《制冷压缩机(第3版)》教学课件 第六章 容积式制冷压缩机的容量调节
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容积式制冷压缩机的容量调节PPT课件
第六章 容积式制冷压缩机的容量调节
College of Power Engineering
第一节 概述
College of Power Engineering
1. 容量调节的目的
• 保证用户处的目标温度可以始终稳定在预期的范围内
一般来讲，为了在最恶劣的情况下能满足用户的需求，制冷空调设备的能力 都大于用户处的负荷，如果缺乏调节能力，用户处的温度会一直下降，直至 在低于目标温度的某个温度下达到制冷量和负荷的平衡。
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2.内部并联压缩机
• 调节形式：两台并联运行的涡旋式压缩机共用一个机壳。 一个机壳中装两台输气量不同的立式涡旋压缩机，其中一台为变频压缩机，由变频器驱动。另一台为普通 压缩机，直接由电网供电。它们可彼此独立运行，也可并联运行。（课本 图6-11 ）
2.变频调节
➢ 具有节能、舒适、启动快速、温 控精度高和易于实现自动化等优 点。
➢ 启动时压缩机高速运转，快速接 近暖房设定温度。当室内温度趋 向适合温度时，压缩机低速运转 ，可减少开停次数，并使室温变 化很小，达到既节能又舒适的目 的。
➢ 包括交流变频器调速和直流变频 器调速。
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3.旁通调节
• 原理
• 使吸、排气腔连通，压缩机排气直接返回吸气腔，实现输气量 调节。
• 方式
• 内部旁通 • 外部旁通
College of Power Engineering
正常运转
活塞向右
电磁阀关闭 止回阀打开
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第一节 概述
College of Power Engineering
1. 容量调节的目的
• 保证用户处的目标温度可以始终稳定在预期的范围内
一般来讲，为了在最恶劣的情况下能满足用户的需求，制冷空调设备的能力 都大于用户处的负荷，如果缺乏调节能力，用户处的温度会一直下降，直至 在低于目标温度的某个温度下达到制冷量和负荷的平衡。
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2.内部并联压缩机
• 调节形式：两台并联运行的涡旋式压缩机共用一个机壳。 一个机壳中装两台输气量不同的立式涡旋压缩机，其中一台为变频压缩机，由变频器驱动。另一台为普通 压缩机，直接由电网供电。它们可彼此独立运行，也可并联运行。（课本 图6-11 ）
2.变频调节
➢ 具有节能、舒适、启动快速、温 控精度高和易于实现自动化等优 点。
➢ 启动时压缩机高速运转，快速接 近暖房设定温度。当室内温度趋 向适合温度时，压缩机低速运转 ，可减少开停次数，并使室温变 化很小，达到既节能又舒适的目 的。
➢ 包括交流变频器调速和直流变频 器调速。
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3.旁通调节
• 原理
• 使吸、排气腔连通，压缩机排气直接返回吸气腔，实现输气量 调节。
• 方式
• 内部旁通 • 外部旁通
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正常运转
活塞向右
电磁阀关闭 止回阀打开
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制冷压缩机知识大全ppt课件
可编辑课件PPT
1
制冷系统的组成
一个典型的制冷系统是由压缩机、冷凝器、节流 阀、蒸发器四大部件组成的。
制冷系统完成的是一个从低温环境吸取热量，在 高温环境放出热量的过程！在这个系统中，压缩机是 心脏，起到一个链接的作用，它将低温低压的工况压 缩变成高温高压的工况。所以，压缩机是否能正常工 作将直接影响整个系统是否能正常工作！
a.八角型系列半封闭压缩机
型号说明：4DC-5.2(Y) 44DC-10.2(Y)
4：表示-4缸
D：表示-缸径X行程
C：表示-八角型
5：表示-5HP
2：表示-第二代压缩机 接
44：表示-两台4缸对
Y：表示-聚脂油（R134a/R404A/507)
不标Y表示的是用矿物油
可编辑课件PPT
14
C4 系列
可编辑课件PPT
22
d.高效的能量调节 4缸压缩机：50%（选购件） 6缸压缩机：33%和66%(选购件）
e.振动小、噪音低：4缸、6缸压缩机采用最佳的质量平衡设计。 （如将甩油盘安放在远离电机侧）
f. 可靠的电机保护装置：采用PTC传感器对电机温度和排气温 度（选购件）进行监控。
g.体积小、重量轻 h.一种压缩机配置两种电机，使其适用不同的运行工况
C6系列
可编辑课件PPT
C8 系列
15
C4 八角机系列 – 侧视图
吸、排气截至阀可以 按90°为单位旋转
曲轴箱加热器 (可选件)
- 插入套管内
可编辑课件PP-T PTC 控制
16
C4 八角机系列 – 正视图
连接 “Delta-P“ 电子油压开关
可编辑课件PPT 排油堵
17
紧凑设计的 4NCS-20.2
1
制冷系统的组成
一个典型的制冷系统是由压缩机、冷凝器、节流 阀、蒸发器四大部件组成的。
制冷系统完成的是一个从低温环境吸取热量，在 高温环境放出热量的过程！在这个系统中，压缩机是 心脏，起到一个链接的作用，它将低温低压的工况压 缩变成高温高压的工况。所以，压缩机是否能正常工 作将直接影响整个系统是否能正常工作！
a.八角型系列半封闭压缩机
型号说明：4DC-5.2(Y) 44DC-10.2(Y)
4：表示-4缸
D：表示-缸径X行程
C：表示-八角型
5：表示-5HP
2：表示-第二代压缩机 接
44：表示-两台4缸对
Y：表示-聚脂油（R134a/R404A/507)
不标Y表示的是用矿物油
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14
C4 系列
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22
d.高效的能量调节 4缸压缩机：50%（选购件） 6缸压缩机：33%和66%(选购件）
e.振动小、噪音低：4缸、6缸压缩机采用最佳的质量平衡设计。 （如将甩油盘安放在远离电机侧）
f. 可靠的电机保护装置：采用PTC传感器对电机温度和排气温 度（选购件）进行监控。
g.体积小、重量轻 h.一种压缩机配置两种电机，使其适用不同的运行工况
C6系列
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C8 系列
15
C4 八角机系列 – 侧视图
吸、排气截至阀可以 按90°为单位旋转
曲轴箱加热器 (可选件)
- 插入套管内
可编辑课件PP-T PTC 控制
16
C4 八角机系列 – 正视图
连接 “Delta-P“ 电子油压开关
可编辑课件PPT 排油堵
17
紧凑设计的 4NCS-20.2
《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。
容积式压缩机PPT课件
( 2 )当 1800 时 惯 性 力 最 小 ，Imin msr 2 1
第12页/共32页
往复惯性力图：
I1 I11
I
第13页/共32页
（b）旋转惯性力 Ir 旋转惯性力：Ir=旋转质量×向心加速度
Ir mr r 2
力方向与加速度相反
当ω一定时，旋转惯性力大小一定。
惯性力方向沿曲柄半径向外，即始终为拉力作用。
由于旋转质量都集中在曲轴上，
旋转惯性力只发生在曲轴上。
旋转惯性力可以用曲轴配重来平衡。
Ir
mr
ω
第14页/共32页
(3) 摩擦力
摩擦力又分为：往复摩擦力和旋转摩擦力。
（a）往复摩擦力 RS 往复摩擦力所消耗的功率占总摩擦功率Nm的（60%~70%）
总摩擦功率：Nm
1
功率：N
' m
1 2 sin 2
侧向力：FN Fptg Fp
sin 1 2 sin2
第17页/共32页
(ｂ) 工作力矩（阻力矩）
MY FL h FL r sin( ) Fp sin( ) r cos
阻力矩与驱动力矩平衡（理论上）
MY = Md ( Md：驱动力矩） 实际中： MY 阻力矩随气体压力变化而变化，即： Md ≠ MY 差值： Md - MY = J.ε
平衡重的质量：
m0
mr
r r0
第23页/共32页
• 往复惯性力的平衡
往复惯性力：
I msr2 cos msr2 cos 2 I I
I msr2 cos I msr2 cos 2
一阶往复惯性力 二阶往复惯性力
平衡方法：采用多列第气24页缸/共或32页对称布置气缸来平衡
制冷压缩机获奖课件
P
过程1’～ 1’’
定温过程 pv=const
3’ P2 3
ΔV1
p1 p1 Vg Vc p1 Vg Vc V2 P1
04
V2 Vg Vc
p1 p1
p
V2 V1
1
V2 V1
Vc
p
1 Vg Vc V1
p1 p1
1 1 C
v
p1 p1
2’ 2
ΔV2
V2
1
1’’ 1’
V
V1
Vg
第二节
吸排气阀阻力旳影响（节流系数）
阀门处流动阻力
过程1’～ 1’’
定温过程
P
3’ P2 3
2’ 2
p
1 Vg Vc V1
p1 p1
1 C 1
v
p1 p1
P1
0
ΔV1 4
ΔV2
V2
1
1’’ 1’
V
V1
分析
Vc
Vg
➢ ∆P1/P1是影响节流系数旳主要原因 ➢ 常用取值：氨制冷压缩机『0.03-0.05』，氟利昂制冷压缩机『0.05-0.01』
3’
2’
➢ 进气压力低于P1，比容增长，P2 造成什么成果？（从质量流 量考虑）
3 ΔV1
2 ΔV2
过程1’～ 1’’
需要进一步压缩才到吸气压 力 1’-1’’
定温过程
P1 04
Vc
V2
1
1’’ 1’
V
V1
Vg
节流系数：
p
V2 V1
1
V2 V1
第二节
吸排气阀阻力旳影响（节流系数）
阀门处流动阻力
第一节
1 活塞式制冷压缩机旳构造
制冷压缩机6第六章 容积式制冷压缩机的容量调节
概述
3)调节过程能量损失小。其包括两方面的要求:①压缩机和制冷设备 的能效不因调节而降低;②调节系统和调节过程本身所消耗的能量小。在 能源短缺日趋严重和对用能产品节能要求不断提高的情况下,这一点尤为 重要。
4)调节机构简单、可靠。任何调节方式都不应大幅度增加压缩机的 结构和制造复杂性,避免造成成本的大幅度增加。同时,调节机构应当具 有良好的可靠性。
吸气节流调节属于压缩机的外部控制调节,压缩机自身的结构与设计 不需作任何变化。其特点是调节原理和调节装置均比较简单,但调节过程 往往伴随着制冷循环特征参数(如蒸发温度、冷凝温度)的变化,因此它并 不是一种理想的调节方式。
变转速调节 第三节 变转速调节
变转速调节
由式(6-2)可知,压缩机的制冷量随其转速呈线性变化,当转速变化时,直 接导致制冷量变化,由此可以借改变转速实现压缩机制冷量的调节。
图6-1 开停调节的原理
变转速调节
由此可知,调节过程中压缩机运行时的转速并不发生变化。但在考虑了包括 开机时间和停机时间的一段连续时间内压缩机的平均转速是变化的,即可认为
平均转速=压缩机运行转速
开机时间 开机时间 停机时间
改变开机时间和停机时间的比例就意味着改变了压缩机在这段时间内的平 均转速,进而改变了压缩机的制冷量。这也是将开停调节归入变转速调节的原 因所在。
概述
5)附带影响小。除制冷量和调节参数外,调节过程不应当改变压缩机 的其他运行工况参数,如压缩比、容积比等,更不应对外界产生附带影响。
6)最好只有一个调节参数,即不需要同时改变几个参数才能够改变压 缩机的制冷量。
概述
6.1.3 容量调节的基本原理 从制冷原理可知,压缩机的制冷量为
0 =qmh （6-1） 式中 0 ——制冷量;
制冷压缩机课件能量调节49页PPT
顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
制冷压缩机课件能量调节
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
制冷压缩机课件能量调节
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
制冷压缩机PPT课件全
问题：设有油压启阀式能量调节机构的制冷压缩 机的卸载机构在( )时会卸载。
A. 压缩机过载 B. 膨胀阀开度过大 C. 吸气压力过低 D. 启动未建立油压时 E. 油压调节阀开度过大 F. 滑油泵断油
油压启阀式制冷压缩机顶杆伸出一半，导致吸 气阀片敲击的原因是( 油压不足 )。
a
23
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
问题：下列( )不会使活塞式制冷压缩机输气 系数降低。
A. 吸入滤器脏堵 B. 冷凝器冷却水温升高 C. 假盖弹簧弹性太强 D. 气阀弹簧弹性太强 E. 冷凝器脏污 F. 活塞环失去弹性 G. 缸套垫片加厚 H. 滑油压力不足
材料相溶问题)。 各端盖用垫片 和螺栓相连防 漏。
a
5
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
a
6
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
闭式压缩机
电动机和压缩机连成整 体，装在同一机体内共 用一根轴。压缩机和电 动机组装在一个密闭的 薄壁机壳内，机壳由两 部分焊接而成，取消轴 封。露在机壳外的只焊 有吸排气管、工艺管、 其他(如喷液管)必要管 道和电源线。
3. 螺杆式制冷压缩机的能量调节
间断运行 吸气节流 变速调节 排气回流 吸气回流
a
33
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
吸气回流
a
34
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
A. 压缩机过载 B. 膨胀阀开度过大 C. 吸气压力过低 D. 启动未建立油压时 E. 油压调节阀开度过大 F. 滑油泵断油
油压启阀式制冷压缩机顶杆伸出一半，导致吸 气阀片敲击的原因是( 油压不足 )。
a
23
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
问题：下列( )不会使活塞式制冷压缩机输气 系数降低。
A. 吸入滤器脏堵 B. 冷凝器冷却水温升高 C. 假盖弹簧弹性太强 D. 气阀弹簧弹性太强 E. 冷凝器脏污 F. 活塞环失去弹性 G. 缸套垫片加厚 H. 滑油压力不足
材料相溶问题)。 各端盖用垫片 和螺栓相连防 漏。
a
5
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
a
6
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
闭式压缩机
电动机和压缩机连成整 体，装在同一机体内共 用一根轴。压缩机和电 动机组装在一个密闭的 薄壁机壳内，机壳由两 部分焊接而成，取消轴 封。露在机壳外的只焊 有吸排气管、工艺管、 其他(如喷液管)必要管 道和电源线。
3. 螺杆式制冷压缩机的能量调节
间断运行 吸气节流 变速调节 排气回流 吸气回流
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船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
吸气回流
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船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
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图6-1 开停调节的原理
变转速调节
由此可知,调节过程中压缩机运行时的转速并不发生变化。但在考虑了包括 开机时间和停机时间的一段连续时间内压缩机的平均转速是变化的,即可认为
平均转速=压缩机运行转速
开机时间 开机时间 停机时间
改变开机时间和停机时间的比例就意味着改变了压缩机在这段时间内的平 均转速,进而改变了压缩机的制冷量。这也是将开停调节归入变转速调节的原 因所在。
概述
5)附带影响小。除制冷量和调节参数外,调节过程不应当改变压缩机 的其他运行工况参数,如压缩比、容积比等,更不应对外界产生附带影响。
6)最好只有一个调节参数,即不需要同时改变几个参数才能够改变压 缩机的制冷量。
概述
6.1.3 容量调节的基本原理 从制冷原理可知,压缩机的制冷量为
0 =qmh （6-1） 式中 0 ——制冷量;
变转速调节
6.3.1 间歇运行调节 间歇运行调节是一种最简单的变转速调节方式,一般适用于制冷量较 小的产品,目前广泛应用于家用电冰箱、房间空调器中。
变转速调节
其基本原理是通过控制压缩机的开停机进行制冷量的调节。当改变 压缩机的开机时间和停机时间的比例时,也就改变了压缩机在一段时间内 的制冷量(图6-1中实线),因此也称开停调节。
qm ——制冷剂的质量流量; h ——制冷剂出、进蒸发器的比焓差。 h受制冷循环设计的制约,一般不可随意变化。要改变压缩机的制
冷量,唯有改变其质量流量。概述 Nhomakorabea对于容积式压缩机,在忽略各种损失的理想状况下,其质量流量一般可
写为
qm
1 vs
pV T 1nVp
（6-2）
式中 vs ——压缩机吸气口处制冷剂的比体积; p ——压力系数;
概述
根据上述原理,压缩机制冷量调节的方式很多。但一般来讲,可将各种 调节方式分为三大类:吸气节流调节、改变转速调节和改变工作容积调节。 本章按此分类介绍广泛用于制冷压缩机的几种主要调节方式。
吸气节流调节 第二节 吸气节流调节
吸气节流调节
由式(6-2)可知,压缩机的质量流量与吸气口处制冷剂的比体积成反比。 因此,若能够根据用户处的负荷不断改变吸气比体积,就可使制冷量随负 荷的变化而变化,从而实现制冷量调节的目的。
这种调节方式原理上比较简单,物理意义上也比较容易理解:在调节过 程中,压缩机的工作容积并未发生变化,即压缩机每转中所吸入的气体体 积不变。但由于吸入气体的比体积增加,压缩机每转中所吸入的气体质量 减少,从而使得压缩机的质量流量降低,压缩机的制冷量也随之降低。
吸气节流调节
在实际应用中往往是通过节流的方式改变压缩机的吸气压力来间接 改变压缩机的吸气比体积,这也是称其为吸气节流调节的原因所在。一般 可在压缩机的吸气管路上加装节流调节阀来实现。
吸气节流调节属于压缩机的外部控制调节,压缩机自身的结构与设计 不需作任何变化。其特点是调节原理和调节装置均比较简单,但调节过程 往往伴随着制冷循环特征参数(如蒸发温度、冷凝温度)的变化,因此它并 不是一种理想的调节方式。
变转速调节 第三节 变转速调节
变转速调节
由式(6-2)可知,压缩机的制冷量随其转速呈线性变化,当转速变化时,直 接导致制冷量变化,由此可以借改变转速实现压缩机制冷量的调节。
机械工业出版社 第3版
第六章 容积式制冷压缩机的容量调节
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 吸气节流调节 变转速调节 改变工作容积调节 其他调节方式
概述 第一节 概述
概述
6.1.1 容量调节的目的 压缩机容量调节的目的有两个:首先是保证用户处的目标温度可以始 终稳定在预期的范围内。一般来讲,为了在最恶劣情况下能够满足用户的 需求,制冷空调设备的能力都大于用户处的负荷,如果缺乏调节能力,用户 处的温度会一直下降,直至在低于目标温度的某一个温度下达到制冷量与 负荷的平衡。其次是为了减少能量消耗,提高能量利用率。
变转速调节
开停调节首先根据目标温度设定一个上限的开机温度和一个下限的 停机温度,目标温度由用户设定,为用户期望的温度。制冷系统运行时,控 制器根据实际的温度控制系统开机或停机。如家用电冰箱中,当冰箱内空 间的温度达到预先设定的停机温度时,压缩机就停机;停机后冰箱内的温 度会逐渐回升,当温度升高到预先设定的开机温度时,压缩机开机,进行制 冷,温度下降。由此周而复始,实现温度的调节。显然,冰箱中的温度始终 围绕着目标温度在上下波动。
概述
6.1.2 容量调节的要求 一般来讲,对压缩机的容量调节有如下要求: 1)压缩机的制冷量随着调节参数的变化而变化,而且最好是连续变化, 即无级调节,这是容量调节的基本要求。当连续改变某一个参数(调节参 数)时,压缩机的制冷量也随之连续变化,变化规律应当单调、连续(无跳跃) 且最好是线性的。 2)压缩机的制冷量随调节参数的变化应有适当的灵敏度。
v ——容积系数; T ——温度系数;1 ——泄漏系数;
n——压缩机转速; VP ——压缩机一转的工作容积。
概述
显然,改变以上任何一个参数都可以改变压缩机的质量流量,进而改变 压缩机的制冷量。实际上,除了 p 、T 为随机参数不可控以外,改变其 他参数都已用于压缩机的制冷量调节。如改变吸气比体积的吸气节流调 节、改变容积系数的连通辅助容积调节、改变泄漏系数的压开吸气阀调 节、改变转速的变频调节和改变工作容积的调节等。
概述
3)调节过程能量损失小。其包括两方面的要求:①压缩机和制冷设备 的能效不因调节而降低;②调节系统和调节过程本身所消耗的能量小。在 能源短缺日趋严重和对用能产品节能要求不断提高的情况下,这一点尤为 重要。
4)调节机构简单、可靠。任何调节方式都不应大幅度增加压缩机的 结构和制造复杂性,避免造成成本的大幅度增加。同时,调节机构应当具 有良好的可靠性。
变转速调节
开停调节的优点是简单易行、成本低廉,压缩机和制冷系统不需要做 设计上的任何改变即可实施。缺点是调节过程能量损失大,主要包括两个 方面:①存在着由于停机后制冷系统高低压平衡导致重新起动时建立高低 压的能量损失以及较大的起动电流带来的损耗;②调节精度差,被调温度 始终在一定范围内波动,并且该波动范围不能够设置太小,否则将出现制 冷系统频繁的开停机现象。
变转速调节
由此可知,调节过程中压缩机运行时的转速并不发生变化。但在考虑了包括 开机时间和停机时间的一段连续时间内压缩机的平均转速是变化的,即可认为
平均转速=压缩机运行转速
开机时间 开机时间 停机时间
改变开机时间和停机时间的比例就意味着改变了压缩机在这段时间内的平 均转速,进而改变了压缩机的制冷量。这也是将开停调节归入变转速调节的原 因所在。
概述
5)附带影响小。除制冷量和调节参数外,调节过程不应当改变压缩机 的其他运行工况参数,如压缩比、容积比等,更不应对外界产生附带影响。
6)最好只有一个调节参数,即不需要同时改变几个参数才能够改变压 缩机的制冷量。
概述
6.1.3 容量调节的基本原理 从制冷原理可知,压缩机的制冷量为
0 =qmh （6-1） 式中 0 ——制冷量;
变转速调节
6.3.1 间歇运行调节 间歇运行调节是一种最简单的变转速调节方式,一般适用于制冷量较 小的产品,目前广泛应用于家用电冰箱、房间空调器中。
变转速调节
其基本原理是通过控制压缩机的开停机进行制冷量的调节。当改变 压缩机的开机时间和停机时间的比例时,也就改变了压缩机在一段时间内 的制冷量(图6-1中实线),因此也称开停调节。
qm ——制冷剂的质量流量; h ——制冷剂出、进蒸发器的比焓差。 h受制冷循环设计的制约,一般不可随意变化。要改变压缩机的制
冷量,唯有改变其质量流量。概述 Nhomakorabea对于容积式压缩机,在忽略各种损失的理想状况下,其质量流量一般可
写为
qm
1 vs
pV T 1nVp
（6-2）
式中 vs ——压缩机吸气口处制冷剂的比体积; p ——压力系数;
概述
根据上述原理,压缩机制冷量调节的方式很多。但一般来讲,可将各种 调节方式分为三大类:吸气节流调节、改变转速调节和改变工作容积调节。 本章按此分类介绍广泛用于制冷压缩机的几种主要调节方式。
吸气节流调节 第二节 吸气节流调节
吸气节流调节
由式(6-2)可知,压缩机的质量流量与吸气口处制冷剂的比体积成反比。 因此,若能够根据用户处的负荷不断改变吸气比体积,就可使制冷量随负 荷的变化而变化,从而实现制冷量调节的目的。
这种调节方式原理上比较简单,物理意义上也比较容易理解:在调节过 程中,压缩机的工作容积并未发生变化,即压缩机每转中所吸入的气体体 积不变。但由于吸入气体的比体积增加,压缩机每转中所吸入的气体质量 减少,从而使得压缩机的质量流量降低,压缩机的制冷量也随之降低。
吸气节流调节
在实际应用中往往是通过节流的方式改变压缩机的吸气压力来间接 改变压缩机的吸气比体积,这也是称其为吸气节流调节的原因所在。一般 可在压缩机的吸气管路上加装节流调节阀来实现。
吸气节流调节属于压缩机的外部控制调节,压缩机自身的结构与设计 不需作任何变化。其特点是调节原理和调节装置均比较简单,但调节过程 往往伴随着制冷循环特征参数(如蒸发温度、冷凝温度)的变化,因此它并 不是一种理想的调节方式。
变转速调节 第三节 变转速调节
变转速调节
由式(6-2)可知,压缩机的制冷量随其转速呈线性变化,当转速变化时,直 接导致制冷量变化,由此可以借改变转速实现压缩机制冷量的调节。
机械工业出版社 第3版
第六章 容积式制冷压缩机的容量调节
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 吸气节流调节 变转速调节 改变工作容积调节 其他调节方式
概述 第一节 概述
概述
6.1.1 容量调节的目的 压缩机容量调节的目的有两个:首先是保证用户处的目标温度可以始 终稳定在预期的范围内。一般来讲,为了在最恶劣情况下能够满足用户的 需求,制冷空调设备的能力都大于用户处的负荷,如果缺乏调节能力,用户 处的温度会一直下降,直至在低于目标温度的某一个温度下达到制冷量与 负荷的平衡。其次是为了减少能量消耗,提高能量利用率。
变转速调节
开停调节首先根据目标温度设定一个上限的开机温度和一个下限的 停机温度,目标温度由用户设定,为用户期望的温度。制冷系统运行时,控 制器根据实际的温度控制系统开机或停机。如家用电冰箱中,当冰箱内空 间的温度达到预先设定的停机温度时,压缩机就停机;停机后冰箱内的温 度会逐渐回升,当温度升高到预先设定的开机温度时,压缩机开机,进行制 冷,温度下降。由此周而复始,实现温度的调节。显然,冰箱中的温度始终 围绕着目标温度在上下波动。
概述
6.1.2 容量调节的要求 一般来讲,对压缩机的容量调节有如下要求: 1)压缩机的制冷量随着调节参数的变化而变化,而且最好是连续变化, 即无级调节,这是容量调节的基本要求。当连续改变某一个参数(调节参 数)时,压缩机的制冷量也随之连续变化,变化规律应当单调、连续(无跳跃) 且最好是线性的。 2)压缩机的制冷量随调节参数的变化应有适当的灵敏度。
v ——容积系数; T ——温度系数;1 ——泄漏系数;
n——压缩机转速; VP ——压缩机一转的工作容积。
概述
显然,改变以上任何一个参数都可以改变压缩机的质量流量,进而改变 压缩机的制冷量。实际上,除了 p 、T 为随机参数不可控以外,改变其 他参数都已用于压缩机的制冷量调节。如改变吸气比体积的吸气节流调 节、改变容积系数的连通辅助容积调节、改变泄漏系数的压开吸气阀调 节、改变转速的变频调节和改变工作容积的调节等。
概述
3)调节过程能量损失小。其包括两方面的要求:①压缩机和制冷设备 的能效不因调节而降低;②调节系统和调节过程本身所消耗的能量小。在 能源短缺日趋严重和对用能产品节能要求不断提高的情况下,这一点尤为 重要。
4)调节机构简单、可靠。任何调节方式都不应大幅度增加压缩机的 结构和制造复杂性,避免造成成本的大幅度增加。同时,调节机构应当具 有良好的可靠性。
变转速调节
开停调节的优点是简单易行、成本低廉,压缩机和制冷系统不需要做 设计上的任何改变即可实施。缺点是调节过程能量损失大,主要包括两个 方面:①存在着由于停机后制冷系统高低压平衡导致重新起动时建立高低 压的能量损失以及较大的起动电流带来的损耗;②调节精度差,被调温度 始终在一定范围内波动,并且该波动范围不能够设置太小,否则将出现制 冷系统频繁的开停机现象。