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1、回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī),授課:陳禮 余華明 使用教材:制冷流體機(jī)械,第一節(jié) 概 述,回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)同時(shí)兼有容積式和速度式兩類機(jī)器的特點(diǎn) ： 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕、零部件少(特別是易損件少)，可靠性高。 2）它運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)力矩變化小，動(dòng)力平衡性好，轉(zhuǎn)速高，振動(dòng)小，輸氣脈動(dòng)小，同時(shí)操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 3）缺點(diǎn)，主要是它的運(yùn)動(dòng)機(jī)件表面多呈曲面形狀，這些曲面的加工及檢測(cè)均較復(fù)雜，有的還需使用專用設(shè)備。,4）回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)件之間或運(yùn)動(dòng)機(jī)件與固定機(jī)件之間，常需保持一定的運(yùn)動(dòng)間隙，氣體通過(guò)間隙勢(shì)必引起泄漏，這就限制了回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)達(dá)到較大的壓力比，同時(shí)，為了不降低回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)的效率，又必

2、須控制運(yùn)動(dòng)間隙盡可能小，勢(shì)必造成加工和裝配精度較高。 5）由于轉(zhuǎn)速高以及工作容積與吸、排氣孔口周期性地通斷，使螺桿式制冷壓縮機(jī)噪聲較高，故常需采用減噪消聲措施。,第二節(jié) 螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理及特點(diǎn),一、螺桿壓縮機(jī)的分類 按照密封方式分： （1）開(kāi)啟式 （2）半封閉式 （3）全封閉式 按原理和結(jié)構(gòu)分： （1）噴油雙螺桿壓縮機(jī) （2）無(wú)油雙螺桿壓縮機(jī) （3）單螺桿壓縮機(jī),（1）開(kāi)啟式,（2）半封閉式,（3）全封閉式,二、雙螺桿的工作原理 螺桿式壓縮機(jī)的工作是依靠嚙合運(yùn)動(dòng)著的一個(gè)陽(yáng)轉(zhuǎn)子與一個(gè)陰轉(zhuǎn)子，并借助于包圍這一對(duì)轉(zhuǎn)子四周的機(jī)殼內(nèi)壁的空間完成的。,,雙螺桿的工作原理圖,三、雙螺桿

3、壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu) 螺桿式制冷壓縮機(jī)的主要零部件包括機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、軸承、平衡活塞、軸封及輸氣量調(diào)節(jié)裝置等。,三、雙螺桿壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),1、機(jī)殼 由機(jī)體、吸氣端座和排氣端座組成，是壓縮機(jī)的主要組成部分。機(jī)體2是連接各零部件的中心部件，它為各零部件提供正確的裝配位置,2、轉(zhuǎn)子 它是實(shí)現(xiàn)變?nèi)菔綁嚎s的主要部件，由陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子組成,3、軸承 主軸承：支承陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子，并保證轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的零件 副軸承：克服這種軸向力 4、平衡活塞：采用平衡活塞來(lái)平衡軸向力 5、軸封：采用摩擦環(huán)式機(jī)械密封結(jié)構(gòu) 6、能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：由滑閥、油缸、油活塞、連接件、復(fù)位彈簧、四通換向閥(也可用四通電磁換向閥)、油管路及能量指示器等組成,

4、起調(diào)節(jié)制冷量的作用 7、消聲器：消聲設(shè)備,四、雙螺桿壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)系統(tǒng),滑閥調(diào)節(jié) 輸氣量調(diào)節(jié)滑閥是螺桿式制冷壓縮機(jī)中用來(lái)調(diào)節(jié)輸氣量的一種結(jié)構(gòu)元件，雖然螺桿式制冷壓縮機(jī)的輸氣量調(diào)節(jié)方法有多種，但采用滑閥的調(diào)節(jié)方法獲得了普遍的應(yīng)用。如圖所示,滑閥調(diào)節(jié)的原理圖,(1)手動(dòng)能量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),(2)四通電磁閥控制系統(tǒng),,五、潤(rùn)滑系統(tǒng),六、帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿式制冷壓縮機(jī),為了擴(kuò)大其使用范圍，改善低溫工況的性能，提高效率，可利用螺桿制冷壓縮機(jī)吸氣、壓縮、排氣單向進(jìn)行的特點(diǎn)，在機(jī)殼或端蓋的適當(dāng)位置開(kāi)設(shè)補(bǔ)氣口，使轉(zhuǎn)子基元容積在壓縮過(guò)程的某一轉(zhuǎn)角范圍，與補(bǔ)氣口相通，使系統(tǒng)中增設(shè)的中間容器內(nèi)的閃發(fā)性氣體通過(guò)補(bǔ)氣口進(jìn)入

5、基元容積中。這樣，單級(jí)螺桿壓縮機(jī)按雙級(jí)制冷循環(huán)工作，達(dá)到節(jié)能的效果。此增設(shè)的中間容器稱為經(jīng)濟(jì)器,經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,,1、轉(zhuǎn)速高，重量輕，體積小，占地面積小以及排氣脈動(dòng)低 2、沒(méi)有往復(fù)質(zhì)量慣性力，動(dòng)力平衡性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，機(jī)座振動(dòng)小，基礎(chǔ)可作得較小 3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)件數(shù)量少，沒(méi)有易損件，它的主要摩擦件強(qiáng)度和耐磨程度都比較高，而且潤(rùn)滑條件良好，因而機(jī)加工量少，材料消耗低，運(yùn)行周期長(zhǎng)，使用比較可靠，維修簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化 4 、強(qiáng)制輸氣 5、用了滑閥調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)能量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié) 6、相同的壓力比下，排溫比活塞式低得多，因此單級(jí)壓力比高 7、沒(méi)有余隙容積，因而容積效率高,七、工作特點(diǎn),缺陷 1、制

6、冷劑氣體周期性地高速通過(guò)吸、排氣孔口，通過(guò)縫隙的泄漏等原因，使壓縮機(jī)有很大噪聲，需要采取消音減噪措施 2、螺旋形轉(zhuǎn)子的空間曲面的加工精度要求高，需用專用設(shè)備和刀具來(lái)加工 3、由于間隙密封和轉(zhuǎn)子剛度等的限制，目前螺桿式壓縮機(jī)還不能像往復(fù)式壓縮機(jī)那樣達(dá)到較高的終了壓力,噴油式優(yōu)點(diǎn)： 1、降低排氣溫度。 2、減少工質(zhì)泄漏，提高密封效果 3、增強(qiáng)對(duì)零部件的潤(rùn)滑，提高零部件壽命 4、對(duì)聲能和聲波有吸收和阻尼作用，可以降低噪聲 5、沖洗掉機(jī)械雜質(zhì)，減少磨損,八、單螺桿壓縮機(jī) 1、壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),2、單螺桿的工作特性: 1)、結(jié)構(gòu)合理，具有理想的力平衡性 2)、無(wú)余隙容積，容積效率高 3)、振動(dòng)小、噪音低 4

7、)、比功率更低、能耗更小,單螺桿制冷壓縮機(jī)比雙螺桿制冷壓縮機(jī)節(jié)能15%以上. 5)、大修周期長(zhǎng)，大修、維護(hù)及運(yùn)行費(fèi)用低,九、 螺桿式制冷壓縮機(jī)的性能,1、 輸氣系數(shù) 影響輸氣系數(shù)的因素主要有： 泄漏 吸入損失 加熱損失 封閉容積以及氣體隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)受到的離心力 其它因素:工況、噴油狀態(tài)、圓周速度、齒形、間隙大小以及制造精度等,2、內(nèi)壓縮與功率,1)內(nèi)壓縮 氣體的壓縮是在基元容積與吸、排氣孔口隔絕的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)進(jìn)行的，其間的壓力稱為內(nèi)壓縮壓力。將基元容積與排氣孔口連通瞬間的氣體壓力，稱為內(nèi)壓縮終了壓力，并將此值與吸氣壓力的比值，稱為內(nèi)壓力比。稱排氣接管內(nèi)的氣體壓力為外壓力，外壓力與吸氣壓力之比值

8、稱為外壓力比。 2) 附加損失,3)絕熱效率 螺桿式壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性常用絕熱效率來(lái)表示。表征機(jī)器中機(jī)械功轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鰵怏w的壓力能的完善程度，其定義是：,,式中 理論絕熱壓縮所需的功率(kW)； 壓縮機(jī)的軸功率，即實(shí)際消耗功率(kW)。,3、螺桿壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),十、螺桿壓縮機(jī)機(jī)組,第三節(jié) 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī),一、工作原理 利用一個(gè)偏心圓筒形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變工作容積，以實(shí)現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出，因而也屬于容積式壓縮機(jī),二、結(jié)構(gòu),1、立式全封閉結(jié)構(gòu),2）臥式全封閉滾動(dòng)活塞式制冷壓縮機(jī),（3）開(kāi)啟滾動(dòng)活塞式制冷壓縮機(jī),1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，同活塞式壓縮機(jī)比較，體積可減小4

9、050，重量也可減輕4050 2)零部件少，特別是易損件少，同時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦損失少，因而可靠性較高 3)僅滑片有較小的往復(fù)慣性力，旋轉(zhuǎn)慣性力可完全平衡，因此振動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 4)沒(méi)有吸氣閥，吸氣時(shí)間長(zhǎng)，余隙容積小，并且直接吸氣，減小了吸氣有害過(guò)熱，所以其效率高。但其加工及裝配精度要求高。,三、特點(diǎn),第四節(jié) 渦旋式制冷壓縮機(jī),一、工作原理 渦旋壓縮機(jī)主要由兩個(gè)渦旋盤相錯(cuò)180o對(duì)置而成，其中一個(gè)是固定渦旋盤，而另一個(gè)是旋轉(zhuǎn)渦旋盤，它們?cè)趲讞l直線(在橫截面上則是幾個(gè)點(diǎn))上接觸并形成一系列月牙形容積。 旋轉(zhuǎn)渦旋盤由一個(gè)偏心距很小的曲柄軸驅(qū)動(dòng)，繞固定渦旋盤平動(dòng)，兩者間的接觸線在運(yùn)轉(zhuǎn)中沿渦旋曲

10、面移動(dòng)。它們之間的相對(duì)位置，借安裝在旋轉(zhuǎn)渦旋盤與固定部件間的十字滑環(huán)來(lái)保證。,二、結(jié)構(gòu),1、立式全封閉結(jié)構(gòu),圖7-29 渦旋式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1吸氣口 2排氣口 3靜渦旋盤 4動(dòng)渦旋盤 5機(jī)座 6背壓腔 7十字滑環(huán) 8曲軸,（2）臥式全封閉渦旋式制冷壓縮機(jī),（3）開(kāi)啟渦旋式制冷壓縮機(jī),三、 特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn) 1)效率高 本連續(xù)流動(dòng)，吸、排氣壓力脈動(dòng)小。 2)力矩變化小、振動(dòng)小、噪聲低 3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，運(yùn)動(dòng)零部件少； 4）沒(méi)有吸、排氣閥，易損件少，可靠性好 5）采用氣體支承機(jī)構(gòu)，允許帶液壓縮，一旦壓力過(guò)高，動(dòng)盤與靜盤端面脫離,壓力立即釋放； 缺點(diǎn) 制造需高精度的加工設(shè)備及精確的調(diào)心裝

11、配技術(shù),四、數(shù)碼渦旋式制冷壓縮機(jī),數(shù)碼渦旋式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 a)負(fù)載狀態(tài) b)卸載狀態(tài) 1電磁閥 2排氣孔 3連接管 4能量調(diào)節(jié)腔 5活塞提升組件 6排氣管 7靜渦旋盤 8動(dòng)渦旋盤 9曲軸 10吸氣管,第五節(jié) 滑片式壓縮機(jī),一、 結(jié)構(gòu)和原理 主要由機(jī)體(又稱氣缸)、轉(zhuǎn)子及滑片等三部 分組成。,二、 工作原理和分類,1、單工作腔滑片壓縮機(jī): 主要由機(jī)體(又稱氣缸)、轉(zhuǎn)子及滑片等三部分組成。在氣缸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子外表面間形成一個(gè)月牙形空間。滑片受離心力的作用從槽中甩出，其端部緊貼在氣缸內(nèi)表面上，把月牙形的空間隔成若干扇形小室，稱之為基元。隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，基元容積從小到大周而復(fù)始地變化。,2

12、、雙工作腔滑片壓縮機(jī): 它由氣缸、轉(zhuǎn)子、滑片、兩端蓋、進(jìn)排氣孔及排氣閥等組成。圓形轉(zhuǎn)子2同心安裝在扁圓形氣缸3內(nèi)，形成兩個(gè)月牙形工作腔。轉(zhuǎn)子上開(kāi)有若干槽，滑片4置于其中并能來(lái)回滑動(dòng)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于離心力的作用，滑片被甩出，緊貼在氣缸內(nèi)表面上，形成壓縮機(jī)的工作基元。每個(gè)基元在轉(zhuǎn)子一轉(zhuǎn)中完成兩個(gè)工作過(guò)程。,雙工作腔滑片壓縮機(jī)de工作特點(diǎn) 1)每個(gè)基元在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)中吸、排氣兩次，完成兩個(gè)工作循環(huán)，因而流量更均勻、脈動(dòng)性更小、輸氣量大且結(jié)構(gòu)更加緊湊。 2)壓縮機(jī)有兩個(gè)對(duì)稱的工作腔，兩組吸、排氣口相錯(cuò)180o，這樣作用在轉(zhuǎn)子上的徑向氣體力基本平衡（滑片為偶數(shù)時(shí)理論上可以完全平衡），卸除了軸承

13、的徑向負(fù)荷，故軸承的使用壽命長(zhǎng)、可靠性好 3)轉(zhuǎn)子與氣缸同心，這給機(jī)器的制造和安裝帶來(lái)了極大的便利。,雙工作腔滑片壓縮機(jī)的用途： 雙工作腔滑片壓縮機(jī)主要用于小型氣體壓縮裝置和汽車空調(diào)系統(tǒng)中。,3、貫穿滑片壓縮機(jī): 轉(zhuǎn)子上的滑片槽是貫通的，整體滑片放在通槽中?；瑑啥伺c氣缸保持接觸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滑片運(yùn)動(dòng)，其兩端始終沿氣缸內(nèi)壁滑動(dòng)。由于滑片的運(yùn)動(dòng)始終受到氣缸內(nèi)壁的約束，因此氣缸型線不再是圓或橢圓，而是根據(jù)滑片運(yùn)動(dòng)機(jī)理生成的曲線（面）。,貫穿滑片壓縮機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn): 貫穿滑片壓縮機(jī)除具有傳統(tǒng)滑片壓縮機(jī)的特點(diǎn)外，由于其滑片端部是靠受到氣缸內(nèi)壁的約束來(lái)實(shí)現(xiàn)該部位密封的，且其間存在完整或部分油膜，因此既

14、保證滑片端部密封又大大地減輕了該部位的摩擦損失。這是貫穿滑片壓縮機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。,貫穿滑片壓縮機(jī)的用途: 貫穿滑片壓縮機(jī)主要用于房間空調(diào)和轎車空調(diào)系統(tǒng)中，另外貫穿滑片機(jī)構(gòu)還有用做真空泵。,1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，加工與裝配容易實(shí)現(xiàn)，維修方便。 2)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、振動(dòng)小。由于無(wú)偏心旋轉(zhuǎn)的零部件，因此動(dòng)力平衡性能好，尤其在高轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲很小。 3)起動(dòng)沖擊小?；谄饎?dòng)時(shí)逐步伸出，慣性和靜摩擦轉(zhuǎn)矩小，因而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩緩慢上升，減少了起動(dòng)沖擊。 4)效率高。由于沒(méi)有吸氣閥，余隙容積小且余隙膨脹不直接影響吸氣基元，因而使吸氣損失減少，容積效率提高。 5)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，便于狹窄空間安裝，因而比較適合汽車空調(diào)使用。,三、工作特性,6)壓縮機(jī)中多個(gè)基元同時(shí)工作，因此輸氣量比較大、流量均勻、脈動(dòng)性小、不需安裝很大的貯氣器。 7)滑片頂部與氣缸內(nèi)表面發(fā)生磨損時(shí)，滑片能自動(dòng)伸長(zhǎng)進(jìn)行補(bǔ)償，從而可延長(zhǎng)使用壽命。 缺點(diǎn)：滑片與轉(zhuǎn)子、氣缸之間的機(jī)械摩擦比較嚴(yán)重，產(chǎn)生較大的磨損和能量損失，因此使用壽命和效率較低 用 途: 滑片壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于各種壓縮空氣裝置、小型制冷空調(diào)裝置和汽車空調(diào)系統(tǒng)中。,