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第四章 压缩机概述以及系统年功耗 Copy Right By: Thomas T.S. Wan () Sept. 3, 2009 All Rights Reserved 压缩机是制冷系统的核心部件。压缩机特性极大地影响了制冷系统的性能和功耗。因此，设计 制冷系统时了解压缩机特性是很重要的。同样，压缩机和系统内主要部件选型时要考虑功耗和 经济性两方面影响。 工业冷冻系统是为了控制工艺温度或保持蒸发温度（保证产品质量）或满足工艺需求而设计的 。为了达到此特定目的，制冷压缩机需要具有如下特点和功能： （1） 压缩机具有部分负荷运行自动控制装置，并且在任意部分负荷下能够保持蒸发温度。 （2 ） 压缩机部分负荷的范围要大。 （3 ） 压缩机油路系统对外界是封闭的，防止被污染。 （4 ） 润滑油应为制冷专用润滑油。 （5 ） 密封气体应是封闭的并且和系统所用制冷剂一致。 压缩机特性(Compressor Characteristics): 工业冷冻可用压缩机如图4- 1所示。单机双级往复式压缩机多应用于套装设备上；转子压缩机多应用于低压级，但是现在 不常用。喷射类型的压缩装置和轴流式压缩机在工业冷冻系统中也不常用。因此，本手册不含 这些压缩机。 1 工业冷冻常用压缩机如图4-2所示。横坐标表示流量（冷量），纵坐标表示压头。 从图4- 2可得，往复式压缩机性能曲线几乎是竖直的，这意味着往复式压缩机负荷变化非常有限，但 是压缩机压头范围却很大。由于往复式压缩机的这个特性，它被称作压头可变、容积不变的机 器。 图4- 2 中，离心式压缩机的性能曲线几乎是水平的，这就意味着离心式压缩机负荷变化范围很广， 但是压头变化能力有限。 2 由于这些特性，离心式压缩机被称作容积可变压头恒定的机器。螺杆式压缩机曲线位于往复式 压缩机和离心式压缩机之间，因此螺杆压缩机为压头和容积均可变的机器。螺杆压缩机具有离 心式压缩机和往复式压缩机的优点，最为有利的是它没有离心机和往复机的缺点。 表4.1 压缩机比较-主要特点 往复式压缩机 螺杆式压缩机 离心式压缩机 压头 可变 可变 恒定 负荷 恒定 可变 可变 吸气体积流量 低 中等 高 运行方式 往复式 回转式 回转式 负荷控制 梯度控制 连续变化 连续变化 3 从表4- 1可得，在制冷领域内螺杆式压缩机相比于其它类型压缩机具有明显的优点。这是工业冷冻领 域广泛应用螺杆压缩机的原因。 螺杆压缩机的尺寸可以越做越小，替代了往复式压缩机过去的使用范围。另一方面，螺杆式压 缩机的尺寸可以越做越大，特别是双螺杆式压缩机，它渗透到离心机传统的应用场合。 典型制冷系统曲线如图4- 3所示。系统曲线可能会随工艺负荷变化需求而变化。除了检修/维护期之外，工业冷冻系统每 年运行365天。压缩机最基本、最主要的职责就是可靠运行，既可以在满负荷时确保蒸发温度 需求，也可以运行在部分负荷下。 工业冷冻通常采用开式的驱动器。有时会采用一些特殊的启动器如涡轮机或发动机来代替电机 。因此，本手册侧重讲述大型号开式压缩机，而不是闭式机器。 系统年功耗(System Annual Power Con