量 压缩机的制冷量就是压缩机在一定 的运行工况下，在单位时间内被它抽吸 和压缩输送的制冷工质在蒸发制冷过程 中从低温热源（被冷却的物体）中所吸 取的热量。 在给定工况下压缩机的制冷量Q0可 用下式计算：
书名：制冷压缩机与设备 ISBN： 978-7-111- 16380-X 作者：龙志文
出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
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第二章
活塞式制冷压缩机的 基本构造与热力过程
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围内运行时，压缩机的制冷量和功率随工况 变化的关系。
当t0一定时t， k Q0 Ne
当tk一定时t， 0 Q0 Ne
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二、运行界限
压缩机运行时蒸发温度和冷凝温度的界限。
1一 2受限最低蒸发温度； 2一 3受限最高排气温度； 3一 4受限最大压力差； 4一 5受限最高冷凝温度； 5一 6受限最高蒸发温度。
轴功率：由原动机传到压缩机主轴上的功率。
Ne Ni Nm
轴功率 指示功率 机械功率
轴效率： e Nts Ne
轴效率评价开启式压缩机。
机械效率：mNi Ne
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四、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Nei ，单位为kw。电效率ηei
是等熵压缩理论功率与电功率之比，它 是用以评价利用电动机输入功率的完善 程度的。
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第五节 压缩机的排气温度
制冷压缩机的排气温度过高（排气过热）对 压缩机会产生以下影响：
1）使压缩机的容积效率降低和功耗增加。 2）导致轴承气缸和活塞环产生不应有的磨 损，甚至引起烧坏轴瓦、轴颈和拉伤气缸壁的严 重事故。 3）促使制冷剂和润滑油与金属等物质接触下 分解，发生积炭和产生酸类物质等。 4）排气过热会导致活塞的过分膨胀而卡死在 气缸内，导致封闭式压缩机的内置电动机烧毁。 5）排气温度过高也会影响压缩机的寿命。
b）压比 p2 p1；
c）多变膨胀指数m。
对于氨压缩机 m=1.1~1.15； 对于氟利昂压缩机 m=1.0～1.05。
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（2）压力损失影响——压力系数λp
压力系数的计算公式为：
p
11c
V
pp11
影响p的主要因素:
a)气阀的结构； b）气流流经阀门时的速度； c）吸气压力损失p1。
Vp
4
D2S
压缩机的输气量指容积输气量。
理论容积输气量： Vh6i0nPV 4.7 1i2nS 2 D
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制冷压缩机与设备 高职高7 专 ppt 课件
三、压缩机消耗的理论功率
理论循环所消耗的理论功Wth ：
2
Wth
Vdp
1
单位绝热理论功Wth ：
Wthh2h1
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