z制冷压缩机
制冷压缩机原理
制冷压缩机原理
制冷压缩机是一种常用的制冷设备，主要通过利用压缩机的工作原理来实现制冷效果。
制冷压缩机通常由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部分组成。
制冷压缩机的工作原理如下：首先，压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入压缩腔，并通过活塞运动使其压缩，从而提高其压力和温度。
随后，高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，与外界的空气进行热交换，从而散热并降温。
在热交换过程中，制冷剂气体由于散热而转化为高压冷凝液。
接着，高压冷凝液通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀的作用是降低制冷剂气体的压力，使其迅速膨胀，从而引起液体制冷剂的蒸发。
在蒸发器内部，制冷剂吸收外界热量，从而吸热并产生低温低压的制冷剂蒸汽。
最后，制冷剂蒸汽再次被压缩机吸入并重新压缩，进入一个新的制冷循环。
整个制冷过程依靠不断地循环压缩和蒸发，从而使制冷压缩机能源源不断地提供制冷效果。
制冷压缩机的原理基于制冷剂在不同压力下的相变特性，通过压缩蒸发循环实现制冷效果。
制冷压缩机的选择和设计需要考虑制冷剂的特性、制冷负荷以及系统的效率和可靠性等因素。
在实际应用中，制冷压缩机广泛应用于空调、冷柜、冷库等各种制冷设备中。
《制冷压缩机》ppt课件
现代铁路车辆设备
第四章
输气系数λ的实验方法
由于影响紧缩机输气系数的要素较复杂，用
实际分析的计算法确定的系数值往往与实践情况
有差别，所以选配紧缩机时，普通应根据制造厂
经过实验绘制的输气系数曲线来决议。
现代铁路车辆设备
第四章
由厂家给出的某种紧缩机输气系数图
现代铁路车辆设备
第四章
二、紧缩机的功率和效率
现代铁路车辆设备
第四章
4)与速度式紧缩机相比，螺杆式紧缩机具有强迫输气 的特点 即排气量几乎不受排气压力的影响，在小排气 量时不发生喘振景象，在广大的工况范围内，仍可 坚持较高的效率。
5)采用了滑阀调理，可实现能量无级调理。
现代铁路车辆设备
第四章
6)螺杆紧缩机对进液不敏感，可以采用喷油冷 却，故在一样的压力比下，排温比活塞式低 得多，因此单级压力比高。
第四章
用高速旋转的叶轮使制冷剂蒸气产生压力．同时 获得动能，然后再经过扩压器、蜗壳使蒸气的动能转 变为压力能，从而完成紧缩和保送制冷工质的义务。
常见的方式为：离心式紧缩机
现代铁路车辆设备
第四章
第一节 活塞式制冷紧缩机的任务过程分析
从热力学观念来评价一台紧缩机的完善程度主要 有两个目的：即紧缩机汽缸的利用程度和功率的耗 费大小。
7)没有余隙容积，因此容积效率高。
现代铁路车辆设备
第四章
螺杆式制冷紧缩机的缺陷
1)制冷剂气体周期性地高速经过吸、排气孔口， 经过缝隙的走漏等缘由，使紧缩机有很大噪 声，需求采取消音减噪措施。
2)螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高， 需用公用设备和刀具来加工。
3)由于间隙密封和转子刚度等的限制，目前螺杆 式紧缩机还不能到达较高的终了压力。
制冷压缩机的基本性能参数计算
制冷压缩机的基本性能参数计算
1.制冷量（Qc）的计算：
制冷量是制冷剂在蒸发器中吸收的热量，用于冷却被制冷物体或者空气。
制冷量可以通过以下公式计算：
Qc=m×h2-m×h1
其中，m为制冷剂的质量流量（kg/s），h2为制冷剂在蒸发器出口的
焓值（kJ/kg），h1为制冷剂在蒸发器入口的焓值（kJ/kg）。
2.功率（P）的计算：
P=m×(h2-h1)/COP
其中，COP为制冷系数，表示单位制冷量的制冷功率与制冷压缩机的
功率之比。
3.COP（制冷系数）的计算：
COP是制冷效果与能耗之间的比值。
制冷系数可以通过以下公式计算：COP=Qc/P
4.效率的计算：
η = (h2 - h_net) / (h2 - h1)
其中，h_net为制冷压缩机的净功输入（kJ/kg）。
5.等熵指数（k）的计算：
等熵指数用于估算制冷压缩机的效率和压缩过程中的能量损失。
等熵
指数可以通过以下公式计算：
k=Cp/Cv
其中，Cp为定压比热容（kJ/kg·K），Cv为定容比热容
（kJ/kg·K）。
根据以上计算方法，制冷压缩机的基本性能参数可以被准确计算出来。
同时，在实际应用中，还可以通过实验来获取特定条件下的性能参数，并
继续优化压缩机的设计和工作状态，以提高制冷系统的效率和性能。
制冷压缩机第4章 涡旋式制冷压缩机
4.2涡旋式压缩机的啮合原理与型线
涡旋体型线：圆的渐开线
x r[cos( ) sin( )] y r[sin( ) cos( )]
内壁渐开线方程：
xi r[cos(i ) i sin(i )] yi r[sin(i ) i cos(i )]
为目前较新型的制冷压缩机，广泛用于1~15 kW(5 ~ 70kW) 功率范围的空调制冷机组，。
4.1工作原理、总体结构及其特点
4.1.1涡旋式压缩机的工作原理和工作过程
1.工作原理
动涡旋体 静涡旋体 曲轴 机座 防自转机构
1.工作原理
基元容积：
螺旋型动、静 两个涡旋盘相 错180o对置而 成，它们在几 条直线(在横 截面上为几个 点)上接触并 形成一系列月 牙形容积
知识扩展
内泄漏
指压缩机各压缩腔之间,压缩腔与背压腔之间的气体泄 漏。表现为高压气体向低压腔泄漏,再从低压腔压力压缩 到泄漏前压力,造成重复压缩消耗功率。内泄漏直接结果 为增加功耗；
外泄漏
指压缩机在吸气过程中与外界(大于吸气压力的高压气 体)进行气体交换。高压气体进入到吸气腔内膨胀,并占 据空间,使得实际吸气量减少。外泄漏不仅使功耗增加, 而且还减少吸入气体量,使排气量减少和制冷量降低。
力矩变化小，振动小，噪声低
压缩过程较慢，并可同时进行两三个压缩过程，机器运转平稳，且曲 轴转动力矩变化小，其转矩为滚动转子式和往复式的1/10；
气体基本连续流动，吸、排气压力脉动小，因此振动、噪声小。
结构简单，体积小，重量轻，可靠性高
构成压缩室的零件数与滚动转子式及往复式之 比为1:3:7，其体积比往复式小40％，重量轻 15％；
制冷压缩机
能源与动力工程学院热能与动力专业制冷3班0911020234张海林制冷压缩机是制冷系统中最主要的部件之一，是蒸气式制冷系统的核心和心脏。
制冷压缩机的主要作用如下：●从蒸发器中吸取制冷剂蒸气，以保证蒸发器内一定的蒸发压力。
●提高压力，将低压低温的制冷剂蒸气压缩成为高压高温的过热蒸气，以创造在较高温度（如夏季35℃左右的气温）下冷凝的条件。
●输送并推动制冷剂在系统内流动，完成制冷循环。
由此可见，制冷剂蒸气从低压提高为高压以及汽体的不断流动、输送，都是借助于制冷压缩机的工作来完成的。
制冷压缩机按照提高气体压力的原理不同，分为容积型制冷压缩机和速度型制冷压缩机。
在容积可变的封闭容积中直接压缩制冷剂蒸气，使其体积缩小，从而达到提高压力的目的，这种压缩机成为容积型制冷压缩机。
属于容积型的制冷压缩机主要有往复式（又称为活塞式）、螺杆式、涡旋式、滚动转子式滑片式和旋叶式等形式。
1.往复式制冷压缩机结构特点：采用曲柄连杆机构，是汽车空调早期采用的一种形式。
压缩机的机体由气缸体和曲轴箱组成，汽缸体中装有活塞，曲轴箱中装有曲轴，通过连杆将曲轴和活塞连接起来，在气缸顶部装有吸气阀和排气阀，通过吸气腔和排气腔分别与吸气管和排气管相连。
当曲轴被原动机带动旋转时，通过连杆的传动，活塞在气缸内作上下往复运动，并在吸、排气阀的配合下，完成制冷剂的吸入、压缩和输送。
工作原理：往复式制冷压缩机的工作循环分为压缩、排气、膨胀和吸气四个过程。
压缩机通过压缩过程，将制冷剂的压力提高到排气压力；通过排气过程，制冷剂从气缸向排气管输出，进入冷凝器；通过膨胀过程，将制冷剂的压力降低，直至气缸内气体的压力降至吸气腔内气体的压力即将开始吸气过程为止；通过吸气过程，从蒸发器吸入制冷剂。
完成吸气过程后，活塞又从下止点向上止点运动，重新开始压缩过程，如此循环往复。
最新技术发展：历史最长，各种型号齐全，广泛被制冷与空调业应用，它进一步再分为半封闭式、全封闭式及开启式。
压缩机制冷原理
压缩机制冷原理
压缩机制冷是一种常见的制冷方式，其原理基于压缩机对制冷剂的循环压缩和膨胀过程。
首先，制冷剂以低压和低温的状态进入压缩机。
在压缩机内部，制冷剂被一个或多个活塞压缩，使其温度和压力迅速升高。
这个过程是通过机械能输入来完成的。
随后，高温高压的制冷剂流入冷凝器。
冷凝器是一个散热器，通过与外界空气接触，将制冷剂的温度降低，使其从气态变为液态。
在这个过程中，制冷剂释放出的热量传递到周围环境。
液态制冷剂进入膨胀阀，膨胀阀的作用是限制制冷剂流动的速度，并使其压力迅速降低。
在膨胀阀通过的狭缝中，制冷剂会发生闪蒸现象，使其温度和压力大幅降低。
最后，制冷剂进入蒸发器，利用蒸发器内部空气的热量吸收能力，从而将蒸发器周围的空气温度降低。
制冷剂从液态转化为气态，并由蒸汽吸附剂将热量吸收到制冷剂内部。
制冷剂再次进入压缩机，循环过程不断重复。
通过不断的压缩和膨胀，压缩机可以将制冷剂的温度提高和降低，从而实现对空气或物体的冷却效果。
需要注意的是，压缩机制冷原理中并未提及标题。
这是为了避免重复以及更加准确地进行描述。
制冷压缩机的基本性能参数计算
制冷压缩机的基本性能参数计算1. 制冷量（Cooling capacity）：制冷量是指制冷压缩机在单位时间内移除的热量，通常以千瓦（kW）为单位进行计量。
制冷量的计算方法为：制冷量 = 冷凝器排气焓 - 蒸发器进气焓。
2. 能效比（Coefficient of Performance，COP）：能效比是指单位制冷量所需要的单位电力消耗，通常以千瓦时/千瓦小时（kWh/kWh）为单位计量。
能效比的计算方法为：COP = 制冷量 / 输入功率。
3. 蒸发温度（Evaporation temperature）：蒸发温度是指制冷压缩机在蒸发器中的工作温度。
蒸发温度的计算方法为：蒸发温度 = 蒸发器进气焓 - 蒸发器排气焓。
4. 排气温度（Discharge temperature）：排气温度是指制冷压缩机在冷凝器中的工作温度。
排气温度的计算方法为：排气温度 = 冷凝器排气焓 - 冷凝器进气焓。
6. 输入功率（Input power）：输入功率是指制冷压缩机所需的电力消耗，通常以千瓦（kW）为单位计量。
输入功率的计算方法为：输入功率= 制冷量 / COP。
7. 冷凝温度（Condensing temperature）：冷凝温度是指制冷压缩机在冷凝器中的工作温度。
冷凝温度的计算方法为：冷凝温度 = 冷凝器排气焓 - 冷凝器进气焓。
8. 蒸发压力比（Evaporating pressure ratio）：蒸发压力比是指制冷压缩机的蒸发压力与冷凝压力之间的比值。
蒸发压力比的计算方法为：蒸发压力比 = 蒸发器进气焓 / 冷凝器进气焓。
以上只是制冷压缩机的一些基本性能参数，根据具体的压缩机型号和设计要求，还可以有其他相关参数的计算和评估。
了解和计算这些基本性能参数，可以帮助工程师和设计人员选择合适的制冷压缩机，确保制冷系统的效率和性能符合要求，同时也可以优化制冷系统的能耗和运行效果。
制冷压缩机优缺点分析
制冷压缩机优缺点分析
一、优点：
1.能够提供强大的制冷能力：制冷压缩机通过压缩制冷剂，使其温度和压力升高，从而将热量从制冷系统中迅速排出，实现了快速、有效的制冷效果。
2.可靠性高：制冷压缩机采用了可靠的机械结构和技术，具有较长的使用寿命，并且能够在恶劣的工作环境下正常运行。
3.能耗低：制冷压缩机能够高效地将制冷剂压缩，实现制冷系统的高效运行，从而降低了能耗。
4.体积小：制冷压缩机的体积相对较小，便于安装和布局。
这使得它可以广泛应用于各种不同场合，包括家庭、商业和工业领域。
5.调节性好：制冷压缩机能够根据不同的需求进行调节，以实现不同温度和负载条件下的制冷工作。
二、缺点：
1.噪音较大：由于压缩机内部机械运动的特性，制冷压缩机在工作时会产生一定的噪音，这对于一些对噪音要求较高的场所来说可能是一个问题。
2.占用空间：虽然制冷压缩机体积相对较小，但仍需要一定的空间来安装和布局。
这对于一些空间狭小的场所来说可能是一个挑战。
3.维护保养需求较高：制冷压缩机需要定期进行维护和保养，包括清洁、润滑和更换部件等。
如果没有得到及时的维护，可能会导致性能下降甚至损坏。
4.制冷剂泄露风险：由于制冷压缩机需要使用制冷剂进行工作，而一些制冷剂可能对环境和人体健康造成危害。
如果发生泄露，将会引起环境问题和安全隐患。
总的来说，制冷压缩机在制冷和空调系统中具有重要的作用，能够提供强大的制冷能力和高效的能耗表现。
然而，它也存在一些缺点，如噪音较大、占用空间大、维护保养需求高以及制冷剂泄露风险等。
因此，在选择和使用制冷压缩机时，需要综合考虑其优缺点，并根据具体需求做出合理决策。
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制冷压缩机》电子教案
第七章其它形式的容积型制冷压缩机
容积型压缩机除了前面介绍的五种主要形式外，还有其它的形式，以下将对其作一简单介绍。
第一节滑片式压缩机
滑片式制冷压缩机目前主要用于小型空调制冷装置及汽车空调器中。
它以结构简单、制造容易、压力脉动小、振动小等优点受瞩目。
一、工作原理与特点
1、工作原理
滑片式压缩机的横剖面示意图如图7-1所示。
它主要有机体1，转子2及滑片3等三部分组成。
转子旋转一周，其单元容积从与吸入孔口相通到向排汽口排汽，将经历由最小逐渐变大，再由最大逐渐变小的变化规律。
从而完成膨胀、吸气、压缩、排气等过程。
2、特点
滑片式压缩机结构简单，制造容易，操作和维修保养方便。
滑片式压缩机的主要缺点是滑片机械磨损较大。
二、输汽量调节
滑片式压缩机的输气量调节广泛采用旁通调节方式，图7-2是由三片斜置滑片构成的滑片式压缩机旁通调节示意图。
该种调节方式在汽车空调中具有良好的调节性能，如图7-3所示，其COP值优于固定输气量的压缩机。
第二节 旋叶式压缩机
旋叶式压缩机是一种比滑片式压缩机效率更高、体积更小的一种新型回转式压缩机，并且也广泛用于汽车空调器系统中。
一、概述
图7-4是用于汽车空调器中的旋叶式压缩机结构图。
主要部件有气缸、转子、叶片和前后端盖(或称前后轴承座)。
随着转子的旋转，每个基元容积完成吸气、压缩和排气过程，转子旋转一周，基元容积完成两次吸气、压缩和排气过程，图中转子旋转一周可以实现十次吸、排气及压缩过程。
图7-5是相同输气量下普通的滑片式与三片旋叶式压缩机性能曲线的比较。
二、结构要点
1、旋叶式压缩机的经济性及可靠性对结构设计上的要求主要有：气缸内壁型线有几点要求：
①排气速度应力求均匀。
②叶片上端部不得脱离气缸内壁面，应永远保持接触。
③叶片与气缸间及叶片与转子槽间的作用力应尽量小，且不能出现峰值或突变点。
④应有较大的工作容积。
⑤振动小、噪声低。
2、润滑与密封
润滑一方面是为了密封，另一方面也是为了减少摩擦和磨损，所以应保证各运动副间的润滑油量供应。
图7- 4所示旋叶式压缩机带有油分离器和单向阀，目的就是控制制冷剂气体的含油量。
第三节螺旋叶片式压缩机
一、基本结构和工作原理
螺旋叶片式压缩机是一种效率高、噪声低，振动小的新型回转式制冷压缩机。
主要由三部分组成：圆筒形气缸、带有螺旋槽的旋转活塞和变螺距螺旋叶片，具体结构如图7-6。
图7-7示出一个工作腔的形状。
当旋转活塞旋转时，螺旋叶片在其带动下绕气缸中心线旋转，并在活塞的螺旋槽内径向运动。
因此，从吸气侧吸入的气体在螺旋叶片的作用下被推向排气侧，因为工作腔的容积逐渐减小，故腔内的气体被压缩，其压力逐渐升高，在达到一定压力后由排气口排出，完成压缩机的工作过程。
图7-8是工作过程示意图。
图7-9示出用于小型空调器系统的全封闭式螺旋叶片式制冷压缩机，
二、主要特点
螺旋叶片式压缩机与滚动转子式和涡旋式相比较有许多优点。
1、 1、效率高①从图7-10示出的三种压缩机压力形成过程曲线可以清楚地看出。
②流动阻力小。
③减少了吸气加热损失。
④气缸和螺旋叶片间的摩擦功耗可以大大降低。
从上述分析中看出，螺旋叶片式压缩机的输汽系数、指示效率及机械效率是高的
2、 2、阻力矩变化均匀图7-11是上述三种压缩机阻力矩曲线比较结果。
3、 3、、振动小，噪声低。
第四节斜盘式压缩机
一、工作原理
斜盘压缩机如图7-12所示，它也是依靠活塞在气缸内作往复运动，改变气缸工作容积，从而提高气体压力的。
图7-13示出三个活塞(六个气缸)在斜盘四周均匀布置的方式。
目前更多的是采用五个活塞(十个气缸)的布置方式。
二、总体结构
图7-14所示为供汽车空调用的三列六缸斜盘式制冷压缩机结构示意图。
它属于开启式压缩机类型。
斜盘式制冷压缩机结构紧凑，重量轻，转速范围宽(600~6000r/min)，能适应于高环境温度下运行(冷凝温度可允许高达60~70℃)，被广泛用于汽车空调系统中。
由于汽车运行中转速的变化，使压缩机的制冷剂流量也随之发生相应的变化，因而在制冷系统中装有吸气节流阀和电磁旁通阀，达到控制流量和稳定吸气压力的目的。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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