制冷設(shè)備之活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)及其構(gòu)造（制冷技術(shù)課件）

活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)制冷壓縮機(jī)根據(jù)其工作原理可分為容積式和離心式兩大類(lèi)。氣體壓力的升高是靠吸入氣體的體積被強(qiáng)行縮小，使單位容積內(nèi)氣體分子數(shù)增加來(lái)達(dá)到的。它有兩種結(jié)構(gòu)形式：活塞式和回轉(zhuǎn)式。氣體壓力的升高是靠氣體的速度轉(zhuǎn)化而來(lái)，即先使氣體獲得一定高速，然后再由氣體的速度能轉(zhuǎn)化為壓力能。容積式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)表4-1各類(lèi)壓縮機(jī)在制冷和空調(diào)工程中的應(yīng)用范圍所有制冷壓縮機(jī)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，均有其最佳冷量使用范圍。因此，當(dāng)使用的冷量和條件不同時(shí)，應(yīng)選用不同形式的壓縮機(jī)，以獲得最佳運(yùn)行效果。

第一節(jié)活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)及其構(gòu)造活塞連桿式第一節(jié)活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)及其構(gòu)造活塞斜盤(pán)式第一節(jié)活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)及其構(gòu)造一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)按制冷劑蒸氣在氣缸中的氣體流動(dòng)情況分類(lèi)順流式吸氣與排氣時(shí)制冷劑蒸氣的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)同；逆流式吸氣與排氣時(shí)制冷劑蒸氣的運(yùn)動(dòng)方向相反。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)按氣缸排列和數(shù)目的不同分類(lèi)臥式：氣缸軸線(xiàn)呈水平布置，制冷量大，機(jī)型大，早期產(chǎn)品；立式：氣缸軸線(xiàn)直立布置；高速多缸：其速度一般為960～1440r/min，氣缸數(shù)目多為2、4、6、8四種，可分為Ｖ型、Ｗ型和Ｓ型（扇型）一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)按構(gòu)造的不同分類(lèi)開(kāi)啟式壓縮機(jī)的動(dòng)力輸入軸伸出機(jī)體外，通過(guò)聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)，并在伸出處用軸封裝置密封。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)按構(gòu)造的不同分類(lèi)半封閉式壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)共用一主軸，并共同組裝于同一機(jī)殼內(nèi)，但機(jī)殼為可拆式，其上蓋板密封。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)按構(gòu)造的不同分類(lèi)全封閉式壓縮機(jī)與其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)主軸，二者組裝在一個(gè)焊接成型的密封罩殼中。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)開(kāi)啟式壓縮機(jī)1-壓縮機(jī)；2-電機(jī)；3-聯(lián)軸機(jī)；4-軸封開(kāi)啟式壓縮機(jī)的曲軸功率輸入端伸出機(jī)體，它通過(guò)聯(lián)軸器或皮帶輪和原動(dòng)機(jī)相連接。它的特點(diǎn)是容易拆卸、維修，但密封性較差，工質(zhì)易泄漏，因此帶有軸封裝置。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)半封閉式壓縮機(jī)1-壓縮機(jī)；2-電機(jī)；3-聯(lián)軸機(jī)；4-軸封；5-機(jī)體；6-主軸；7，8，9-可拆的密封蓋板；10-焊封的罩殼；11-彈性支撐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。它比開(kāi)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。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)全封閉式壓縮機(jī)1-壓縮機(jī)；2-電機(jī)；3-聯(lián)軸機(jī)；4-軸封；5-機(jī)體；6-主軸；7，8，9-可拆的密封蓋板；10-焊封的罩殼；11-彈性支撐全封閉式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)是將壓縮機(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(xiàn)。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)按級(jí)數(shù)分類(lèi)單級(jí)壓縮：由蒸發(fā)壓力至冷凝壓力經(jīng)過(guò)一次壓縮；雙級(jí)壓縮：由蒸發(fā)壓力至冷凝壓力經(jīng)過(guò)兩次壓縮。按所用制冷劑不同分類(lèi)氨壓縮機(jī)；氟利昂壓縮機(jī)。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類(lèi)按制冷量的大小分類(lèi)大型：標(biāo)準(zhǔn)制冷量在600kW以上者；中型：制冷量在60kW～600kW；小型：制冷量在60kW以下。無(wú)嚴(yán)格界線(xiàn)，也無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為：活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程第二節(jié)活塞式制冷壓縮機(jī)的選擇計(jì)算一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程理想工作過(guò)程（1）壓縮機(jī)沒(méi)有余隙容積（2）吸氣排氣過(guò)程沒(méi)有阻力損失（3）壓縮過(guò)程的氣缸壁與氣體之間沒(méi)有熱量交換（4）機(jī)器無(wú)泄漏損失（5）進(jìn)入氣缸的氣體屬于理想氣體一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程吸氣過(guò)程壓縮過(guò)程一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程排氣過(guò)程一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程理想工作過(guò)程分析一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程相關(guān)術(shù)語(yǔ)：活塞的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)：活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，最上端的位置稱(chēng)為上止點(diǎn)，最下端的位置稱(chēng)為下止點(diǎn)?；钊谐蹋荷现裹c(diǎn)與下止點(diǎn)之間的距離稱(chēng)為活塞行程，它也是活塞向上或向下運(yùn)動(dòng)一次所走的路程，通常用S表示。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程相關(guān)術(shù)語(yǔ)：氣缸工作容積：上、下止點(diǎn)之間氣缸工作室的容積，用Vg表示。Vg=πD2S/4m3如果壓縮機(jī)有z個(gè)氣缸，轉(zhuǎn)數(shù)為n(r/min)，則活塞式制冷壓縮機(jī)的理論排氣量（又稱(chēng)活塞排量）為：實(shí)際工作過(guò)程一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程1壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)上，不可避免地會(huì)有余隙容積；（余隙容積：當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂與氣閥座之間的容積）2吸、排氣閥門(mén)有阻力；3壓縮過(guò)程中，氣缸壁與氣體之間有熱量交換；4氣閥部分及活塞與氣缸壁之間有氣體的內(nèi)部泄漏。（1）容積效率(輸氣系數(shù)）一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程因?yàn)閴嚎s機(jī)實(shí)際工作過(guò)程比較復(fù)雜，有許多因素影響著壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量VR，所以制冷壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量VR永遠(yuǎn)小于理論排氣量Vh(即活塞排量)。兩者之間的比值稱(chēng)為壓縮機(jī)的容積效率(輸氣系數(shù)），用ην(ην<1)表示，

ην=VR/Vh

容積效率實(shí)際上表示壓縮機(jī)氣缸工作容積的有效利用率，它是評(píng)價(jià)壓縮機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。通常可用余隙系數(shù)λv、節(jié)流系數(shù)λp、預(yù)熱系數(shù)λt、泄漏系數(shù)λL的乘積來(lái)表示。ην=λvλpλtλL反映了壓縮機(jī)中余隙容積的存在對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的影響。由于余隙容積的存在，工作過(guò)程中出現(xiàn)了膨脹過(guò)程，壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量減少。1)容積系數(shù)λv一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程反映了吸排氣閥片阻力對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的影響。在壓縮機(jī)的吸氣過(guò)程中，由于吸氣閥開(kāi)啟時(shí)要克服氣閥彈簧力，以及氣體流過(guò)氣閥時(shí)，通道截面較小，流動(dòng)速度較高，故產(chǎn)生一定的流動(dòng)阻力，使吸氣過(guò)程中氣缸內(nèi)的壓力恒低于吸入管中的壓力。要使氣缸內(nèi)的壓力升高到吸入管中的壓力，則要損失一部分活塞行程，使壓縮機(jī)的實(shí)際吸氣量減少。一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程2)節(jié)流系數(shù)λp氣缸壁與氣體之間熱交換對(duì)輸氣量的影響。吸入氣體在吸氣過(guò)程中，不斷地受到所接觸的各種壁面的加熱，使吸入氣體的溫度升高，比容增大。從而使吸入氣體量減少。吸入氣體與壁面的熱交換是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，與制冷劑的種類(lèi)，壓力比、氣缸尺寸、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、氣缸冷卻情況等因素有關(guān)。λt的數(shù)值通常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。3)預(yù)熱系數(shù)λt一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程它反映壓縮機(jī)工作過(guò)程中由于泄漏所引起的對(duì)輸氣量的影響。壓縮機(jī)的泄漏主要是由于活塞環(huán)與氣缸壁面之間的不密封，吸、排氣閥關(guān)閉不及時(shí)或不嚴(yán)密，造成制冷蒸氣從高壓側(cè)泄漏到低壓側(cè)，從而引起輸氣量的下降。4)泄漏系數(shù)λL一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程（2）容積效率(輸氣系數(shù)）一、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程我國(guó)中小型活塞式制冷壓縮機(jī)系列產(chǎn)品的相對(duì)余隙容積約為0.04，轉(zhuǎn)數(shù)等于或大于720r/min，容積效率按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：m為多變指數(shù)：R717m=1.28；R12m=1.13；R22m=1.18活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造活塞曲軸連桿機(jī)構(gòu)氣缸套進(jìn)排氣閥組合件卸載裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)組成機(jī)體是壓縮機(jī)最大的主要部件，用以支承壓縮機(jī)的主要零部件。機(jī)體采用強(qiáng)度較高的灰鑄鐵鑄成，它由曲軸箱、氣缸體、氣缸蓋、以及進(jìn)氣管、排氣管等部分組成，機(jī)體上部為氣缸體，下部為曲軸箱。（1）機(jī)體三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造1—緩沖彈簧2—內(nèi)閥座3—排氣閥片彈簧4—排氣閥片5—閥蓋6—導(dǎo)向環(huán)7—頂桿8—頂桿彈簧9—轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10—?dú)飧滋?1—吸氣閥片12—吸氣閥片彈簧13—外閥座圖4-6氣缸套及吸排氣閥組合件吸排氣閥是活塞式壓縮機(jī)的重要部件之一，它控制著壓縮機(jī)的吸氣、壓縮、排氣和膨脹四個(gè)過(guò)程。吸排氣閥都是受閥片兩側(cè)氣體壓力差控制而自行啟閉的自動(dòng)閥。（2）氣缸套及吸排氣閥組合件三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造它的正常工作才能保證壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣的工作過(guò)程。氣閥主要由閥座、閥片、彈簧和閥蓋(閥片的升高限制器)組成。氣閥的啟閉是依靠閥片二側(cè)的壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)的。氣閥組閥片三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造活塞組是活塞、活塞銷(xiāo)、活塞環(huán)等的總稱(chēng)?；钊M在連桿的帶動(dòng)下，在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在氣閥部件的配合下完成吸入、壓縮和輸送氣體的作用。典型的筒形活塞組部件圖,它由活塞、密封環(huán)（兩個(gè)）、油環(huán)、活塞銷(xiāo)等組成。（3）活塞組配件主軸曲軸曲軸是壓縮機(jī)的重要部件之一，壓縮機(jī)的全部功率都通過(guò)曲軸輸入。三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來(lái)，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。連桿與曲軸相連的一端稱(chēng)連桿大頭，作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；另一端通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞相連的部分，稱(chēng)為連桿小頭，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；大頭與小頭之間稱(chēng)為連桿，作往復(fù)與擺動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。連桿連桿三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造筒形活塞分頂部、環(huán)部和裙部三部分?；钊厦娣忾]圓筒部分稱(chēng)為頂部?；钊涎b密封環(huán)及油環(huán)的部位稱(chēng)環(huán)部。環(huán)部以下稱(chēng)裙部，裙部有活塞銷(xiāo)座。活塞三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造用來(lái)連接活塞和連桿小頭，連桿通過(guò)活塞銷(xiāo)帶動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊N(xiāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般制成中空的圓柱體。為了防止活塞銷(xiāo)軸向位移而伸出活塞時(shí)擦傷氣缸，銷(xiāo)座孔內(nèi)可以采用軟金屬塞或采用彈簧擋圈。也有采用螺釘固定。活塞銷(xiāo)三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造活塞環(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，防止壓縮氣體通過(guò)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(rùn)滑油，并使壁面上油膜分部均勻?；钊h(huán)氣缸蓋三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造軸封裝置是開(kāi)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(guò)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(guò)曲軸伸出端向曲軸箱內(nèi)泄漏。軸封裝置壓縮機(jī)制冷量的大小與運(yùn)轉(zhuǎn)情況有關(guān)。當(dāng)外界條件或被冷卻對(duì)象的負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，為了既保持室(庫(kù))內(nèi)所需要的低溫，又要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就必須根據(jù)外界條件的變化，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的產(chǎn)冷量，也就是調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸氣量，使其和當(dāng)時(shí)的外界負(fù)荷相適應(yīng)。（4）制冷壓縮機(jī)的輸氣量調(diào)節(jié)(能量調(diào)節(jié))三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造中小型活塞式壓縮機(jī)普遍采用油壓?jiǎn)㈤y式卸載裝置，它包括兩個(gè)組件，一個(gè)是油壓?jiǎn)㈤y機(jī)構(gòu)，另一個(gè)是油壓推桿機(jī)構(gòu)。三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造油壓彈簧力頂桿油壓--拉桿頂開(kāi)機(jī)構(gòu)三、活塞式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造除采用卸載法調(diào)節(jié)制冷能力外，還有節(jié)流法、旁通法、調(diào)速法。（4）制冷壓縮機(jī)的輸氣量調(diào)節(jié)(能量調(diào)