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1、授 課 :陳 禮 余 華 明使 用 教 材 : 制 冷 流 體 機(jī) 械 第 一 節(jié) 活 塞 壓 縮 機(jī) 的 工 作 原 理和 特 性一 、 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 的 工 作 原 理 二 、 工 作 特 性優(yōu) 點(diǎn) ：1)能 適 應(yīng) 較 廣 闊 的 壓 力 范 圍 和 制 冷 量 要 求2)熱 效 率 較 高 ， 單 位 耗 電 量 較 少 ， 特 別 是 在偏 離 設(shè) 計(jì) 工 況 運(yùn) 行 時(shí) 更 為 明 顯3)對 材 料 要 求 低 ， 多 用 普 通 鋼 鐵 材 料 ， 加 工比 較 容 易 ， 造 價(jià) 也 較 低 廉4)技 術(shù) 上 較 為 成 熟 ， 生 產(chǎn) 使 用 上 積 累 了

2、 豐 富的 經(jīng) 驗(yàn)5） 裝 置 系 統(tǒng) 比 較 簡 單 缺 點(diǎn) ：1)轉(zhuǎn) 速 受 到 限 制 。 單 機(jī) 輸 氣 量 大 時(shí) ， 機(jī) 器顯 得 笨 重 ， 電 動(dòng) 機(jī) 體 積 也 相 應(yīng) 增 大2)結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 易 損 件 多 ， 維 修 工 作 量 大3)運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 有 振 動(dòng)4)輸 氣 不 連 續(xù) ， 氣 體 壓 力 有 波 動(dòng) 等 三 、 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 的 分 類按 制 冷 量 的 大 小 分 類 ：大 型 ： 單 機(jī) 中 溫 考 核 工 況 制 冷 量 在 550kW以 上中 型 ： 單 機(jī) 中 溫 考 核 工 況 制 冷 量 在 25550kw之 間小 型 ：

3、 單 機(jī) 中 溫 考 核 工 況 制 冷 量 在 25kW以 下按 壓 縮 機(jī) 工 作 的 蒸 發(fā) 溫 度 范 圍 分 類 ：高 溫 壓 縮 機(jī) 10 +10中 溫 壓 縮 機(jī) 20 10低 溫 壓 縮 機(jī) 45 20 按 壓 縮 機(jī) 的 氣 缸 布 置 方 式 分 類 臥 式 氣 缸 軸 線 呈 水 平 布 置 直 立 式 氣 缸 軸 線 呈 直 立 布 置 角 度 式 氣 缸 軸 線 呈 一 定 的 夾 角 布 置 ， 有 V型 、 W型 和 S型 (扇 形 )等 之 分 我 國 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 的 型 式 及 基 本 參 數(shù)表5-1 活塞式壓縮機(jī)氣缸布置型式壓 縮 機(jī) 類

4、 型 缸 數(shù)2 3 4 6 8全 封 閉 V型 角 度 式 或 B型并 列 式 Y型 角 度 式 X或 V型 角 度 式氣 缸 直 徑 小 于 70mm的單 級 半 封 閉 式 壓 縮 機(jī) Z型 直 立 式 Z型 直 立 式 或W型 角 度 式 V型 角 度 式70mm氣 缸 直 徑 的 單 級半 封 閉 式 壓 縮 機(jī) V型 角 度 式 或 直 立式 W型 角 度 式 扇 型 或 V型 角 度 式 W型 角 度 式 S扇 型 角 度式 開啟式 100mm氣 缸 直 徑 V型 角 度 式 或 直 立式 扇 型 或 V型 角 度 式 W型 角 度 式 S扇 型 角 度式125mm氣 缸 直 徑

5、V型 角 度 式170mm氣 缸 直 徑250mm氣 缸 直 徑 四 、 活 塞 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 的 型 號 表5-2 壓縮機(jī)基本參數(shù)類 別 缸 徑 行 程 轉(zhuǎn) 速 范 圍 /r/min 缸 數(shù) /個(gè) 容 積 排 量 （ 8缸 ）mm 最 高 轉(zhuǎn) 速 /r/min 排 量 /m3/h 最 低 轉(zhuǎn) 速 /r/min 排 量 /m3/h半 封 閉 式 48、 55、 62 1440 230、 40、 50、60 2、 3、 470 70 10001800 2、 3、 4、6、 8 1800 232.6 1000 129.255 182.6 101.5 開 啟 式 100 100 75015

6、00 2、 4、6、 8 1500 565.2 750 282.670 395.6 197.8125 110 6001200 4、 6、 8 1200 777.2 600 388.6100 706.5 353.3170 140 5001000 1000 1525.5 500 762.3250 200 500600 8 600 2826 500 2355 活 塞 式 單 級 制 冷 壓 縮 機(jī) 型 號 表 示 方 法 如 下 （ 1） 壓 縮 機(jī) 型 號 表 示 方 法 ：（ 2） 壓 縮 機(jī) 組 型 號 表 示 方 法 ： 目 前 國 內(nèi) 有 些 生 產(chǎn) 廠 家 仍 習(xí) 慣 沿 用 老 的 壓

7、 縮 機(jī) 型 號 表 示 方 法 ， 即2.活 塞 式 單 機(jī) 雙 級 制 冷 壓 縮 機(jī) 表5-3 活塞式單機(jī)雙級制冷壓縮機(jī)氣缸布置型式和高低壓缸數(shù)配比 缸 數(shù) 4 6 8缸 數(shù) 配 比 高 壓 級 低 壓 級 高 壓 級 低 壓 級 高 壓 級 低 壓 級1 3 2 4 2 6型 式 S、 V型 角 度 式 W型 角 度 式 S型 角 度 式 表5-4 活塞式單機(jī)雙級制冷壓縮機(jī)基本參數(shù)缸 徑 行 程 轉(zhuǎn) 速 范 圍 /r/min 缸數(shù) 比 容 積 排 量最 高 轉(zhuǎn)速 /r/min 排 量 /m3/h 最 低 轉(zhuǎn)速 /r/min 排 量 /m3/hmm 高 壓 級 低 壓 級 高 壓 級 低

8、 壓 級70 70 10001800 177 1800 58.2 174.6 1000 32.3 96.955 45.7 137 25.4 76.2100 100 7501500 1500 141 424 750 70.7 21280 339 56.5 17070 296.8 49.5 148.4 125 110 6001200 1200 194 583 600 97.1 296.4100 530 88.3 265170 140 5001000 1000 381 1143 500 191 572注 ： 1/3、 2/4單 機(jī) 雙 級 壓 縮 機(jī) 的 容 積 排 量 可 按 此 表 推 算 。

9、活 塞 式 單 機(jī) 雙 級 制 冷 壓 縮 機(jī) 型 號 表 示 方 法 如 下 。（ 1） 壓 縮 機(jī) 型 號 有 下 述 兩 種 表 示 方 法 ：第 一 種 ： 第 二 種 ：（ 2） 壓 縮 機(jī) 組 型 號 表 示 方 法 ： 第 二 節(jié) 往 復(fù) 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 結(jié) 構(gòu)一 、 總 體 結(jié) 構(gòu)1) 開 啟 式 制 冷 壓 縮 機(jī) ： 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ： 開 啟 式 壓 縮 機(jī) 的 曲 軸 功 率 輸 入 端伸 出 機(jī) 體 ， 它 通 過 聯(lián) 軸 器 或 皮 帶 輪 和 原 動(dòng)機(jī) 相 連 接工 作 特 性 ： 容 易 拆 卸 、 維 修 ， 但 密 封 性 較 差 ，工 質(zhì) 易 泄

10、漏 ， 因 此 帶 有 軸 封 裝 置 2) 半 封 閉 式結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ： 半 封 閉 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 的 機(jī) 體 和 電動(dòng) 機(jī) 的 外 殼 鑄 成 一 體 。 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 子 直 接裝 在 壓 縮 機(jī) 曲 軸 的 懸 臂 部 分 ， 因 而 不 需 要軸 封 和 聯(lián) 軸 器工 作 特 性 ： 比 開 啟 式 壓 縮 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 更 為 緊 湊 ，密 封 性 能 好 ， 噪 聲 低 ， 比 全 封 閉 式 壓 縮 機(jī)易 于 拆 卸 和 修 理 。 3)全 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) :將 壓 縮 機(jī) 與 電 動(dòng) 機(jī) 一 起 組 裝 在一 個(gè) 密 閉 的 罩 殼 內(nèi) ， 形

11、成 一 個(gè) 整 體 ， 從外 表 上 看 只 有 壓 縮 機(jī) 進(jìn) 、 排 氣 管 和 電 動(dòng)機(jī) 引 線 。 二 、 零 部 件 結(jié) 構(gòu) (1)活 塞 組 (piston group)=活 塞 +活 塞 銷 +活 塞 環(huán)活 塞 : 斜 面 活 塞 凸 頂 活 塞 凹 頂 活 塞 平 頂 活 塞 活 塞 銷 用 來 連 接 活 塞 和 連 桿 小 頭 ， 它 承 受 交 變 載 荷 ，因 此 應(yīng) 有 足 夠 強(qiáng) 度 ， 并 要 求 耐 磨 、 抗 疲 勞和 抗 沖 擊 。 活 塞 環(huán) 活 塞 環(huán) 有 氣 環(huán) 和 油 環(huán) 兩 種 。氣 環(huán) 的 作 用 是 密 封 氣 缸 的工 作 容 積 ， 防 止

12、 壓 縮 氣 體通 過 氣 缸 壁 處 間 隙 泄 漏 到曲 軸 箱 。 油 環(huán) 的 作 用 是 刮下 附 著 于 氣 缸 壁 上 多 余 的潤 滑 油 ， 并 使 壁 面 上 油 膜分 部 均 勻 (2)連 桿 組連 桿 的 作 用 是 將 活 塞 與 曲 軸 連 接 起 來 ， 將曲 軸 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 變 為 活 塞 的 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 。 (3)曲 軸壓 縮 機(jī) 的 全 部 功 率 都 通 過 曲 軸 輸 入 。 它 承 受所 有 各 氣 缸 的 阻 力 負(fù) 荷 。 曲 軸 又 是 提 供 潤滑 系 統(tǒng) 的 動(dòng) 力 ， 軸 身 油 道 兼 供 輸 油 用 (4)軸 封 裝 置 軸

13、封 裝 置 是 開 啟 式 壓 縮 機(jī) 的 重 要 部 件 之一 。 它 的 作 用 是 防 止 曲 軸 箱 內(nèi) 的 制 冷 劑不 致 通 過 曲 軸 伸 出 端 向 外 泄 漏 ， 或 者 壓縮 機(jī) 在 真 空 下 運(yùn) 行 時(shí) ， 不 致 使 外 界 空 氣通 過 曲 軸 伸 出 端 向 曲 軸 箱 內(nèi) 泄 漏 軸 端 密 封 軸 承 密 封 (5)氣 閥 組閥 是 壓 縮 機(jī) 的 重 要 部 件 之 一 。 它 的 正 常 工 作 才 能保 證 壓 縮 機(jī) 實(shí) 現(xiàn) 吸 氣 、 壓 縮 、 排 氣 、 膨 脹 四 個(gè)工 作 過 程 。 氣 閥 性 能 的 好 壞 ， 直 接 影 響 到 壓

14、縮機(jī) 的 制 冷 量 和 功 率 消 耗 圖 柔 性 環(huán) 片 閥 壓縮機(jī)配件 (6)機(jī) 體 及 缸 套 機(jī) 體 是 支 承 壓 縮 機(jī) 全 部 質(zhì) 量 并 保 證 各 零部 件 之 間 有 正 確 的 相 對 位 置 的 部 件 。 機(jī)體 包 括 氣 缸 體 和 曲 軸 箱 兩 個(gè) 部 分 三 、 制 冷 壓 縮 機(jī) 的 輸 氣 量 調(diào) 節(jié)(能 量 調(diào) 節(jié) capacity control)1) 壓 縮 機(jī) 的 間 歇 運(yùn) 行 當(dāng) 室 (庫 )溫 降 到 規(guī) 定 溫 度 的 下 限 時(shí) ， 通 過溫 度 繼 電 器 或 低 壓 壓 力 繼 電 器 ， 使 壓 縮機(jī) 停 止 運(yùn) 行 ， 室 (庫

15、 )內(nèi) 溫 度 開 始 回 升 ， 當(dāng)溫 度 升 高 到 超 過 規(guī) 定 溫 度 的 上 限 值 時(shí) ，上 述 控 制 器 件 又 將 壓 縮 機(jī) 的 電 路 接 通 ，壓 縮 機(jī) 重 新 啟 動(dòng) 運(yùn) 行 2） 頂 開 吸 氣 閥 片 調(diào) 節(jié) 輸 氣 量 : 調(diào) 節(jié) 機(jī) 構(gòu) 將 壓 縮 機(jī) 的 吸 氣 閥 片 強(qiáng) 制 頂 離 閥 座 ，使 吸 氣 閥 始 終 處 于 開 啟 狀 態(tài) 。 壓 縮 機(jī) 吸 氣過 程 中 ， 低 壓 蒸 氣 從 吸 氣 閥 吸 入 壓 縮 過 程中 因 壓 力 無 法 升 高 ， 排 氣 閥 始 終 處 于 關(guān) 閉狀 態(tài) ， 低 壓 蒸 氣 又 通 過 吸 氣 閥

16、重 新 回 到 吸氣 腔 ， 因 而 使 該 氣 缸 的 輸 氣 量 為 零 ， 達(dá) 到輸 氣 量 調(diào) 節(jié) 的 目 的 。 3)熱 氣 旁 通 法 : 這 種 方 法 允 許 壓 縮 機(jī) 的 排 氣 一 部 分 進(jìn) 入 冷 凝器 一 部 分 返 回 到 壓 縮 機(jī) 的 吸 入 口 。調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)低壓氣體去冷凝器吸氣側(cè)排氣側(cè)止回閥單向閥正常運(yùn)行狀態(tài)高壓氣體 4)其 他 多 臺 壓 縮 機(jī) 的 臺 數(shù) 調(diào) 節(jié) (往 往 在 大 型 制 冷 裝置 中 與 頂 開 吸 氣 閥 片 的 調(diào) 節(jié) 方 式 聯(lián) 合 使 用 )、輸 氣 量 旁 通 調(diào) 節(jié) 、 吸 氣 節(jié) 流 調(diào) 節(jié) 四 、 制 冷 壓 縮 機(jī)

17、 的 潤 滑 系 統(tǒng)（ lubrication system）(1)潤 滑 的 作 用 1)使 摩 擦 表 面 (即 軸 與 軸 承 、 活 塞 環(huán) 與 氣 缸 壁 等運(yùn) 動(dòng) 部 件 接 觸 面 )被 油 膜 分 隔 ， 形 成 液 體 摩 擦 或半 干 摩 擦 ， 從 而 降 低 壓 縮 機(jī) 的 摩 擦 功 、 摩 擦 熱和 零 件 的 磨 損 ， 提 高 壓 縮 機(jī) 的 機(jī) 械 效 率 ， 增 加壓 縮 機(jī) 的 可 靠 性 和 耐 久 性 。 2)帶 走 摩 擦 熱 ， 使 摩 擦 表 面 溫 度 不 致 過 高 3)潤 滑 油 充 滿 活 塞 與 氣 缸 的 間 隙 和 軸 封 的 摩

18、擦 表面 之 間 ， 增 強(qiáng) 了 密 封 作 用 。 4)帶 走 磨 屑 ， 改 善 摩 擦 表 面 的 工 作 情 況 。 5)壓 縮 機(jī) 的 潤 滑 系 統(tǒng) 還 向 能 量 調(diào) 節(jié) 裝 置 供 油 。 (2)潤 滑 方 式 及 潤 滑 系 統(tǒng)1） 飛 濺 潤 滑 飛 濺 潤 滑 是 利 用 運(yùn) 動(dòng) 零 件 的 機(jī) 械 作 用 ， 將 潤 滑 油 送至 需 要 的 摩 擦 表 面 ， 半 封 閉 壓 縮 機(jī) 就 有 很 多 的 采用 飛 濺 潤 滑 。 一 方 面 在 連 桿 大 頭 下 端 裝 設(shè) 甩 油 勺 ，將 曲 軸 箱 中 的 油 甩 向 氣 缸 鏡 面 ， 潤 滑 活 塞 與 氣

19、 缸壁 之 間 的 摩 擦 表 面 ； 另 一 方 面 ， 在 電 動(dòng) 機(jī) 一 端 的軸 上 裝 有 甩 油 盤 ， 將 油 甩 起 并 收 集 在 電 動(dòng) 機(jī) 側(cè) 端蓋 的 集 油 小 室 上 ， 通 過 曲 軸 中 的 油 道 ， 潤 滑 主 軸承 和 連 桿 軸 承 。 在 某 些 小 型 立 式 開 啟 式 壓 縮 機(jī) 中 ，飛 濺 潤 滑 僅 依 靠 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) 來 實(shí) 現(xiàn) 。 (2)潤 滑 方 式 及 潤 滑 系 統(tǒng)1） 飛 濺 潤 滑利 用 連 桿 和 曲 軸 進(jìn) 行 飛 濺 潤 滑 的 簡 單 壓 縮 機(jī) 壓 力 潤 滑 ： 壓 力 潤 滑 是 利 用

20、油 泵 產(chǎn) 生 一 定 的 油 壓 ， 通 過輸 油 通 道 將 潤 滑 油 送 到 各 摩 擦 表 面 。齒 輪 油 泵 潤 滑 系 統(tǒng) 離 心 油 泵 泵 油 原 理 (3)潤 滑 設(shè) 備1)油 泵外 嚙 合 齒 輪 油 泵月 牙 形 齒 輪 油 泵 內(nèi) 嚙 合 轉(zhuǎn) 子 油 泵 外 嚙 合 齒 輪 油 泵內(nèi) 嚙 合 轉(zhuǎn) 子 油 泵 2)濾 油 器 粗 過 濾 器 :粗 過 濾 器 往 往 做 成 網(wǎng) 式 ， 裝 在曲 軸 箱 油 池 內(nèi) ， 網(wǎng) 兩 端 封 閉 ， 防 止 較 大雜 質(zhì) 進(jìn) 入 油 泵 精 過 濾 器 :精 過 濾 器 大 多 采 用 金 屬 片 縫 隙式 3)油 冷 卻

21、器 帶 肋 片 的 鋼 管 彎 制 而 成 ， 管 內(nèi) 通 冷 卻 水 ，把 潤 滑 油 的 熱 量 帶 走 (4)潤 滑 油 的 性 能 及 冷 凍 油 規(guī) 格粘 度 :粘 度 是 潤 滑 油 的 最 主 要 特 性 ， 它 不 僅 決 定油 的 潤 滑 性 能 ， 而 且 還 直 接 影 響 到 壓 縮 機(jī) 的 性能 、 摩 擦 零 件 的 冷 卻 和 密 封 機(jī) 構(gòu) 的 密 封 性 能 。酸 值 :潤 滑 油 中 如 含 有 酸 類 物 質(zhì) ， 中 和 1g潤 滑 油中 的 游 離 酸 所 需 KOH的 毫 克 數(shù) 稱 為 酸 值 。濁 點(diǎn) :濁 點(diǎn) 是 指 隨 溫 度 的 降 低 ，

22、潤 滑 油 中 開 始 析出 石 蠟 時(shí) 的 溫 度凝 點(diǎn) :當(dāng) 潤 滑 油 完 全 失 去 流 動(dòng) 性 時(shí) 的 溫 度 稱 為 凝點(diǎn)閃 點(diǎn) :潤 滑 油 加 熱 到 所 產(chǎn) 生 的 油 蒸 氣 接 觸 明 火 時(shí) ，能 發(fā) 生 閃 火 的 最 低 溫 度 叫 閃 點(diǎn) 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 、 氧 化 安 定 性 :氧 化 安 定 性 和 化 學(xué)穩(wěn) 定 性 ， 一 般 用 油 氧 化 后 生 成 沉 淀 物 的 多少 和 氧 化 后 的 酸 值 來 表 示含 水 量 :潤 滑 油 中 應(yīng) 不 含 有 水 分機(jī) 械 雜 質(zhì) 和 溶 膠 :用 汽 油 或 苯 將 潤 滑 油 溶 解 稀釋 后 ， 用

23、 過 濾 紙 將 其 過 濾 ， 在 濾 紙 上 所 殘存 的 物 質(zhì) 稱 為 機(jī) 械 雜 質(zhì) ； 將 潤 滑 油 加 熱 至550 ， 使 其 揮 發(fā) 和 燃 燒 ， 殘 留 下 來 的 固 體殘 渣 稱 為 溶 膠 五 、 其 他 往 復(fù) 式 壓 縮 機(jī) 1、 斜 盤 式 壓 縮 機(jī) 斜 盤 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 也 是 依 靠 活 塞 在 氣 缸 內(nèi) 作往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) ， 改 變 氣 缸 工 作 容 積 ， 從 而 提 高 氣 體壓 力 的 。 但 活 塞 的 運(yùn) 動(dòng) 不 是 由 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 帶動(dòng) ， 而 是 由 一 個(gè) 固 定 在 主 軸 上 的 斜 盤 4來 驅(qū) 動(dòng)的

24、， 而 且 活 塞 3的 運(yùn) 動(dòng) 方 向 不 是 與 主 軸 中 心 線垂 直 ， 而 是 與 主 軸 中 心 線 平 行 也 是 依 靠 活 塞 在氣 缸 內(nèi) 作 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) ， 改 變 氣 缸 工 作 容 積 ， 從 而提 高 氣 體 壓 力 的 。 但 活 塞 的 運(yùn) 動(dòng) 不 是 由 曲 柄 連桿 機(jī) 構(gòu) 帶 動(dòng) ， 而 是 由 一 個(gè) 固 定 在 主 軸 上 的 斜 盤4來 驅(qū) 動(dòng) 的 ， 而 且 活 塞 3的 運(yùn) 動(dòng) 方 向 不 是 與 主 軸中 心 線 垂 直 ， 而 是 與 主 軸 中 心 線 平 行 斜 盤 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 通 常 用 于 汽 車 空 調(diào) 中 2、

25、滑 管 式 壓 縮 機(jī) 六 、 壓 縮 機(jī) 的 保 護(hù)一 、 防 止 液 擊液 擊 ： 當(dāng) 進(jìn) 入 氣 缸 的 液 體 太 多 ， 來 不 及 從 排 氣 閥 排 出時(shí) ， 氣 缸 內(nèi) 將 出 現(xiàn) 液 擊 ， 液 擊 時(shí) 產(chǎn) 生 的 很 高 的 壓 力使 氣 缸 、 活 塞 、 連 桿 等 零 部 件 損 壞 。1、 假 蓋 將 氣 閥 組 件 用 一 彈 簧 緊 壓 在 氣 缸 端 部 ， 形 成假 蓋 。2、 油 加 熱 器 用 油 加 熱 器 在 起 動(dòng) 前 對 潤 滑 油 加 熱 ， 降 低 溶 在 潤 滑油 中 的 制 冷 劑 量 是 避 免 液 擊 的 有 效 措 施 。 3、 氣

26、 液 分 離 器 來 自 蒸 發(fā) 器 的 氣 液 混 合 物 在 氣 液 分 離 器 內(nèi) 分 離 ， 氣 體從 出 口 管 的 上 部 進(jìn) 入 ， 從 下 部 流 出 。 氣 液 分 離 器 的 結(jié) 構(gòu) 二 、 壓 力 保 護(hù)1、 吸 、 排 氣 壓 力 的 控 制 壓 縮 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 因 系 統(tǒng) 的 原 因 或 壓縮 機(jī) 本 身 的 原 則 ， 可 能 出 現(xiàn) 排 氣 壓 力 過 高 或 吸 氣 壓 力 過 低 的情 況 ， 為 此 需 控 制 吸 、 排 氣 壓 力 。 。2、 安 全 閥 為 防 止 制 冷 劑 泄 漏 至 大 氣 ， 采 用 閉 式 安 全 閥 。3、 安 全

27、膜 在 吸 、 排 氣 腔 之 間 安 裝 安 全 膜 片 。 吸 排 氣 壓 力 差超 過 規(guī) 定 值 時(shí) ， 膜 片 破 裂 ， 排 氣 壓 力 降 低 。 4、 潤 滑 油 壓 差 控 制 器 潤 滑 油 壓 差 系 油 泵 出 口 處 油 壓 與 曲 軸 箱 內(nèi)油 壓 之 差 。 為 保 證 壓 縮 機(jī) 運(yùn) 動(dòng) 部 件 的 良好 潤 滑 ， 并 保 證 有 些 壓 縮 機(jī) 輸 氣 量 控 制機(jī) 構(gòu) (如 ： 液 壓 缸 拉 桿 控 制 機(jī) 構(gòu) )的 正常 動(dòng) 作 ， 必 須 控 制 潤 滑 油 壓 差 。 三 、 內(nèi) 置 電 動(dòng) 機(jī) 的 保 護(hù) 1、 過 熱 為 使 電 動(dòng) 機(jī) 不 過

28、 熱 ， 除 了 正 確 使 用 ， 注 意 維 修 外 ，還 可 安 裝 過 熱 繼 電 器 。 過 熱 繼 電 器 可 裝 在 繞 組內(nèi) 部 ， 稱 為 內(nèi) 置 溫 度 溫 度 繼 電 器 ， 或 裝 在 電動(dòng) 機(jī) 外 部 ， 稱 為 外 置 溫 度 -電 流 繼 電 器 。 2、 缺 相 三 相 電 動(dòng) 機(jī) 缺 相 將 導(dǎo) 致 電 動(dòng) 機(jī) 無 法 起動(dòng) 或 過 載 。 為 保 護(hù) 電 動(dòng) 機(jī) 免 遭 缺 相 之 損 害 ， 采用 過 載 繼 電 器 。3、 相 間 不 平 衡 相 間 不 平 衡 電 壓 導(dǎo) 致 三 相 不 平衡 電 流 。 在 電 流 量 大 的 相 中 ， 溫 升 增

29、 加 的 比 例約 為 電 壓 不 平 衡 比 例 平 方 的 兩 倍 。 四 、 溫 度 保 護(hù)此 處 所 說 的 溫 度 是 指 排 氣 溫 度 和 殼 體 溫 度 。1、 排 氣 溫 度 主 要 是 用 溫 控 器 感 應(yīng) 排 氣 溫 度 ，溫 控 器 應(yīng) 安 放 在 靠 近 排 氣 口 處 ， 排 氣 溫 度 過 高時(shí) ， 溫 控 器 動(dòng) 作 ， 切 斷 電 路 。若 排 氣 溫 度 過 高 由 熱 氣 旁 通 引 起 ， 則 不 應(yīng) 采 用 停機(jī) 的 方 法 ， 應(yīng) 采 用 噴 液 冷 卻 。2、 機(jī) 殼 溫 度 機(jī) 殼 溫 度 會(huì) 影 響 壓 縮 機(jī) 的 壽 命 。避 免 機(jī) 殼

30、過 熱 ， 保 護(hù) 壓 縮 機(jī) 的 根 本 方 法 是 正 確 處理 上 述 各 種 問 題 ， 同 時(shí) 在 機(jī) 殼 上 安 裝 溫 度 保 護(hù)器 。 第 四 節(jié) 熱 力 性 能 及 參 數(shù) 計(jì) 算活 塞 式 壓 縮 機(jī) 的 理 論 循 環(huán) 的 假 設(shè) 條 件 ：1、 壓 縮 機(jī) 沒 有 余 隙 容 積2、 吸 汽 與 排 汽 過 程 中 沒 有 壓 力 損 失3、 吸 汽 與 排 汽 過 程 中 無 熱 量 傳 遞4、 無 漏 汽 損 失5、 無 摩 擦 損 失一 、 壓 縮 機(jī) 壓 縮 過 程 2.實(shí) 際 工 作 循 環(huán) 1、 壓 縮 機(jī) 中 的 壓 力 降 2、 制 冷 劑 的 受 熱

31、3、 氣 閥 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 不 完 善 帶 來 的 效 率 下 降 。 4、 制 冷 劑 泄 漏 的 影 響 。 5、 再 膨 脹 的 影 響 6、 壓 縮 過 程 偏 離 等 熵 過 程 7、 壓 縮 過 程 的 過 壓 縮 和 欠 壓 縮 。 8、 潤 滑 油 循 環(huán) 量 的 影 響 。 9、 壓 縮 機(jī) 的 機(jī) 械 摩 擦 損 失 和 內(nèi) 置 電 動(dòng) 機(jī) (封閉 式 壓 縮 機(jī) )的 電 動(dòng) 機(jī) 損 失 。 二 、 性 能 參 數(shù) 及 計(jì) 算1.輸 氣 量 及 輸 氣 系 數(shù) （ 1） 理 論 輸 氣 量 假 定 壓 縮 機(jī) 有 i個(gè) 氣 缸 ， 轉(zhuǎn) 速 為 n， 則 壓 縮 機(jī) 的

32、理 論 輸 氣 量 為 ：inSDVinq pvt 60 （ 2） 實(shí) 際 輸 氣 量 ： vtva qq （ 3） 輸 氣 系 數(shù) ： 也 稱 壓 縮 機(jī) 的 容 積 效 率 。 通 常 可 用 容 積 系 數(shù) v、 壓 力 系數(shù) p、 溫 度 系 數(shù) T、 泄 漏 系 數(shù) L的 乘 積 來 表 示 ， 即=vpTL 1） 容 積 系 數(shù) v容 積 效 率 總 小 于 1， 它 的 大 小 反 映 了 壓 縮 機(jī) 氣 缸 容 積 的 有 效 利 用 程 度 。 影響 它 的 主 要 因 素 有 四 個(gè) ：（ 1） 氣 缸 余 隙 容 積 的 大 小（ 2） 吸 、 排 氣 壓 力 以 及 吸

33、 、 排 氣 閥 片 阻 力（ 3） 吸 入 氣 缸 的 低 溫 制 冷 劑 蒸 汽 遇 到 熱 的 氣 缸 壁 所 引 起 的 熱膨 脹 （ 4） 氣 缸 內(nèi) 部 的 泄 漏 1） 容 積 系 數(shù) v 11 10 kkP 1Pv mp ppcV VV式 中 c相 對 余 隙 容 積 ， 它 等 于 余 隙 容 積 Vc與 氣 缸 工 作 容 積 Vp之 比 ， 即 c=Vc/Vp；m膨 脹 過 程 指 數(shù) ；pk冷 凝 壓 力 （ 即 名 義 排 氣 壓 力 ） （ MPa） ；p k排 氣 壓 力 損 失 （ MPa） ；p0蒸 發(fā) 壓 力 （ 即 名 義 吸 氣 壓 力 ） （ MPa）

34、 。相 對 余 隙 容 積 c值 越 大 ， v越 小 壓 力 比 pk/p0越 大 ， v越 小 膨 脹 過 程 指 數(shù) m,一 般 對 氨 壓 縮 機(jī) ， m=6.10 6.15， 對 氟 利 昂 壓 縮 機(jī) ， m=0.95 1.05。排 氣 壓 力 損 失 pk,對 氨 壓 縮 機(jī) ， 一 般 取 pk =(0.05 0.07)pk， 氟 利 昂 壓 縮 機(jī) 取 pk =(0.1 0.15)pk。 pk對 v的 影 響 較 小 ， 可 以 略 去 不 計(jì) ， 則 式 （ 5-5） 可 簡 化 為 11 10kv mppc2） 壓 力 系 數(shù) p 00vp 11 ppcp0 吸 氣 壓

35、力 損 失 ，通 常 ， 氨 壓 縮 機(jī) 的 p0=(0.03 0.05)p0，氟 利 昂 壓 縮 機(jī) 的 p0=(0.05 0.10)p0。 7401 12T TT baT T k 1T3） 溫 度 系 數(shù) T 中 小 型 開 啟 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 為小 型 封 全 閉 式 制 冷 壓 縮 機(jī) 為家 用 制 冷 壓 縮 機(jī) a6.15， 商 用 制 冷 壓 縮 機(jī) a6.10 4） 泄 漏 系 數(shù) L 對 于 單 級 高 速 多 缸 壓 縮 機(jī) ， 轉(zhuǎn) 速 n大 于 720r/min， 相 對 余 隙 容 積 c=3% 4% 10.0850.94 10k npp對 于 單 級 中 速

36、立 式 壓 縮 機(jī) ， 轉(zhuǎn) 速 n小 于 720r/min， 相 對 余 隙 容 積 c=4%6% 10.06050.94 1 0k npp對 于 雙 級 壓 縮 系 統(tǒng) 中 使 用 的 高 速 多 缸 壓 縮 機(jī) ， 高 壓 級 和 低 壓 級 的 值 可分 別 用 下 列 公 計(jì) 算 10.0850.94 1mkg npp 101.00.0850.94 10 md np p 2.制 冷 量 36003600 vvt0m0 qqqqQ 一 臺 壓 縮 機(jī) 在 不 同 的 運(yùn) 行 工 況 下 ， 每 小 時(shí) 產(chǎn) 生 的 冷 量 是 不 相 同 的 3600 vAvtA0A qqQ 3600vB

37、vtB0B qqQ 一 臺 壓 縮 機(jī) 在 已 知 工 況 A和 B時(shí) 的 制 冷 量 分 別 為 Q0A和 Q0B， 即 有 ： vAA vBB0A0B qqQQ 3.功 率 和 效 率1） 指 示 功 率 和 指 示 效 率 壓 縮 機(jī) 的 指 示 效 率開 啟 式 壓 縮 機(jī) 中 的 i的 經(jīng) 驗(yàn) 計(jì) 算 公 式小 型 氟 利 昂 壓 縮 機(jī) 為 0.65 0.80； 家 用 全 封 閉 式 壓 縮 機(jī) 為 0.60 0.85i0im 0mi0i PPwq wqww 273 0k0i TbTT （ 2） 軸 功 率 、 摩 擦 功 率 和 機(jī) 械 效 率 兩 者 之 比 值 稱 為 機(jī)

38、械 效 率 ， 用 m表 示 由 原 動(dòng) 機(jī) 傳 到 曲 軸 上 的 功 率 稱 為 軸 功 率 Pe一 部 分 直 接 用 于 壓 縮 氣 體稱 為 指 示 功 率 用 Pi表 示 另 一 部 分 用 于 克 服 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 等 的 摩擦 阻 力 ， 稱 為 摩 擦 功 率 ， 用 Pm表 示 mi ieim PP PPP 指 示 效 率 i與 機(jī) 械 效 率 m的 乘 積 ， 稱 為 壓 縮 機(jī) 的 軸 效 率 ，用 e表 示 。 一 般 在 0.60.7之 間 提 高 m可 以 從以 下 幾 方 面 著 手 選 用 合 適 的 氣 缸 間 隙 ， 適 當(dāng) 減 少 活 塞 環(huán)

39、數(shù) 選 用 合 適 的 潤 滑 油 加 強(qiáng) 曲 軸 、 曲 軸 箱 等 零 件 剛 度 ,降 低 摩 擦 表 面 的 粗 糙 度 （ 3） 配 用 電 動(dòng) 機(jī) 功 率 對 于 開 啟 式 壓 縮 機(jī) ， 如 用 帶 傳 動(dòng) ， 應(yīng) 考 慮 傳動(dòng) 效 率 d =0.9 0.95。 用 聯(lián) 軸 器 直 接 傳 動(dòng) 時(shí) ， 則 不 必 考 慮 傳 動(dòng) 效 率 。對 于 封 閉 式 壓 縮 機(jī) ， 因 電 動(dòng) 機(jī) 與 壓 縮 機(jī) 共 用一 根 軸 ， 也 不 必 考 慮 傳 動(dòng) 效 率 問 題 電 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 可 按 運(yùn) 行 工 況 下 壓 縮 機(jī) 的 軸 功率 ， 再 考 慮 適 當(dāng) 裕 量

40、 （ 10% 15%） 選 配 。 4.壓 縮 機(jī) 的 排 氣 溫 度 （ 1） 排 氣 溫 度 過 高 的 危 害 性 ： 1） 排 氣 溫 度 過 高 ， 將 使 輸 氣 系 數(shù) 降 低 和 軸 功 率 增 加 ； 潤 滑 油 粘 度 降 低 ，使 軸 承 和 氣 缸 、 活 塞 環(huán) 產(chǎn) 生 異 常 磨 損 ， 甚 至 會(huì) 引 起 燒 毀 軸 瓦 和 氣 缸 拉毛 的 事 故 。 2） 過 高 的 壓 縮 機(jī) 排 氣 溫 度 促 使 制 冷 劑 和 潤 滑 油 在 金 屬 的 催 化 下 出 現(xiàn) 熱分 解 ， 生 成 對 壓 縮 機(jī) 有 害 的 游 離 碳 、 酸 類 和 水 分 。 酸

41、類 物 質(zhì) 會(huì) 腐 蝕 制冷 系 統(tǒng) 的 各 組 成 部 分 和 電 氣 絕 緣 材 料 。 水 分 會(huì) 堵 住 毛 細(xì) 管 。 積 炭 沉 聚在 排 氣 閥 上 ， 既 破 壞 了 其 密 封 性 ， 又 增 加 了 流 動(dòng) 阻 力 。 積 碳 使 活 塞 環(huán)卡 死 在 環(huán) 槽 里 ， 失 去 密 封 作 用 。 剝 落 下 來 的 碳 渣 若 被 帶 出 壓 縮 機(jī) ， 會(huì)堵 塞 毛 細(xì) 管 、 干 燥 器 等 。 3） 壓 縮 機(jī) 的 過 熱 甚 至 會(huì) 導(dǎo) 致 活 塞 的 過 分 膨 脹 而 卡 死 在 氣 缸 內(nèi) ， 以 及 封閉 式 壓 縮 機(jī) 內(nèi) 置 電 動(dòng) 機(jī) 的 燒 毀 。

42、4） 排 氣 溫 度 過 高 也 會(huì) 影 響 壓 縮 機(jī) 的 壽 命 ， 因 為 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 度 隨 溫 度 的升 高 而 加 劇 。 一 般 認(rèn) 為 ， 電 氣 絕 緣 材 料 的 溫 度 上 升 10 ， 其 壽 命 要 減少 一 半 。 這 一 點(diǎn) 對 全 封 閉 式 壓 縮 機(jī) 顯 得 特 別 重 要 。 （ 2） 排 氣 溫 度 的 計(jì) 算 公 式 ： 壓 縮 機(jī) 的 排氣 溫 度 取 決 于 壓 力 比 、 吸 排 氣 阻 力 損 失 、吸 氣 終 了 溫 度 和 多 變 壓 縮 過 程 指 數(shù) nnTT T 2壓 縮 機(jī) 的 排 氣 溫 度 （ K） ；T1壓 縮 機(jī) 吸

43、 氣 終 了 溫 度 （ K） ； 壓 力 比 ， ， pk為 冷 凝 壓 力 ， p0為 蒸 發(fā) 壓 力 ；0 吸 、 排 氣 相 對 壓 力 損 失n多 變 壓 縮 過 程 指 數(shù) ， 近 似 取 制 冷 劑 的 等 熵 指 數(shù) （ 3） 降 低 排 氣 溫 度 的 主 要 措 施 1） 設(shè) 計(jì) 時(shí) 首 先 要 限 制 壓 縮 機(jī) 單 級 的 壓 力 比 ， 高 壓 力 比 應(yīng) 采 用 多 級 壓縮 中 間 冷 卻 的 辦 法 來 實(shí) 現(xiàn) 。 在 運(yùn) 行 中 要 防 止 冷 凝 壓 力 過 高 ， 蒸 發(fā) 壓力 過 低 等 故 障 。 降 低 吸 排 氣 阻 力 實(shí) 際 上 也 起 到 了

44、 減 小 氣 缸 中 實(shí) 際 壓力 比 的 作 用 。 2） 加 強(qiáng) 對 壓 縮 機(jī) 的 冷 卻 ， 削 弱 對 吸 入 制 冷 劑 的 加 熱 ， 以 降 低 吸 氣 終了 制 冷 劑 的 溫 度 和 多 變 壓 縮 過 程 指 數(shù) 是 降 低 排 氣 溫 度 的 有 效 途 徑 ，如 ： 縮 小 排 氣 腔 與 吸 氣 腔 之 間 的 分 割 面 ； 氣 缸 蓋 上 設(shè) 置 冷 卻 水 套 ；吸 氣 管 外 包 以 隔 熱 層 等 。 3） 在 封 閉 式 壓 縮 機(jī) 中 ， 提 高 內(nèi) 置 電 動(dòng) 機(jī) 的 效 率 ， 減 少 電 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 熱量 對 降 低 排 氣 溫 度 具 有

45、重 要 作 用 。 4） 在 低 溫 制 冷 壓 縮 機(jī) 中 ， 為 了 降 低 排 氣 濕 度 ， 還 可 采 用 直 接 向 吸 氣管 噴 入 液 態(tài) 制 冷 劑 的 方 法 。 5） 在 同 樣 的 蒸 發(fā) 溫 度 T0和 冷 凝 溫 度 Tk時(shí) ， 不 同 的 制 冷 劑 有 不 同 的 排氣 溫 度 ， 例 如 R134a的 排 氣 溫 度 低 于 R22的 排 氣 溫 度 ， 因 而 合 理 地 選用 制 冷 劑 是 控 制 排 氣 溫 度 的 重 要 方 法 。 三 、 性 能 曲 線 與 工 況 1.性 能 曲 線 對 于 半 封 閉 和 全 封 閉 壓 縮機(jī) ， 性 能 曲

46、線 一 般 是 反 映蒸 發(fā) 溫 度 與 同 軸 電 動(dòng) 機(jī) 輸入 電 功 率 之 間 的 關(guān) 系 ， 這樣 能 比 較 直 觀 地 反 映 總 耗電 量 ， 對 用 戶 有 較 實(shí) 用 的參 考 價(jià) 值 2.工 況 類 型 吸 入 壓 力 飽 和 溫 度 排 出 壓 力 飽 和 溫 度 吸 入 溫 度 環(huán) 境 溫 度高 溫 7.2 55.4 18.3 357.2 48.9 18.3 35中 溫 6.7 48.9 18.3 35低 溫 31.7 40.6 18.3 35表 5-5 有 機(jī) 制 冷 劑 壓 縮 機(jī) 名 義 工 況 表5-6 無機(jī)制冷劑壓縮機(jī)名義工況類 型 吸 入 壓 力 飽 和

47、溫 度 排 出 壓 力 飽 和 溫 度 吸 入 溫 度 制 冷 劑 液 體 溫 度 環(huán) 境 溫 度 中 低 溫 15 30 10 25 32 表5-7 有機(jī)制冷劑壓縮機(jī)使用范圍類 型 吸 入 壓 力 飽 和 溫 度/ 排 出 壓 力 飽 和 溫 度 / 壓 力 比高 冷 凝 壓 力 低 冷 凝 壓 力高 溫 15 12.5 25 60 25 50 6中 溫 25 0 25 55 25 50 16低 溫 40 12.5 25 50 25 45 18表5-8 無機(jī)制冷劑壓縮機(jī)使用范圍類 型 吸 入 壓 力 飽 和 溫 度 / 排 出 壓 力 飽 和 溫 度 / 壓 力 比 中 低 溫 30 5 25 45 8