空氣調節(jié)用制冷技術_02制冷劑及載冷劑以及制冷壓縮機

1、第二章 制冷劑及載冷劑 2-1 制冷劑 2.1 制冷劑的基礎知識 制冷劑在制冷裝置中循環(huán)流動，通過自身熱力狀態(tài)的變 化與外界發(fā)生能量交換，從而實現(xiàn)制冷作用的工作流體。 制冷裝置與制冷劑相互依存，相互適應，才能組成完美的 制冷系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)實工業(yè)條件，提出了對制冷劑的要求： （一）熱力學性質的要求 （1）制冷效率要高 制冷劑的熱力性質對制冷系數(shù)的影響很大，可用制冷效 率R表示。應選用制冷效率較高的制冷劑以提高制冷的 經濟性。 制冷劑在蒸發(fā)溫度下的飽和壓力最好接近大氣壓力， 且稍高于大氣壓力。為了獲得較低的制冷溫度，制冷劑的 標準蒸發(fā)溫度應比較低。 制冷劑在常溫下的冷凝壓力也不應過高。制冷系統(tǒng)中 所

2、采用的冷卻物質一般為水或空氣，冷凝溫度處于常溫， 故希望常溫下冷凝壓力不要過高，一般不超過1.21.5 MPa，這樣可以減少制冷設備的承受壓力，以及制冷劑向 外滲漏的可能性。 （2）蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中 （3）單位容積制冷量qv要大 單位容積制冷量qv越大， 當制冷量一定時，所需的 制冷劑的體積流量越小。 這樣，可以減小壓縮機的 尺寸和重量，節(jié)省金屬用 量。 （4）臨界溫度要高，凝固溫度要低 當制冷劑的臨界溫度高時，采用常溫下的冷卻水或空 氣即可使之冷凝，并可使制冷循環(huán)的過程線遠離臨界點， 節(jié)流損失越小，制冷系數(shù)較高；凝固點低時，可獲取較 低的制冷溫度。 （5）絕熱指數(shù)應低一些 根據(jù)絕熱過程

3、狀態(tài)參數(shù)之間的關系式： /k) 1 -k( 1212 1)/k-(k 1212 )/p(pTT,)/p(p/TT即 可見，當壓縮時的初始溫度和壓縮比不變的情況下， 絕熱指數(shù)k=cp/cv越小，壓縮終了的溫度越低。這不但有 利于提高壓縮機的輸氣系數(shù)，而且不會使?jié)櫥吞蓟?對壓縮機潤滑也是有利的。如NH3的k=1.31，R12的 k=1.14，R22的k=1.16，由于NH3的k值比R12或R22高， 所以采用NH3的制冷壓縮機的排氣溫度較高，為了防止 潤滑油碳化，通常在NH3壓縮機的氣缸頂部設冷卻水套， 而R12或R22的壓縮機一般不需要。 （6）分子量 對于離心式制冷壓縮機希望采用分子量較大

4、的制冷劑， 因為分子量越大時，在相同的旋轉速度下產生的離心力也越 大，使得每一級產生的壓縮比較大，當壓縮比一定時，所需 的級數(shù)較少。如NH3的分子量較小（17.03），所以主要用 于活塞式制冷壓縮機，而R11的分子量較大（137.39），主 要用于離心式制冷壓縮機。 （二）物理化學性質的要求 （1）與潤滑油的互溶性 制冷劑對油的溶解有利有弊： 好處： a. 換熱器表面不形成油膜，對傳熱有利； b. 與制冷劑一起滲透到壓縮機的各個部件，形成良 好的潤滑條件； c. 使制冷劑的凝固點 ，對低溫裝置有利。 壞處： a. 在壓力不變的情況下，蒸發(fā)溫度t0 ，制冷量 ； b. 蒸發(fā)器內制冷劑沸騰泡沫多，

5、蒸發(fā)液面不穩(wěn)定。 （2）制冷劑的導熱系數(shù)、放熱系數(shù)要高 這樣可以提高熱交換效率，減少蒸發(fā)器、冷凝器等熱交換 器的傳熱面積。 （3）密度、粘度要小 這樣，制冷劑在管道中的流動阻力就小，可以降低壓縮 機的耗功率或縮小管徑。 （4）相容性好，制冷劑對金屬和其他材料（如橡膠、塑料 等）應無腐蝕和侵蝕作用。 （1）與潤滑油的互溶性 （三）環(huán)境友好性能 （1）消耗臭氧層潛值（Ozone Depletion Potential, ODP） （2）全球變暖潛值（Global Warming Potential, GWP） （3）大氣壽命（排放到大氣層的制冷劑被分解一半時所需 要的時間，Atmospheric

6、Life） （四）其它 制冷劑應無毒，不燃燒，不爆炸，而且，易購價廉。在 大中型系統(tǒng)中，制冷劑的初次充注量和每年補充量均很大， 因此宜選用價廉易得的制冷劑。目前氟里昂的價格貴，而氨 價格較便宜。 2.2安全標準與分類命名 （一）安全性分類：包含毒性和可燃性兩項。 （二）碳氫化合物（又稱烴類物質） （三）混合物制冷劑 （四）其他有機化合物 （五）制冷劑的科普性標識 （一）無機化合物制冷劑 有NH3、CO2、H2O等。對于這類制冷劑，其代號“R” 后的第一位數(shù)字為7，7后面的數(shù)字為該物質分子量的整 數(shù)部分。如NH3的分子量為17，它的代號為R717； CO2、H2O分別為R744和R718。 高溫

7、（低壓）制冷劑一般tB0，pk0.3MPa。 如R11、R21、R113、R114等。這類制冷劑多用于空氣調 節(jié)制冷系統(tǒng)的離心式壓縮機中； 中溫（中壓）制冷劑 通常tB0-60，pk0.32 MPa，如R12、R22、 R717、R142b、丙烯、丙烷等。這類制冷劑適用的溫度范 圍較廣，一般的空調制冷系統(tǒng)以及-70以上的單級和兩級 壓縮式制冷裝置均采用這種制冷劑。 低溫（高壓）制冷劑tB-60，pk24 MPa， 如R13、R14、乙烯、乙烷等。它們多用于制取-70以下 的低溫。 制冷劑的基本熱力特性 2.3 常用制冷劑 常用制冷劑（氨及氟利昂）性能比較 序號 R717F對比 1價廉易取比R7

8、17貴十幾倍R717系統(tǒng)投資、運行費低 2q0、qv大，MR小相反同0下，R717com尺寸小、管徑小 3幾乎不溶于油大多數(shù)易溶于油R717系統(tǒng)分油易，F(xiàn)系統(tǒng)分油難 4 、大，k大相反R717換熱設備尺寸小 5滲透力弱，易發(fā)現(xiàn)相反R717損耗小，運行費低 6無限溶于水難溶于水F系統(tǒng)易產生冰堵 7毒性大,有燃燒爆炸危險相反F可用于空調中直接蒸發(fā)冷卻 8含水對銅有腐蝕 （系統(tǒng)中無銅） 對天然橡膠有侵蝕 （墊圈不能用橡膠） 不同系統(tǒng)采用不同材料 9分子量小，t排高相反R717 com用水冷；F com用風冷 10粘度小,密度小,阻力小相反R717系統(tǒng)管徑小、com耗功小 11對生態(tài)環(huán)境影響小某些F工

9、質對生態(tài)環(huán)境 影響大 某些F工質滲透、排放造成人類生態(tài) 環(huán)境惡化 制冷劑的限制與替代 （一）臭氧層的破壞、蒙特利爾議定書及 其修正案 1. 蒙特利爾議定書及倫敦修正案 2. 1993年的哥本哈根修正案 3. 1997年的蒙特利爾修正案 4. 1999年的北京修正案 （二）溫室效應及京都議定書 （三）中國逐步淘汰消耗O3層物質的國家 方案 2.2 載冷劑載冷劑 前面說過，蒸發(fā)器一般置于被冷卻房間，通過制冷劑 蒸發(fā)直接制冷。 當在下述情況下： 制冷機房與被冷卻地點較遠，制冷劑遠距離輸送會增 加制冷劑漏損的可能性； 工作需要制冷劑不能進入被冷卻房間。 此時要進行間接制冷，就需要一種中間物質，在蒸發(fā)

10、器內被冷卻降溫，再用它冷卻被冷卻物，此中間物質稱載冷 劑。載冷劑是將制冷裝置的制冷量傳遞給被冷卻介質的媒載冷劑是將制冷裝置的制冷量傳遞給被冷卻介質的媒 介物質，所以也稱冷媒。介物質，所以也稱冷媒。大容量集中制冷的制冷裝置都采用 載冷劑。 一、對載冷劑要求 （一）在使用溫度范圍內不凝固，呈液態(tài)，不汽化； （二）無毒，化學穩(wěn)定性好，在大氣條件下不分解、 氧化，不改變物理性質，不腐蝕金屬； （三）比熱大，當0一定時所需流量??； （四）密度小、粘度小，以減小流動阻力； （五）導熱系數(shù)大，以減小傳熱面積； （六）來源廣泛，價格低廉。 二、常用載冷劑的性質 常用的有：水、鹽水溶液（NaCl、CaCl2）和

11、有機化 合物的水溶液（乙、丙二醇）。 1. 水水 水是空調系統(tǒng)常用的載冷劑，制冷裝置將水冷卻到一 定溫度后，被送入空調器中，與通過空調器的空氣進行熱、 濕交換，將空氣冷卻到一定的溫、濕度要求后送入房間。 由于水的冰點為0，若要求載冷劑的溫度低于0時， 則應采用其它冰點較低的載冷劑，如鹽水溶液等。 鹽水凝固溫度與濃度有關。鹽水濃度太低，會析出冰粒； 濃度太高，比熱小、比重大、流阻大、有鹽粒析出。 2. 鹽水溶液鹽水溶液 3. 有機化合物有機化合物 特點：特點： 凍結溫度合適，適用范圍廣 熱物性較佳：比冷凍水差，但優(yōu)于其它鹽類不凍液 腐蝕性低 化學穩(wěn)定好 安全性好 易于購買 下表列出幾種常用載冷劑

12、的熱物理性質，供選用載冷劑時參考。 使用溫度 () 載冷劑名稱 濃度 （） 密度 103 （kg/m3） 比熱容cp kJ/(kgK) 熱導率 W/(mK) 粘度 103 （pas） 凝固點tf （） 0 CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液 12 15 25 1.111 0.979 1.030 3.465 4.1868 3.834 0.528 0.494 0.511 2.5 6.9 3.8 7.2 10.5 10.6 10 CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液 20 22 35 1.188 0.970 1.063 3.041 4.066 3.561 0.501 0.461 0.4

13、726 4.9 7.7 7.3 15.0 17.8 17.8 20 CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液 25 30 45 1.253 0.949 1.080 2.818 3.813 3.312 0.4755 0.3878 0.441 10.6 21 29.4 23 26.6 35 CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液 三氯甲烷 三氯乙烯 一氟三氯甲烷 30 40 55 100 100 100 1.312 0.963 1.097 1.423 1.549 1.608 2.641 3.5 2.975 1.146 0.9976 0.817 0.441 0.326 0.3725 0.203

14、8 0.1503 0.1316 27.2 12.2 90.0 0.8 1.13 0.88 50 42 41.6 96.7 88 111 50 三氯甲烷 三氯乙烯 一氟三氯甲烷 100 100 100 1.450 1.578 1.641 1.146 0.7282 0.8125 0.1898 0.1712 0.1364 1.04 1.9 1.25 96.7 88 111 70 三氯甲烷 三氯乙烯 一氟三氯甲烷 100 100 100 1.478 1.590 1.660 1.146 0.4567 0.834 0.2213 0.1957 0.1503 1.37 3.4 2.15 96.7 88 111

15、 1. 壓縮機的分類 第三章 制冷壓縮機 容積型速度型 往復式 旋轉式 渦旋式 螺桿式 離心式 活塞連桿式 活塞斜盤式 轉子式 旋轉葉片式 雙螺桿式 單螺桿式 1.1活塞式制冷壓縮機的型式 （一）按氣體在氣缸內的流動情況分為： 順流式 逆流式 （二）按氣缸排列和數(shù)目的不同，分為：（二）按氣缸排列和數(shù)目的不同，分為： 立式、臥式、角式三種。立式、臥式、角式三種。 立式立式 角式角式 氣缸排數(shù)： 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 氣缸總數(shù)： 4 8 12 16 3 6 9 12 2 4 6 8 臥式臥式 按制冷量按制冷量 的大小分類的大小分類 大型大型單機中溫考核工況制冷量在單機中溫

16、考核工況制冷量在550kW以上以上 中型中型單機中溫考核工況制冷量在單機中溫考核工況制冷量在25550kw之間之間 小型小型單機中溫考核工況制冷量在單機中溫考核工況制冷量在25kW以下以下 按壓縮機工按壓縮機工 作的蒸發(fā)溫度作的蒸發(fā)溫度 范圍分類范圍分類 高溫壓縮機高溫壓縮機10+10 中溫壓縮機中溫壓縮機2010 低溫壓縮機低溫壓縮機4520 按壓縮機的按壓縮機的 轉速分類轉速分類 低速低速轉速在轉速在300rmin以下以下 中速中速3001000rmin之間之間 高速高速1000rmin以上以上 按壓縮機的按壓縮機的 級數(shù)分類級數(shù)分類 單級壓縮單級壓縮 制冷劑蒸氣由蒸發(fā)壓力至冷凝壓力只經過

17、一制冷劑蒸氣由蒸發(fā)壓力至冷凝壓力只經過一 次壓縮次壓縮 多級多級(一般為一般為 兩級兩級)壓縮壓縮 制冷劑蒸氣由蒸發(fā)壓力至冷凝壓力需經過兩制冷劑蒸氣由蒸發(fā)壓力至冷凝壓力需經過兩 次壓縮來完成次壓縮來完成 按壓縮機的按壓縮機的 氣缸布置方氣缸布置方 式分類式分類 臥式臥式氣缸軸線呈水平布置氣缸軸線呈水平布置 直立式直立式氣缸軸線呈直立布置氣缸軸線呈直立布置 角度式角度式 氣缸軸線呈一定的夾角布置，有氣缸軸線呈一定的夾角布置，有V型、型、W型和型和 S型型(扇形扇形)等之分等之分 優(yōu)點優(yōu)點 1)能適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求能適應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

18、別是在偏離設熱效率較高，單位耗電量較少，特別是在偏離設 計工況運行時更為明顯計工況運行時更為明顯 3)對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工比較容對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工比較容 易，造價也較低廉易，造價也較低廉 4)技術上較為成熟，生產使用上積累了豐富的經驗技術上較為成熟，生產使用上積累了豐富的經驗 5）裝置系統(tǒng)比較簡單）裝置系統(tǒng)比較簡單 缺點缺點 1)轉速受到限制。單機輸氣量大時，機器顯得笨轉速受到限制。單機輸氣量大時，機器顯得笨 重，電動機體積也相應增大重，電動機體積也相應增大 2)結構復雜，易損件多，維修工作量大結構復雜，易損件多，維修工作量大 3)運轉時有振動運轉時有振動 4

19、)輸氣不連續(xù)，氣體壓力有波動等輸氣不連續(xù)，氣體壓力有波動等 開啟式 壓縮機和驅動電機分別為兩個設備，用聯(lián)軸器連接為一體。 開啟式活塞式制冷壓縮機開啟式活塞式制冷壓縮機 半封閉式半封閉式 半封閉式的機體和電動機外殼聯(lián)成一體，構成一密閉的半封閉式的機體和電動機外殼聯(lián)成一體，構成一密閉的 機身，但為檢修活塞和氣閥方便起見，把氣缸蓋制成可機身，但為檢修活塞和氣閥方便起見，把氣缸蓋制成可 以拆卸的。以拆卸的。 封閉式封閉式 全封閉式的同半封閉式，但殼體的接縫在出廠時已焊牢，全封閉式的同半封閉式，但殼體的接縫在出廠時已焊牢， 平時不能拆卸。平時不能拆卸。 在壓縮機的使用過程中，負荷的大小是隨外界條件與冷量

20、的需要情況在壓縮機的使用過程中，負荷的大小是隨外界條件與冷量的需要情況 而變化的。能量調節(jié)裝置就是來調節(jié)壓縮機的制冷能力的。而變化的。能量調節(jié)裝置就是來調節(jié)壓縮機的制冷能力的。 卸載裝置（能量調節(jié)裝置）卸載裝置（能量調節(jié)裝置） 作用：作用：1. 實現(xiàn)在無負荷或小負荷狀態(tài)下啟動壓縮機；實現(xiàn)在無負荷或小負荷狀態(tài)下啟動壓縮機； 2. 調節(jié)壓縮機的制冷量。調節(jié)壓縮機的制冷量。 方法：方法：1. 節(jié)流法：靠節(jié)流降低吸氣壓力，減小制冷劑質量流量，調節(jié)壓縮機節(jié)流法：靠節(jié)流降低吸氣壓力，減小制冷劑質量流量，調節(jié)壓縮機 的制冷能力；的制冷能力； 2. 旁通法：將部分排氣返回吸氣管，以減小壓縮機的制冷能力；旁通法

21、：將部分排氣返回吸氣管，以減小壓縮機的制冷能力； 3. 卸載法：將某氣缸吸氣閥保持開啟，以使該氣缸處于不工作狀態(tài)；卸載法：將某氣缸吸氣閥保持開啟，以使該氣缸處于不工作狀態(tài)； 4. 調速法：改變壓縮機轉數(shù)，以調節(jié)壓縮機的制冷能力。調速法：改變壓縮機轉數(shù)，以調節(jié)壓縮機的制冷能力。 多缸活塞式制冷壓縮機多采用卸載法調節(jié)壓縮機的制多缸活塞式制冷壓縮機多采用卸載法調節(jié)壓縮機的制 冷能力，例如，八缸式制冷壓縮機可以停止兩個、四個或冷能力，例如，八缸式制冷壓縮機可以停止兩個、四個或 六個氣缸的工作，使壓縮機的制冷能力為總制冷量的六個氣缸的工作，使壓縮機的制冷能力為總制冷量的75、 50，24。此外，采用卸載

22、法還可以降低啟動負荷，減。此外，采用卸載法還可以降低啟動負荷，減 小啟動轉矩。小啟動轉矩。 2.1 活塞式壓縮機的活塞排量 氣缸的工作容積 Vg m3 式中 D氣缸直徑，m； L活塞行程，m。 理論排氣量or活塞排量 Vh m3 /s 如壓縮機有z個氣缸，轉數(shù)為n（r/min），則壓縮機可 吸入的氣體體積： 2 4 gVD L 2 /60 240 hgVV nzD Lnz 2. 活塞式制冷壓縮機的性能活塞式制冷壓縮機的性能 壓縮機的容積效率：壓縮機的實際排氣量永遠小于壓縮機的 理論排氣量，兩者的比值稱為壓縮機的容積效率。 r vVPtl h V V 影響因素 氣缸余隙容積 進排氣閥阻力 吸氣過

23、程中氣體 被加熱的程度 漏氣 余隙系數(shù) v 節(jié)流系數(shù) p 預熱系數(shù) t 氣密系數(shù) l v=vptl 在計算中，可按經驗公式計算：在計算中，可按經驗公式計算： v=0.94-0.085(p2/p1)1/m-1 上式 n=720 r.p.m m多變指數(shù)， NH3:m=1.28;R12:m=1.13; R22:m=1.18 當當n720 r.p.m： v=0.94-0.0605(p2/p1)1/m-1 2.2 活塞式壓縮機的容積效率活塞式壓縮機的容積效率 v 活塞式制冷壓縮機實際工作過程活塞式制冷壓縮機實際工作過程 壓縮機的實際排量 Vr m3 /s Vr= v Vh 壓縮機的制冷量 0 kW: 0

24、=VR qv= v Vh qv 壓縮機的軸功率 Pe kW: 指示功率 Pi 摩擦功率 Pm Pe=Pi+Pm 直接用于壓縮氣體 Pi=MRwi=MRwth/i =(vVh/v1)(h2-h1)/i i 指示效率，單位質量 制冷劑的理論耗功量與單 位質量實際耗功量之比。 確定方法: (1)由com型式、工質、Tk、 T0查設計手冊； (2)由經驗公式計算 用于克服運動機構的摩擦阻力 Pm=Pe-Pi=Pi/m-Pi=Pi(1/m-1) m 摩擦效率，指示功率與 軸功率之比。 一般： m =0.80.9 = Pi/m=Pth/im = (vVh/v1)(h2-h1)/i m 2.3 活塞式壓縮機

25、的制冷量和耗功率活塞式壓縮機的制冷量和耗功率: 活塞式壓縮機的壓縮機的軸功率 Pe kW Pe = (vVh/v1)(h2-h1)/i m 定義 壓縮機的總效率s= i m 一般： s=0.650.72 配用電機的輸入功率 Pin kW： Pin = Pe/e d =(1.11.15)Pe/d e電機效率，一般： e=0.910.86（三相）； d傳動效率，直聯(lián): d=1； 皮帶聯(lián)接: d=0.90.95。 評價壓縮機的性能如何，常用下列三項指標：評價壓縮機的性能如何，常用下列三項指標： 壓縮機制冷量： 0= vVhqv= vVhq0/v1 壓縮機軸功率： Pe= (vVh/v1)(wth/i

26、m)=Pth/im 2.4 影響活塞式制冷壓縮機性能的主要因素 性能評價指標： 單位軸功率的制冷量性能系數(shù)（Ke或COP）：（開啟式） COP=0/Pe=(0/Pth)im=th im 單位電機輸入功率的制冷量能效比（EER）：（封閉式） EER=0/Pin=(0/Pth)imd0=th imd0 影響壓縮機性能的主要因素是：影響壓縮機性能的主要因素是：T0，TK； T0的作用的作用TK TK 不變，T01C， 023% Pe12% COP34% T0 不變，Tk 1C， 012% Pe12% COP23% 由于由于 v、qv、wth、 im=f(T0,TK) 因此因此 影響壓縮機性能的主要影

27、響壓縮機性能的主要 因素是：因素是： T0,TK 冷凝溫度 TK 的影響 當蒸發(fā)溫度 T0=const，冷凝溫度 TK上升時： (1) q0 q0；PK/P0 v ；v1不變，Vh不變： 0=vVhq0/v1 (4) t排 排 潤滑油潤滑不良 (5) (PK-P0) 活塞壓力 ， com的工作條件惡化 (2) wth wth； wth 增加比v減少多 Pe= (vVh/v1)(wth/im) (3) COP= 0/Pe 蒸發(fā)溫度 T0 的影響 當冷凝溫度 TK=const，蒸發(fā)溫度 T0下降時： (1) q0 q0，PK/P0 ， v1 v1， Vh不變； qv=q0/v1 ，v ： 0=vV

28、hqv (2) t排 排 潤滑油潤滑不良 (4) 無論Pe or ，COP= 0/Pe (3) wth wth， im 變化很小，MR= iVh/v1 Pe= MRwth/im or ？ 經分析可以得到：Pemax出現(xiàn)在出現(xiàn)在PK/P0=3處處 所以： PK/P03時，T0 ：Pe 關于壓縮機的四個規(guī)定溫度工況 為了比較壓縮機的性能，設計和考核壓縮機的機械強度，國家規(guī)定 了如下的四個溫度工況： 工 況 蒸發(fā)溫度 C 吸氣溫度 C 冷凝溫度 C 再冷溫度 C 標準工況 R717 R12 R22 -15 -10 +15 +15 +30 +25 空調工況 R717 R12 R22 +5 +10 +1

29、5 +15 +40 +35 最大功率 工況 R717 R12 R22 +5 +10 +5 +10 +15 +15 +40 +50 +40 +40 +50 +40 最大壓差 工況 R717 R12 R22 -20 -30 -30 -15 0 +15 +40 +50 +40 +40 +50 +40 3-3 回轉式制冷壓縮機回轉式制冷壓縮機 一、滾動轉子式制冷壓縮機一、滾動轉子式制冷壓縮機 利用一個偏心圓筒形轉子在氣缸內轉動來改 變工作容積，以實現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出， 因而也屬于容積式壓縮機 1)結構簡單，體積小，重量輕，同活塞式壓縮機比較， 體積可減小4050，重量也可減輕4050 2)零部件

30、少，特別是易損件少，同時相對運動部件之間 的摩擦損失少，因而可靠性較高 3)僅滑片有較小的往復慣性力，旋轉慣性力可完全平衡， 因此振動小，運轉平穩(wěn) 4)沒有吸氣閥，吸氣時間長，余隙容積小，并且直接吸 氣，減小了吸氣有害過熱，所以其效率高。但其加工及 裝配精度要求高。 特點特點 二、渦旋式制冷壓縮機二、渦旋式制冷壓縮機 渦旋壓縮機主要由兩個渦旋盤相錯180o對置而成，其 中一個是固定渦旋盤，而另一個是旋轉渦旋盤，它們在幾 條直線(在橫截面上則是幾個點)上接觸并形成一系列月牙 形容積。 旋轉渦旋盤由一個偏心距很小的曲柄軸驅動， 繞固定渦旋盤平動，兩者間的接觸線在運轉中沿渦旋曲面 移動。它們之間的相

31、對位置，借安裝在旋轉渦旋盤與固定 部件間的十字滑環(huán)來保證。 優(yōu)點 1)效率高 本連續(xù)流動，吸、排氣壓力脈動小。 2)力矩變化小、振動小、噪聲低 3)結構簡單，體積小，重量輕，運動零部件 少；沒有吸、排氣閥，易損件少，可靠性好 缺點 制造需高精度的加工設備及精確的調心裝配技 術 1. 工作原理 陰、陽螺桿的齒槽與機殼內壁構成基元容積。螺桿轉動 時，基元容積的位置及大小隨之改變，使基元容積連續(xù)重復 地進行“吸氣壓縮排氣”工作過程。 螺桿式壓縮機的工作原理 螺桿式壓縮機螺桿式壓縮機 二、工作特點二、工作特點 1、轉速高，重量輕，體積小，占地面積小以及排氣脈動低 2、沒有往復質量慣性力，動力平衡性能好

32、，運轉平穩(wěn)，機座振動小， 基礎可作得較小 3、結構簡單，機件數(shù)量少，沒有易損件，它的主要摩擦件強度和耐磨 程度都比較高，而且潤滑條件良好，因而機加工量少，材料消耗低，運 行周期長，使用比較可靠，維修簡單，有利于實現(xiàn)操縱自動化 4、強制輸氣 5、用了滑閥調節(jié)，可實現(xiàn)能量無級調節(jié) 6、相同的壓力比下，排溫比活塞式低得多，因此單級壓力比高 沒有余隙容積，因而容積效率高 序號 類別活塞式壓縮機螺桿式壓縮機 1壓縮元件氣缸活塞及曲軸連桿機構陰、陽轉子 2氣缸密封方式氣缸活塞環(huán)接觸潤滑密封噴潤滑油密封 3吸、排氣元件氣缸套及進排氣閥組合件吸氣口、排氣口 4卸載及能量調節(jié)裝置油壓啟閥式卸載裝置，包 括：頂桿

33、啟閥機構、油壓 推桿機構 滑閥及軸向移動控制機構 5潤滑系統(tǒng)油泵、分油閥油泵、油分離器、油冷卻 器、粗油過濾器、精油過 濾器及分油閥 6余隙系數(shù)有無（無余隙容積） 7節(jié)流系數(shù)有無（無進、排氣閥片） 8容積效率較低較高 9單級壓縮的最高壓縮比81020 10能量調節(jié)范圍100%、75%、50%、25%15100%無級調節(jié) 活塞式壓縮機與螺桿式壓縮機比較 2. 螺桿式制冷壓縮機的運行調節(jié)螺桿式制冷壓縮機的運行調節(jié) 螺桿式壓縮機均帶有能量調節(jié)機構，可 使冷量在15%100%之間無級調節(jié)。 能量調節(jié)通過兩螺桿轉子間的底部的滑 閥和軸向移動控制機構實現(xiàn)。 滑閥打開后，轉子底部有一間隙與吸氣 口相通，使基

34、元容積的吸氣量減少，排氣也 減少，制冷量減少，調節(jié)滑閥間隙的大小， 就能控制制冷量；滑閥關閉后，基元容積的 吸氣量達100%，制冷量達100%。 3. 螺桿式制冷壓縮機的設計和使用螺桿式制冷壓縮機的設計和使用 條件條件 螺桿式壓縮機應在下列溫度條件下使用。 制冷劑 R717 R12 R22 工 況 最高冷凝溫度 C 45 55 最低蒸發(fā)溫度 C -40 最高蒸發(fā)溫度 C +5 +10 最高排氣溫度 C 105 90 4. 螺桿式壓縮機的計算 螺桿式壓縮機屬于容積式壓縮機，因此，Vh、0、Pe的 計算與活塞式基本相同。 理論排氣量 Vh m3/h （見73，3-4-10式） Vh=60CnLnD

35、2 式中 D主動轉子的公稱直徑，m； L轉子的工作長度，m； n主動轉子的轉速，r/min； Cn齒形系數(shù)，近似可取0.460.508 螺桿式壓縮機制冷量與耗功量 制冷量 0 W 0=Vh v qv /3.6 w 式中 v螺桿式壓縮機的容積效率，由廠家資料提供， 一般可取0.750.9； qv 單位容積制冷量，由熱力計算求得，kJ/m3； 軸功率 Pe kW （見73，3-4-12式） Pe = vVh (h2-h1)/(3600sv1) 式中 h2com排氣比焓，kJ/kg； h1com吸氣比焓，kJ/kg； v1 com吸氣比容，m3/kg； s壓縮機總功率，由廠家提供。 3-4 制冷壓縮

36、機的選擇計算 1. 氨壓縮機的計算 1.1 一般原則 1) 應根據(jù)各蒸發(fā)溫度機械負荷分別選定，一般不設備用機； 2) 當壓力比 PK/ P08 時，選用單級壓縮機； 當壓力比 PK/ P08 時，選用雙級壓縮機； 3) 氨壓縮機的工作條件不得超過制造廠規(guī)定的允許條件；（見P59-60) 4) 選配的壓縮機，其制冷量宜大小搭配； 5) 機房內壓縮機的系列不宜超過兩種，若僅二臺機時，應選同一系列； 6) 制冷裝置中各設備的選擇均應與壓縮機的制冷量相適應； 7) 氨壓縮機的標準工況和空調工況應符合國家規(guī)定。(見P55) 1.2 實際選擇設計計算的工作步驟 計算冷庫各房間冷負荷（7中介紹）； 計算壓縮

37、機的機械負荷0 （7中介紹） ； 由工藝要求確定工作工況（即t 0、t k、t rc、t sh、t中、t 排)，作lgP-h圖，查得熱力計算所需的狀態(tài)參數(shù)； 計算工作工況下的v、qv； 由Vh= 0 / ( v qv) 計算得到壓縮機的理論排氣量Vh； 由Vh查表選擇壓縮機； 校核配用電機功率。 1.3 制冷工況的確定 蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度 t0 一般情況： t載t0=5 oC； t冷藏間t0=10 oC； (1)當采用臥式殼管式蒸發(fā)器時，t0按對數(shù)平均溫差公式求 解計算： tm=(t2-t1)/ln(t2-t0)/(t1-t0)=46 oC 式中 tm對數(shù)平均溫差； t1流出蒸發(fā)器的載冷劑溫度； t2流進蒸發(fā)器的載冷劑溫度。 (2) 當采用螺旋管式or直立管式水箱式蒸發(fā)器時： t0=t1-(46) oC 注意：當水為載冷劑時，t00 oC