制冷压缩机第一章

制冷压缩机广东工业大学能源工程系陈观生2013年3月主要参考书教材：缪道平,吴业正.制冷压缩机，机械工业出版社，2001参考书：[1]吴业正.往复式压缩机数学模型及应用，西安交通大学出版社，1989[2]马国远等.旋转压缩机，机械工业出版社，2001[3]邢子文.螺杆压缩机，机械工业出版社，2000[4]李连生.涡旋压缩机，机械工业出版社，1998[5]缪道平.活塞式制冷压缩机，机械工业出版社，1994[5]张华俊.制冷压缩机，科学出版社，1999[6]郁永章.容积式压缩机技术手册，机械工业出版社，2000课程教学大纲第一章绪论掌握制冷压缩机的种类及结构形式了解制冷压缩机的发展概况第一章绪论主要内容及要求第一节制冷压缩机的种类及分类（根据工作原理、结构和工作的蒸发温度划分其种类并进行分类，记住两个图：图1-1，图1-6）第一章绪论根据制冷压缩机对制冷剂蒸汽的压缩热力学原理分为容积型和速度型两大类：容积型对吸入气体的体积进行强制缩小，使单位容积内气体分子数增加来实现气体压力升高，并在达到一定压力时使气体强制地从气缸排出。根据工作部件的运动形式，分为往复式和回转式。速度型靠高速旋转的工作叶轮对蒸气作功，使气体获得一定的高速，再将气体的速度能转化为压力能来提高气体的压力。在制冷和热泵系统中应用的速度型压缩机几乎都是离心式压缩机。第一章绪论制冷压缩机的种类一.往复式通过活塞和汽缸的配合，活塞在气缸内作往复运动，以及进气、排气机构实现气体压力增高。驱动机构的不同形成了下列形式：曲柄连杆，曲柄导管，斜盘式，电磁振动式等。回转式通过旋转部件相互或与腔体的配合使工作容积作回转运动，实现气体的连续增压。根据压缩机结构特点分为：滚动转子式，滑片式，单螺杆式，双螺杆式，涡旋式等。第一章绪论容积型制冷压缩机第一章绪论制冷压缩机分类和结构容积型（往复式、回转式）吸排气过程间歇进行流动非连续稳定速度型（离心式）压缩流程连续进行流动稳定制冷压缩机的特点第一章绪论第一章绪论结构与工作原理曲轴被原动机带动而旋转，通过连杆的传动，活塞在汽缸内作上下往复运动，在吸、排气阀配合下，完成对制冷剂的吸入、压缩和输送。工作循环分四个过程：压缩、排气、膨胀、吸气。Reciprocatingcompressor往复活塞式第一章绪论滚动转子式滑片式由汽缸、滚动转子、偏心轴和滑片等组成，滑片装在缸体上的槽内，不随转子做旋转运动，称固定滑片压缩机。转子沿汽缸内壁滚动，与汽缸间形成月牙形工作腔，并由滑片将其分隔为两部分。端盖、汽缸内壁、转子外壁、切点、滑片构成封闭的汽缸容积，即基元容积，其容积大小随转子转角变化，容积内气体压力随基元容积大小改变，从而完成压缩机工作过程。由气缸、转子、滑片等三部分组成，滑片装在转子上的槽内，随转子做旋转运动，称旋转滑片压缩机。在气缸内壁与转子外表面间形成一个月牙形空间。转子上开有若干纵向凹槽，每个凹槽中都装有能沿径向自由活动的滑片，转子旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内表面上，把月牙形空间隔成若干扇形小室，称基元。随着转子的连续旋转，基元容积从小到大周而复始地变化。Rotarycompressor结构与工作原理第一章绪论双螺杆式单螺杆式靠汽缸中一对含螺旋齿槽的转子相互啮合，造成由齿型空间形成的基元容积变化，进行制冷剂气体压缩。由螺杆转子齿间凹槽、星轮和汽缸内壁组成独立基元容积，随着转子和星轮不断移动，基元容积大小发生周期性变化。ScrewCompressor结构与工作原理第一章绪论涡旋式由动涡旋体、静涡旋体、曲轴、机座及防自转机构组成，在动、静涡旋体间形成一系列月牙形基元容积。气体制冷剂进入最外圈月牙形空间，随着动涡旋体的运动，气体被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压气体被排出压缩机。ScrollCompressor结构与工作原理第一章绪论气体在高速旋转的叶轮中获得高速度后，再在环形通道（扩压器和蜗室）将速度动能变为压力位能，从而提高气体压力。气体每经过一级叶轮和扩压器所能升高的压力是有限的，当压力比大时，需采用多级压缩。CentrifugalCompressor结构与工作原理第一章绪论(1)按工作的蒸发温度范围分(2)按密封结构形式分(3)按使用的制冷剂分(4)按排气压力分(5)按压缩级数分(6)按容积流量分制冷压缩机的分类二.第一章绪论高温制冷压缩机-10℃～0℃中温制冷压缩机-15℃～0℃低温制冷压缩机-40℃～-15℃(1)按工作的蒸发温度范围分类注：目前在具体蒸发温度区域划分上不统一，以上是某些著名压缩机产品沿用的大致工作的蒸发温度分类范围。第一章绪论开启式压缩机半封闭式压缩机全封闭式压缩机(2)按密封结构形式分类开启式压缩机的特点采用汽缸体-曲轴箱机体结构（整体铸造）；利用轴封装置的隔离作用使原动机（电动机、燃气轮机、柴油机等）独立于制冷系统之外；电动机无需耐制冷剂和耐油；可用于以氨为工质的制冷系统；密封性较差（轴封装置不可能实现绝对可靠密封，制冷剂的泄出和外界空气的渗入难以避免）；运动噪音大；易拆卸维修；重量大，占地面积多；通常制冷量较大。第一章绪论半封闭式压缩机结构(往复式)第一章绪论半封闭式压缩机的特点采用汽缸体-曲轴箱机体结构（整体铸造）；电动机与压缩机连成整体（取消轴封装置）；电动机需耐制冷剂和耐油；不可用于氨制冷系统（氨含有水分时腐蚀铜）；机体密封面以法兰连接，易拆卸维修；制冷量居中。第一章绪论第一章绪论半封闭式压缩机全封闭式压缩机的特点采用密闭薄壁机壳结构（焊接）；电动机与压缩机连成整体（无轴封装置）；体积小，重量轻；不可用于氨制冷系统；不易拆开维修，要求其可靠性高、使用寿命长；制冷量较小。第一章绪论第一章绪论全封闭式压缩机第一章绪论氨压缩机氟利昂压缩机二氧化碳压缩机碳氢化合物压缩机注：不同制冷剂对材料及结构的要求不同：如氨对铜有腐蚀，故氨压缩机中不允许使用铜质零件(磷青铜除外)；氟利昂渗透性较强，对有机物有溶胀作用，故对压缩机的材料及密封机构有较高要求。（3）按使用的制冷剂分类第一章绪论（4）按排气压力分类注：按排气压力分类时，压缩机进气压力为大气压力或小于0.2MPa。分类名称排气压力(表压)低压压缩机0.2～1.0Mpa中压压缩机1.0～10Mpa高压压缩机10～100Mpa超高压压缩机100Mpa第一章绪论（5）按压缩级数分类单级压缩机气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩。两级压缩机气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩。多级压缩机气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机。第一章绪论（6）按容积流量分类微型压缩机：容积流量1小型压缩机：容积流量1～10中型压缩机：容积流量10～100大型压缩机：容积流量≥100单位：m3／min第二节制冷压缩机的当前发展概况第一章绪论第一章绪论各类压缩机的应用范围1.第一章绪论按类型分往复式、转子式、涡旋式、螺杆式、离心式按应用领域分小型分体式和窗式房间空调器小型分体式和整体式柜机冷水机组家用冰箱商用及工业用制冷热泵热水器汽车空调各类压缩机的最新发展动向2.第一章绪论工质替代