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《制冷压缩机》电子教案 论 1.制冷机 一种将热量从低于环境介质温度的物体中转移到环境介质中去，这种机器称为制冷机。 2.制冷机分类 压缩式制冷机 包括蒸汽和空气压缩机两种 、吸收式制冷机和蒸汽喷射式制冷机三种类型，其中尤以蒸汽压 缩式制冷机应用最为普遍。 3.制冷压缩机的作用 为了能连续不断地制冷，需用压缩机将已汽化的低压蒸汽从蒸发器中吸出，并对其做功，压缩成为高压的过 热蒸汽，再排入冷凝器中 提高压力是为了使制冷剂蒸汽容易在常温下放出热量而冷凝成液体 。在冷凝器中利用冷 却水或空气将高压的过热蒸汽冷凝成为液体并带走热量，制冷剂液体又从冷凝器底部排出。如此周而复始，实现连 续制冷。 概括地说，这种制冷方法是使制冷剂在低温低压的条件下汽化而吸取周围介质的热量，并在常温高压的条件 下冷凝液化而放出热量由冷却水 或空气 带走。欲使制冷剂实现这样的热量转移，必须提供与蒸发温度和液化温度 相对应的低压和高压条件，而这一条件正是由压缩机创造的。因此，在蒸汽压缩式制冷循环中，只能有了压缩机， 制冷机才能将低温物体的热量不断地转移给常温介质，从而达到制冷的目的。 一、制冷压缩机的种类与分类 制冷压缩机根据其工作原理可以分为容积型和速度型两大类。见图1 1、压缩机的种类 1 容积型压缩机 用机械的方法使密闭容器的容积变小，使汽体压缩而增加其压力的机器，称为容积型压缩机。它有两种结构 型式：往复活塞式 简称活塞式 和回转式。 2 速度型压缩机 用机械的方法使流动的汽体获得很高的流速，然后在扩张的通道内使汽体流速减小，使汽体的动能转化为压 力能，从而达到提高汽体压力的目的，这种机器称为速度型压缩机，属于这一类的有离心式制冷压缩机。 综上所述，制冷压缩机的分类可概括如下： 2、压缩机的分类 1 按工作的蒸发温度范围分类 第 1 页 共 121 页 《制冷压缩机》电子教案 对于单级制冷压缩机，一般可按其工作蒸发温度的范围分为高温、中温和低温压缩机三种。 2 按密封结构形式分类 A .开启式压缩机 B. 半封闭式压缩机 C. 全封闭式压缩机 二、制冷压缩机的当前发展概况 图2 表示了目前各类压缩机的大致应用范围及其制冷量大小。下面分别介绍各类压缩机的发展概况。 1、活塞式制冷压缩机 2、螺杆式制冷压缩机 3、转子式制冷压缩机 4、涡旋式制冷压缩机 5、离心式制冷压缩机 三、环境保护对压缩机提出的要求 随着工业的发展伴之产生的对地球的污染越来越严重，环境保护已成为全球关注的重要问题。 而在制冷与空调领域中CFC 和HCFC 对大气臭氧层的破坏以及能源消耗造成的全球变暖，都是压缩机在设计 S S 时应高度重视的问题。 制冷剂的选用是影响压缩机设计的诸多因素中应予高度重视的一个问题 其一：压缩机必须把其工作容积的尺寸重新划定，以适应不同流量的压力的要求； 其二：压缩机中与制冷剂接触的各种材料之间的相容性，如合成橡胶和润滑油，必须给予解决。 图3 表示了欧洲原来常用的CFC-11、CFC-12、HCFC-22 和R502 的应用领域及其可能采用的替 剂 （箭头横 线之下）。 第 2 页 共 121 页 《制冷压缩机》电子教案 第一章 容 型制冷压缩机的热力学基础 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，它们的功率可以从几十瓦到 几千千瓦的宽广范围。尽管容积型压缩机的结构形式众多，但究其热力学基础还有许多部分是相同的。 第一节 单级活塞式压缩机的理论循环 单级活塞式压缩机的理论循环的假设条件： 1、压缩机没有余隙容积 2、吸汽与排汽过程中没有压力损失 3、吸汽与排汽过程中无热量传递 4、无漏汽损失 5、无摩擦损失 一、活塞式压缩机的理论输汽量 1.气缸工作容积V ，单位为m3 p 3 2.理论容积输气量q 或称理论排量 ，单位为m /h vt 是指压缩机按理论循环工作时，在单位时间内所能供给、按进口处吸气状态换算的气体容积。 1-2 3.压缩机的理论质量输气量q ，单位为kg/h m t 1-3 二、压缩机消耗的理论功率 1.理论循环所消耗的理论功W ，单位为J， ts W ∫2 Vd 1-4 ts 1 p 2.即单位绝热理论功W 为，单位为J， t s W h - h 1-4a ts 2 1 3.压缩机所消耗的理论功率P ，单位为kw ts 第 3 页 共 121 页 《制冷压缩机》电子教案 第二节 容 型压缩机的实际性能 1、压缩机中的压力降 2、制冷剂的受热 3、气阀运动规律不完善带来的效率下降。 4、制冷剂泄漏的影响。 5、再膨胀的影响 6、压缩过程偏离等熵过程 7、压缩过程的过压缩和欠压缩。 8、润滑油循环量的影响。 9、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。