1、活塞式制冷压缩机第一节 活塞式压缩机概述 一、压缩机分类1、按使用的工质分类 分为氨压缩机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等。2、按气缸布置方式分类 分为卧式、直立式和角度式三种类型。如图2-1所示。3、按压缩机的密封方式分类 分为开启式和封闭式两大类。4、按制冷量的大小分类 配用电动机功率不小于0.37kW、气缸直径小于70mm的压缩机为小型活塞式制冷压缩机；气缸直径为70170mm的压缩机为中型活塞式制冷压缩机。5、按气体压缩的级数分类 分为单级压缩和多级(一般为两级)压缩制冷压缩机。如果有一台压缩机来实现两级压缩，则又称为单机双级制冷压缩机。6、按活塞行程分类 分为短行程和长行程两种。二、压
2、缩机的型号及基本参数二、压缩机的型号及基本参数按按GB108711989规定，小型活塞式单级制冷压缩机的型号规定，小型活塞式单级制冷压缩机的型号表示如下：表示如下： 行程：用阿拉伯数字表示，单位为mm制冷剂：用F表示缸数和缸径：用阿拉伯数字表示，缸径单位cm开启式压缩机的基本参数规定：气缸直径为开启式压缩机的基本参数规定：气缸直径为60mm60mm、转速范围为、转速范围为6001500r/min6001500r/min。半封闭式压缩机基本参数规定：气缸直径为半封闭式压缩机基本参数规定：气缸直径为30mm40mm50mm60mm30mm40mm50mm60mm，名义转速为，名义转速为1440r/
3、min1440r/min。中型活塞式单级制冷压缩机的型号表示：中型活塞式单级制冷压缩机的型号表示： 冷凝压力：高冷凝压力用G表示，低冷凝压力不表示行程：长行程用C表示，短行程不表示缸数和缸径：用阿拉伯数表示，缸径单位为cm制冷剂：氟利昂用F、氨用A表示压缩机组型号表示：配用电动机功率：用阿拉伯数字表示，单位为kW压缩机型号使用温度范围：高温用G，中温用Z，低温用D表示压缩机类别：半封闭式用B表示，开启式不表示 目前国内生产厂家在样本等资料上，仍习惯于沿用老的压缩机型号目前国内生产厂家在样本等资料上，仍习惯于沿用老的压缩机型号表示方法，即表示方法，即 小型、中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数见表
4、小型、中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数见表2-12-1和表和表2-22-2。 表表2-1 2-1 小型活塞式单级制冷压缩机的基本参数小型活塞式单级制冷压缩机的基本参数类 别缸径/mm行程/mm转速范围/（r/min）开启式50，60446001500半封闭式30，40，50，60441440类 别缸径/mm行程/mm转速范围/(r/min)缸 数容积排量(8缸)最高转速(r/min)排量/(m3/h)最高转速/(r/min)排量/(m3/h)半封闭式7070180010002，3，4，6，81800232.61000129.255182.6101.5开启式10010015007502，4，6
5、，81500565.2750282.680452.2226.112511012006001200777.2600388.6100706.5353.3170140100050010001524.5500762.8表表2-2 2-2 中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数第二节第二节 活塞式压缩机的基本结构和工作过程活塞式压缩机的基本结构和工作过程 一、基本结构和名词术语一、基本结构和名词术语 1、基本结构、基本结构 2、名词术语、名词术语 11外止点（上止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最外止点（上止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最远的
6、位置。远的位置。22内止点（下止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最内止点（下止点）：活塞在汽缸中作反复运动时，离曲轴旋转中心最近的位置。近的位置。33活塞行程：外止点与内止点之间的距离，通常用活塞行程：外止点与内止点之间的距离，通常用S S表示。表示。44余隙容积：活塞位于外止点时，活塞顶面与汽缸端面之间的容积，汽余隙容积：活塞位于外止点时，活塞顶面与汽缸端面之间的容积，汽阀通道（与汽缸一直相通的）及第一道活塞环以上的环形容积的总和阀通道（与汽缸一直相通的）及第一道活塞环以上的环形容积的总和, ,以以VcVc表示。表示。55相对余隙容积：余隙容积与汽缸工作容积之比，以相对余隙容积
7、：余隙容积与汽缸工作容积之比，以C C表示表示，二、压缩机的工作过程二、压缩机的工作过程1、理想工作过程 2、实际工作过程 压缩机的实际工作过程与理想工作过程存在着较大的区别。第三节第三节 活塞式压缩机的热力性能活塞式压缩机的热力性能 一、输汽系数及其影响因素一、输汽系数及其影响因素由于余隙容积，吸汽和排汽压力损失，汽体与汽缸壁之间的热量交换以及泄漏由于余隙容积，吸汽和排汽压力损失，汽体与汽缸壁之间的热量交换以及泄漏等因素的影响。压缩机的实际输汽量总是小于它的理论排汽量。等因素的影响。压缩机的实际输汽量总是小于它的理论排汽量。压缩机的实际输汽量压缩机的实际输汽量q qVaVa与理论输汽量与理论
8、输汽量q qV tV t的比值，称为压缩机的输汽系数，即的比值，称为压缩机的输汽系数，即输汽系数综合了影响压缩机实际排汽量的各种因素，是评价压缩机性能的一个输汽系数综合了影响压缩机实际排汽量的各种因素，是评价压缩机性能的一个重要指标，输汽系数越小，表示压缩机的实际排汽量与理论排汽量相差越大。重要指标，输汽系数越小，表示压缩机的实际排汽量与理论排汽量相差越大。显然，压缩机的输汽系数显然，压缩机的输汽系数值总是小于值总是小于1 1的。的。 输汽系数可以写成容积系数输汽系数可以写成容积系数v、压力系数、压力系数p、温度系数、温度系数t和泄漏系数和泄漏系数l 乘乘积形式积形式. .1 1、影响压缩机输
9、汽系数的各种因素：、影响压缩机输汽系数的各种因素：1 1）容积系数）容积系数V V、它反映了压缩机中余隙容积的存在对压缩机输气量的影响。它反映了压缩机中余隙容积的存在对压缩机输气量的影响。 由理论分析和推导可知，容积系数由理论分析和推导可知，容积系数V、可由下式进行计算：可由下式进行计算： pC对V的影响较小，可以略去不计，则上式可以简化为 2）压力系数它反映了吸气压力损失对压缩机输气量的影响。经推导和分析可知，可用下式表示： 3 3）温度系数）温度系数 T T 它反映在吸气过程中，因气体的预热对输气量的影响。它反映在吸气过程中，因气体的预热对输气量的影响。 吸入气体与壁面的热交换是一个复杂的
10、过程，与制冷剂的种类、压吸入气体与壁面的热交换是一个复杂的过程，与制冷剂的种类、压缩比、气缸尺寸、压缩机转速、气缸冷却情况等因素有关。缩比、气缸尺寸、压缩机转速、气缸冷却情况等因素有关。T T的数值的数值通常用经验公式计算。对于开启式压缩机为通常用经验公式计算。对于开启式压缩机为对于封闭式制冷压缩机为4）泄漏系数 它反映压缩机工作过程中由于泄漏而引起的对输气量的影响。1)当转速大于720r/min，c = 3% 4%时2)对双级压缩机的低压级 2 2、输气系数的特性曲线、输气系数的特性曲线 压缩机的输汽系数可通过分析或计算求得，也可通过压缩机在不同压缩机的输汽系数可通过分析或计算求得，也可通过
11、压缩机在不同工况下进行试验，测得的制冷剂质量流量工况下进行试验，测得的制冷剂质量流量qma，按公式求得，按公式求得，并将求，并将求得的得的值做成输汽系数特性曲线，供设计或运行时查找。值做成输汽系数特性曲线，供设计或运行时查找。 制冷量制冷量 36003600vvt0m0qqqqQ一台压缩机在不同的运行工况下，每小时产生的冷量是不相同的一台压缩机在不同的运行工况下，每小时产生的冷量是不相同的 3600vAvtA0AqqQ3600vBvtB0BqqQ一台压缩机在已知工况A和B时的制冷量分别为Q0A和Q0B，即有： vAAvBB0A0BqqQQ功率和效率功率和效率1）指示功率和指示效率 压缩机的指示
12、效率开启式压缩机中的开启式压缩机中的 i的经验计算公式的经验计算公式小型氟利昂压缩机为小型氟利昂压缩机为0.650.80；家用全封闭式压缩机为；家用全封闭式压缩机为0.600.85i0im0mi0iPPwqwqww2730k0iTbTT二、压缩机的功率和效率二、压缩机的功率和效率 1 1、指示功率与指示效率、指示功率与指示效率单位时间内所消耗的指示功，称为压缩机的指示功率。理想循环中压缩单位时间内所消耗的指示功，称为压缩机的指示功率。理想循环中压缩1kg1kg制冷剂所消耗的功制冷剂所消耗的功W Wtsts，与实际循环中所消耗的功，与实际循环中所消耗的功W Wi i的比值，称为压缩机的指的比值，
13、称为压缩机的指示效率，用示效率，用i i表示。表示。开启式压缩机可用下列经验公式计算：i = T+bte 压缩机的指示效率也可由图查取。2 2、轴功率、摩擦功率与机械效率、轴功率、摩擦功率与机械效率 由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率，用由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率，用Pe表示。轴功率的一部分直接表示。轴功率的一部分直接用于压缩气体，称为指示功率，用用于压缩气体，称为指示功率，用Pi表示；另一部分用于克服曲柄连杆机构等表示；另一部分用于克服曲柄连杆机构等的摩擦阻力，称为摩擦功率，用的摩擦阻力，称为摩擦功率，用Pm表示。两者之比值称为机械效率，用表示。两者之比值称为机械效率，用m表表示。即
14、示。即 制冷压缩机的机械效率一般在0.750.9之间。 图示出机械效率m与压缩比之间的关系曲线。由图可见，m随的增加而下降。这是因为增大，指示功率减少而摩擦功率几乎保持不变，从而导致m下降的缘故。 （2）轴功率、摩擦功率和机械效率）轴功率、摩擦功率和机械效率 两者之比值称为机械效率，用m表示 由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率Pe一部分直接用于压缩气体称为指示功率用Pi表示另一部分用于克服曲柄连杆机构等的摩擦阻力，称为摩擦功率，用Pm表示miieimPPPPP指示效率i与机械效率m的乘积，称为压缩机的轴效率，用e表示。 一般在0.60.7之间 提高m可以从以下几方面着手选用合适的气缸间隙，适当
15、减少活塞环数选用合适的气缸间隙，适当减少活塞环数选用合适的润滑油选用合适的润滑油加强曲轴、曲轴箱等零件刚度加强曲轴、曲轴箱等零件刚度,降低摩擦表面的粗糙度降低摩擦表面的粗糙度指示效率指示效率i i与机械效率与机械效率m m的乘积，称为压缩机的轴的乘积，称为压缩机的轴效率，用效率，用e e表示。表示。 一般在一般在0.60.70.60.7之间。之间。3 3、配用电动机功率、配用电动机功率制冷压缩机所需要的轴功率，是随工况的变化而变制冷压缩机所需要的轴功率，是随工况的变化而变化的，选配电动机功率时，应考虑到这一因素。如化的，选配电动机功率时，应考虑到这一因素。如果压缩机本身带有卸载装置，可以空载起
16、动，则电果压缩机本身带有卸载装置，可以空载起动，则电动机的轴功率可按运行工况下的轴功率，再考虑适动机的轴功率可按运行工况下的轴功率，再考虑适当裕量当裕量(10%15%)(10%15%)选配。选配。 压缩机的排气温度压缩机的排气温度 （1）排气温度过高的危害性：）排气温度过高的危害性： 1）排气温度过高，将使输气系数降低和轴功率增加；润滑油粘度降）排气温度过高，将使输气系数降低和轴功率增加；润滑油粘度降低，使轴承和气缸、活塞环产生异常磨损，甚至会引起烧毁轴瓦和气低，使轴承和气缸、活塞环产生异常磨损，甚至会引起烧毁轴瓦和气缸拉毛的事故。缸拉毛的事故。 2）过高的压缩机排气温度促使制冷剂和润滑油在金
17、属的催化下出现）过高的压缩机排气温度促使制冷剂和润滑油在金属的催化下出现热分解，生成对压缩机有害的游离碳、酸类和水分。酸类物质会腐蚀热分解，生成对压缩机有害的游离碳、酸类和水分。酸类物质会腐蚀制冷系统的各组成部分和电气绝缘材料。水分会堵住毛细管。积炭沉制冷系统的各组成部分和电气绝缘材料。水分会堵住毛细管。积炭沉聚在排气阀上，既破坏了其密封性，又增加了流动阻力。积碳使活塞聚在排气阀上，既破坏了其密封性，又增加了流动阻力。积碳使活塞环卡死在环槽里，失去密封作用。剥落下来的碳渣若被带出压缩机，环卡死在环槽里，失去密封作用。剥落下来的碳渣若被带出压缩机，会堵塞毛细管、干燥器等。会堵塞毛细管、干燥器等。
18、 3）压缩机的过热甚至会导致活塞的过分膨胀而卡死在气缸内，以及）压缩机的过热甚至会导致活塞的过分膨胀而卡死在气缸内，以及封闭式压缩机内置电动机的烧毁。封闭式压缩机内置电动机的烧毁。 4）排气温度过高也会影响压缩机的寿命，因为化学反应速度随温度）排气温度过高也会影响压缩机的寿命，因为化学反应速度随温度的升高而加剧。一般认为，电气绝缘材料的温度上升的升高而加剧。一般认为，电气绝缘材料的温度上升10，其寿命要，其寿命要减少一半。这一点对全封闭式压缩机显得特别重要。减少一半。这一点对全封闭式压缩机显得特别重要。 （2）排气温度的计算公式：压缩机的排气温度取决于压力比、吸排气阻力损失、吸气终了温度和多变
19、压缩过程指数 nnTTT2压缩机的排气温度（K）；T1压缩机吸气终了温度（K）； 压力比，pk为冷凝压力，p0为蒸发压力；0 吸、排气相对压力损失n多变压缩过程指数，近似取制冷剂的等熵指数 （3）降低排气温度的主要措施）降低排气温度的主要措施 1）设计时首先要限制压缩机单级的压力比，高压力比应采用多）设计时首先要限制压缩机单级的压力比，高压力比应采用多级压缩中间冷却的办法来实现。在运行中要防止冷凝压力过高，级压缩中间冷却的办法来实现。在运行中要防止冷凝压力过高，蒸发压力过低等故障。降低吸排气阻力实际上也起到了减小气蒸发压力过低等故障。降低吸排气阻力实际上也起到了减小气缸中实际压力比的作用。缸中
20、实际压力比的作用。 2）加强对压缩机的冷却，削弱对吸入制冷剂的加热，以降低吸）加强对压缩机的冷却，削弱对吸入制冷剂的加热，以降低吸气终了制冷剂的温度和多变压缩过程指数是降低排气温度的有气终了制冷剂的温度和多变压缩过程指数是降低排气温度的有效途径，如：缩小排气腔与吸气腔之间的分割面；气缸盖上设效途径，如：缩小排气腔与吸气腔之间的分割面；气缸盖上设置冷却水套；吸气管外包以隔热层等。置冷却水套；吸气管外包以隔热层等。 3）在封闭式压缩机中，提高内置电动机的效率，减少电动机的）在封闭式压缩机中，提高内置电动机的效率，减少电动机的发热量对降低排气温度具有重要作用。发热量对降低排气温度具有重要作用。 4）
21、在低温制冷压缩机中，为了降低排气湿度，还可采用直接向）在低温制冷压缩机中，为了降低排气湿度，还可采用直接向排气管喷入液态制冷剂的方法。排气管喷入液态制冷剂的方法。 5）在同样的蒸发温度和冷凝温度时，不同的制冷剂有不同的排）在同样的蒸发温度和冷凝温度时，不同的制冷剂有不同的排气温度，例如气温度，例如R134a的排气温度低于的排气温度低于R22的排气温度，因而合理的排气温度，因而合理地选用制冷剂是控制排气温度的重要方法。地选用制冷剂是控制排气温度的重要方法。四、压缩机的运行特性曲线和工况四、压缩机的运行特性曲线和工况1、运行特性曲线压缩机的运行特性是指在规定的工作范围内运行时，压缩机的制冷量和功率
22、随工况变化的关系。如图是47FG(4FV7K)型压缩机的性能曲线。 由性能曲线可见：当蒸发温度一定时，随着冷凝温度的上升，制冷量减少，而轴功率增大；当冷凝温度一定时，随着蒸发温度的下降，制冷量减少。通过性能曲线，可以较方便地求出制冷压缩机在不同工况下的性能系数COPe，它的数值也是随冷凝温度和蒸发温度而变化的。COPeCOPe值是说明制冷压缩机性值是说明制冷压缩机性能的一个不可缺少的主要经济指标。在相同能的一个不可缺少的主要经济指标。在相同工况下，工况下，COPeCOPe值越大说明压缩机性能越好。值越大说明压缩机性能越好。 应注意到：对于半封闭和全封闭压缩机，性能曲线一般是反映蒸发温度与同轴电
23、动机输入电功率之间的关系，这样能比较直观地反映总耗电量，对用户有较实用的参考价值。 名义工况名义工况(nominal condition) 压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变化，为了衡量、比较压缩机性能，制定公认的温度条件(名义工况)，作为压缩机制冷量选用和比较的标准。名义工况(旧)标准工况空调工况名义工况(新)高温工况中温工况低温工况考核工况考核工况(是考核压缩机和压缩机组性能指标的工况。在此工况下，压缩机和压缩机组按规定条件进行试验，并作为性能比较的基准性能工况。 目前，许多生产厂家仍按原定的标准工况(standard condition)和空调工况(air-conditioning
24、 condition)来标示压缩机的各项性能指标，在压缩机的铭牌上分别标出其标准(工况)制冷量或空调(工况)制冷量。下表分别示出标准工况和空调工况的温度条件。最大压差工况：用来考核压缩机零件强度、 排气温度、油温、电机绕组温度。最大轴功率工况：用来考核压缩机噪声、振动，并依此选配电动机。表表2-5标标 准准 工工 况况 表表2-6空空 调调 工工 况况 2 2、压缩机的工况、压缩机的工况 由以上分析可知，同一台压缩机的制冷量，是随由以上分析可知，同一台压缩机的制冷量，是随t h和和to的改变而改变的，的改变而改变的，因此不指出压缩机的工作条件而比较它的制冷量的大小是没有意义的。为了因此不指出压
25、缩机的工作条件而比较它的制冷量的大小是没有意义的。为了对压缩机的性能加以对比，根据我国的具体情况，规定了对压缩机的性能加以对比，根据我国的具体情况，规定了“名义工况名义工况”、“考核工况考核工况”、“最大轴功率工况最大轴功率工况”、“最大压差工况最大压差工况”等。等。表表2-4 2-4 小型压缩机名义工况小型压缩机名义工况 ( (单位：单位：) )使用温度范围制冷剂吸入压力饱和温度吸入温度排出压力饱和温度制冷剂液体温度高 温R12784944R22中 温R12-74338R22低 温R12-235R22R502表表2-7 2-7 中型压缩机考核工况中型压缩机考核工况 ( (单位：单位：) )使
26、用温度制冷剂吸入压力饱和温度吸入温度排出压力饱和温度制冷剂液体温度低冷凝压力时高冷凝压力时低冷凝压力时高冷凝压力时高 温R1251540503545R22中低温R12-153025R22R502R717-10- 制冷压缩机的工况虽然可以根据需要加以改变，但仍有一定的经济、安全的制冷压缩机的工况虽然可以根据需要加以改变，但仍有一定的经济、安全的工作范围。超出这个范围，压缩机的运行可靠性降低，效率和作用寿命下降，甚工作范围。超出这个范围，压缩机的运行可靠性降低，效率和作用寿命下降，甚至会发生危险。至会发生危险。GB10872GB1087219891989、GB10875GB108751989198
27、9分别规定了小、中型活塞式单级分别规定了小、中型活塞式单级制冷压缩机的设计和使用条件。压缩机在此条件下，应能长期可靠工作，并根据制冷压缩机的设计和使用条件。压缩机在此条件下，应能长期可靠工作，并根据此规定确定压缩机的最大压缩比和工作范围此规定确定压缩机的最大压缩比和工作范围. . 表表2-9 2-9 小型压缩机设计和使用条件小型压缩机设计和使用条件项 目R12R22R502最高排气压力饱和温度/606049最大压力/MPa1.41.81.8最高吸气压力饱和温度/1010-10最高排气温度/125145145使用温度范围/高 温10-10-中 温0-20-低 温-10-30-10-35-10-4
28、0第四节第四节 活塞式压缩机的主要零部件与结构活塞式压缩机的主要零部件与结构一、活塞组一、活塞组 活塞组是活塞、活塞销、活塞环等的总称。活塞组在连杆的带动下，在气缸内作往复运动，在气阀部件的配合下完成吸入、压缩和输送气体的作用。二、零部件结构 (1)活塞组(piston group)=活塞+活塞销+活塞环活塞: 斜面活塞 凸顶活塞 凹顶活塞 平顶活塞 活塞活塞活塞销 用来连接活塞和连杆小头，它承受交变载荷，因此应有足够强度，并要求耐磨、抗疲劳和抗冲击。活塞销活塞销活塞环 活塞环有气环和油环两种。 气环的作用是密封气缸的工作容积，防止压缩气体通过气缸壁与活塞表面之间的间隙泄漏到曲轴箱中。 油环的
29、作用是刮下附着于气缸壁上多余的润滑油，并使壁面上油膜分布均匀。活塞环活塞环二、连杆组二、连杆组 连杆组部件如图所示。它是由小头衬套、连杆体、大头轴瓦、连杆螺栓、大头盖、螺母及开口销等组成 (2)连杆组连杆的作用是将活塞与曲轴连接起来，将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动。连杆连杆 连杆的作用是将活塞与曲轴连接起来，将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动。连杆与曲轴相连的一端称连杆大头，作旋转运动；虽一端通过活塞销与活塞相连的部分，称为连杆小头，作往复运动；大头与小头之间称为连杆体，作往复与摆动的复合运动。 连杆大头有剖分式和整体式两种。 连杆小头一般为整体式圆环形结构。 连杆体的截面形状有工字形、圆
30、形等。有些连杆体中间钻有油孔，以便使润滑油能由大头通过油孔送到小头，润滑小头轴承。 三、曲轴三、曲轴 曲轴是压缩机的重要部件之一，压缩机的全部功率都通过曲轴输入。曲轴受力情况复杂，要求有足够的强度、刚度和耐磨性。在中小型制冷压缩机中，最为常见的是曲拐轴和偏心轴两种类型。 曲拐轴简称曲轴。它由主轴颈、曲柄和曲柄销（又称连杆轴颈）三部分组成。 偏心轴多用于小型全封闭或半封闭式压缩机中。连杆大头采用整体式，装在偏心轮上，轴的一端作为电动机的主轴，主轴承和连杆都采用滑动轴承，润滑油从轴上的油孔进入连杆轴承。 (3)曲轴压缩机的全部功率都通过曲轴输入。它承受所有各气缸的阻力负荷。曲轴又是提供润滑系统的动
31、力，轴身油道兼供输油用曲轴曲轴 四、轴封装置四、轴封装置 轴封装置是开启式压缩机的重要部件之一。它的作用是防止曲轴箱内的制冷剂通过曲轴伸出端向外泄漏，或者压缩机在真空下运行时，不致使外界空气通过曲轴伸出端向曲轴箱内渗透。 轴封装置主要有波纹管式和摩擦环式两种。摩擦环式轴封装置的结构型式也很多，常见的如图所示.轴端密封 轴承密封五、气阀组五、气阀组 气阀是压缩机的重要部件之一。它的正常工作才能保证压缩机实现吸气、压缩、排气、膨胀四个工作过程。气阀实质上是一自动阀，气阀的启闭是依靠阀片二侧的压力差来实现的。 气阀主要由阀座、阀片、弹簧和阀盖（阀片的升高限制器）组成，如图所示。 阀片阀片气阀的结构型
32、式也是多种多样，最常见的有环片阀、簧片阀两种。（1）环片阀 这是日前应用最广泛的一种。我国缸径在70mm以上的中小型活塞式制冷压缩机系列，均采用如图型式。图图 柔性环片阀柔性环片阀（2）簧片阀 又称舌簧阀或翼状阀。六、机体和缸套六、机体和缸套1.机体的作用与要求 机体是支承压缩机全部质量并保证各零部件之间有正确的相对位置的部件。机体包括气缸体和曲轴箱两个部分。安装气缸套的部位称为气缸体，安装曲轴的部位称曲轴箱。装在机体上的还有气缸盖、轴承座等零部件。机体是整个压缩机的支架，因而要求其有足够的强度和刚性.2. 机体的结构型式 机体的结构型式很多，有的带气缸套，有的气缸是直接在机体上加工而成。 高
33、速多缸压缩机的机体常采用气缸体和气缸套分开的结构型式，这种结构型式的机体刚性好、结合面少、结构简单，气缸套和机体可分别采用不同的材料，对气缸体的要求低，所以为国内外高速多缸的压缩机广泛采用。气缸盖气缸盖第五节第五节 活塞式压缩机的润滑系统活塞式压缩机的润滑系统润滑的作用如下：1) 降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件的磨损，提高压缩机的机械效率，增加压缩机的可靠性和耐久性。2)带走摩擦热，使摩擦表面温度不致过高。3)润滑油充满与气缸的间隙和轴封的摩擦表面之间，增强了密封作用。4)带走磨屑，改善摩擦表面的工作情况。一、润滑方式及润滑系统一、润滑方式及润滑系统制冷压缩机的润滑方式可分为飞溅润滑和压力润
34、滑两种类型。飞溅润滑是利用运动零件的击溅作用，将润滑油送至需要的摩擦表面，如图所示的立式开启式压缩机是一个典型的采用飞溅润滑的压缩机。压力润滑是利用油泵产生一定的油压，通过输油通道 将润滑油送到各摩擦表面。压力润滑有离心油泵润滑和齿轮油泵润滑和齿轮油泵润滑两种。1、离心油泵润滑系统离心油泵润滑系统广泛应用于小型全封闭式制冷压缩机中。如图示出离心油泵润滑系统。2、齿轮油泵润滑系统 压缩机的曲轴为水平安装时，大多数采用如图所示的齿轮油泵式压力润滑系统。 规定：油压差0.1MPagggggggg注意：油压差=油泵排压油泵吸压(压缩机吸入压力)规定：氟利昂压缩机曲轴箱滑油温度 -30-50-60-40
35、 30-1218 -60 能适应各种制冷剂的、性能优良的冷冻机油必须兼备上述能适应各种制冷剂的、性能优良的冷冻机油必须兼备上述3种种特性，即既要有优良的低温流动性，又要有较低的絮凝点以及与各特性，即既要有优良的低温流动性，又要有较低的絮凝点以及与各种制冷剂有较好的相溶性。种制冷剂有较好的相溶性。 5. 水分水分 冷冻机油对水分的要求十分严格，尤其是用氟里昂做制冷剂的冷冻机油对水分的要求十分严格，尤其是用氟里昂做制冷剂的全封闭和半封闭制冷压缩机油，其含水量一般不得超过全封闭和半封闭制冷压缩机油，其含水量一般不得超过3510-6。含水量超过。含水量超过10010-6就要做报废处理。制冷循环系统中即
36、使就要做报废处理。制冷循环系统中即使只有少量水分存在，也会在节流装置中产生冰塞现象和导致冷冻机只有少量水分存在，也会在节流装置中产生冰塞现象和导致冷冻机油过早的产生絮凝物（表油过早的产生絮凝物（表6）。）。 表6 含水量对SR-32A合成冷冻机油絮凝点的影响含水量，10-6180887118絮凝点，-50-52-55-64 在高温时，水分还会降低油的稳定性，在金属在高温时，水分还会降低油的稳定性，在金属的催化下促使氟里昂分解。另一方面，油中的水还的催化下促使氟里昂分解。另一方面，油中的水还会降低冷冻机油的绝缘性能会降低冷冻机油的绝缘性能（表7）。 表7 含水量对RS-32A合成冷冻机油绝缘强度
37、的影响 含水量，10-61006120绝缘强度，kV1026.651.4 合格的冷冻机油必须有尽可能少的含水量。一般合格的冷冻机油必须有尽可能少的含水量。一般采用卡尔费休（微库仑仪）法测定冷冻机油的微量水采用卡尔费休（微库仑仪）法测定冷冻机油的微量水分。分。 氨氨制冷系统对水分的要求也很严格。溶有水分的制冷系统对水分的要求也很严格。溶有水分的氨能使油发生乳化，并在油箱内产生大量泡沫。这不氨能使油发生乳化，并在油箱内产生大量泡沫。这不仅降低油的润滑性，而且使润滑系统不能正常供油，仅降低油的润滑性，而且使润滑系统不能正常供油，导致压缩系统磨损和发生故障。导致压缩系统磨损和发生故障。 另外，水溶解于
38、另外，水溶解于氨氨后，生成化学活性较强的氢氧后，生成化学活性较强的氢氧化铵，这种碱性化合物不仅腐蚀金属部件，而且促使化铵，这种碱性化合物不仅腐蚀金属部件，而且促使油品变质。油品变质。冷冻机油品的分类冷冻机油品的分类 国际标准化组织在国际标准化组织在ISO 6743/3BISO 6743/3B分类标准中（表分类标准中（表1 1）根据冷冻机油的组成特性、蒸发器的操作温度和）根据冷冻机油的组成特性、蒸发器的操作温度和所用制冷剂的类型，把冷冻机油分为所用制冷剂的类型，把冷冻机油分为DRADRA、DRBDRB、DRCDRC和和DRDDRD共共4 4种。前种。前3 3个品种可以是深度精制的矿物油或个品种可
39、以是深度精制的矿物油或合成烃油，并适用于蒸发器操作温度分别高于合成烃油，并适用于蒸发器操作温度分别高于-40-40（DRADRA）、低于）、低于-40-40（DRBDRB）和高于）和高于0 0（DRCDRC）的各）的各种制冷压缩机。种制冷压缩机。DRDDRD为非烃合成油，适用于所有蒸发为非烃合成油，适用于所有蒸发温度和润滑油与制冷剂不互溶的开启式压缩机。温度和润滑油与制冷剂不互溶的开启式压缩机。 关于润滑油关于润滑油(冷冻机油冷冻机油)的标准的标准 英国、德国、前苏联、美国、日本以及一些大公司如意大利的英国、德国、前苏联、美国、日本以及一些大公司如意大利的IRE、 ZAMUSSI，日本的三菱电
40、机、大金、松下等均制订有自己的冷冻机油规格，日本的三菱电机、大金、松下等均制订有自己的冷冻机油规格. 我国在我国在19591959年开始制订了冷冻机油部标准（年开始制订了冷冻机油部标准（SY 1213-59SY 1213-59），经），经19751975年和年和19791979年二次修订后，于年二次修订后，于19861986年调整为专业标准（年调整为专业标准（ZBE 34003-86ZBE 34003-86），在），在19921992年又年又经清理整顿直接转为行业标准（经清理整顿直接转为行业标准（SH 0349-92SH 0349-92）。由于该标准主要参照前苏联）。由于该标准主要参照前苏联5
41、546-665546-66制订，质量指标较低，未达到制订，质量指标较低，未达到DIN 51503-88DIN 51503-88中的中的KCKC油水平，仅属油水平，仅属DRA/ADRA/A级油。为此，中国石化总公司提出推荐性标准，建议各单位积极采用。考虑到级油。为此，中国石化总公司提出推荐性标准，建议各单位积极采用。考虑到不同的制冷（冷冻）压缩机类型、档次和使用条件对冷冻机油的质量指标要求不同的制冷（冷冻）压缩机类型、档次和使用条件对冷冻机油的质量指标要求各有不同，所以允许冷冻机油的供需双方参照本标准增减和修改一些技术指标各有不同，所以允许冷冻机油的供需双方参照本标准增减和修改一些技术指标并另订
42、协议并另订协议 . 中国石化总公司提出的这个标准所属产品中中国石化总公司提出的这个标准所属产品中L-DRA/AL-DRA/A和和L-DRA/BL-DRA/B冷冻机油等冷冻机油等效采用德国标准效采用德国标准DIN 51503-1988DIN 51503-1988第第1 1部分部分冷冻机油最低要求冷冻机油最低要求制订。制订。L-DRB/AL-DRB/A及及L-DRB/BL-DRB/B冷冻机油系根据国内外全封闭压缩机对冷冻机油较高质量要求制订。冷冻机油系根据国内外全封闭压缩机对冷冻机油较高质量要求制订。该标准起点较高，较好地反映了我国制冷压缩机行业对冷冻机油的质量要求。该标准起点较高，较好地反映了我
43、国制冷压缩机行业对冷冻机油的质量要求。我国自我国自8080年代开始对年代开始对L-DRBL-DRB级冷冻机油进行研制，目前已有级冷冻机油进行研制，目前已有4 4种牌号的冷冻机油种牌号的冷冻机油达到了达到了L-DRBL-DRB的质量水准，并已大量生产，满足了全封闭制冷压缩机生产厂家的质量水准，并已大量生产，满足了全封闭制冷压缩机生产厂家的使用要求。的使用要求。冷冻机油的选择冷冻机油的选择 制冷压缩机的种类很多，对冷冻机油的性能要求不尽相同。例如，制冷压制冷压缩机的种类很多，对冷冻机油的性能要求不尽相同。例如，制冷压缩机的密封程度就较大地影响着对冷冻机油质量水准的选择。缩机的密封程度就较大地影响着
44、对冷冻机油质量水准的选择。开启式制冷压缩机开启式制冷压缩机所用的冷冻机油的工作条件较为缓和，加之可以经常换油，所以一般使用水准较所用的冷冻机油的工作条件较为缓和，加之可以经常换油，所以一般使用水准较低的低的L-DRA/A级冷冻机油级冷冻机油；半封闭制冷压缩机一般使用半封闭制冷压缩机一般使用L-DRA/B级冷冻机油级冷冻机油；在在全封闭制冷压缩机全封闭制冷压缩机系统内工作的冷冻机油，其使用条件比较苛刻，而且使用过系统内工作的冷冻机油，其使用条件比较苛刻，而且使用过程中不能换油，（加一次油要连续使用程中不能换油，（加一次油要连续使用10-15年以上），因此一定要选用质量年以上），因此一定要选用质量
45、等级较高的等级较高的L-DRB级冷冻机油级冷冻机油。就是同一种制冷压缩机由于所用的制冷剂不同，。就是同一种制冷压缩机由于所用的制冷剂不同，工作状态不同，对冷冻机油的性能要求存在着很大差异。例如氨、二氧化碳制冷工作状态不同，对冷冻机油的性能要求存在着很大差异。例如氨、二氧化碳制冷压缩机，一般使用流动点低的冷冻机油即能满足使用要求，而氟里昂制冷压缩机压缩机，一般使用流动点低的冷冻机油即能满足使用要求，而氟里昂制冷压缩机则须选用不含蜡、低温流动性好、与制冷剂共存时的热化学安定性优良的则须选用不含蜡、低温流动性好、与制冷剂共存时的热化学安定性优良的L-DRB级冷冻机油。因此，只有根据制冷压缩机的种类和
46、工作状况以及制冷剂的级冷冻机油。因此，只有根据制冷压缩机的种类和工作状况以及制冷剂的类型正确选择冷冻机油，才能保证制冷设备安全、可靠地运转，确保制冷压缩机类型正确选择冷冻机油，才能保证制冷设备安全、可靠地运转，确保制冷压缩机的长寿命，提高制冷系统的效率和降低设备的电力消耗。选择冷冻机油要考虑的的长寿命，提高制冷系统的效率和降低设备的电力消耗。选择冷冻机油要考虑的因素很多，可参考下表进行选择。因素很多，可参考下表进行选择。 表1 各种制冷压缩机用冷冻机油的粘度选择制冷压缩机类型 制冷剂 蒸发温度， 适用粘度（40），mm2/s 活塞式开式氨-35以上46-48-35以下22-46R22-40以下
47、32封闭式R22-40以上22-68回转式螺杆式氨-50以下56R2256转子式R22一般空调32-100离心式R11一般空调32（汽轮机油）其他氟里昂56压缩机的缺油和回油压缩机的缺油和回油缺油缺油 压缩机缺油时曲轴箱中油量很少甚至没有润滑油。压缩机缺油时曲轴箱中油量很少甚至没有润滑油。大量制冷剂气体在被排出的同时也夹带走一小部分润滑大量制冷剂气体在被排出的同时也夹带走一小部分润滑油（称为奔油或跑油）。压缩机奔油是无法避免的，只油（称为奔油或跑油）。压缩机奔油是无法避免的，只是奔油速度有所不同。半封活塞式压缩机排气中大约有是奔油速度有所不同。半封活塞式压缩机排气中大约有2-3的润滑油，而涡旋
48、压缩机为的润滑油，而涡旋压缩机为0.5-1%。但。但缺油是缺油是系统问题，其根源在于系统回油不好，与奔油关系不大。系统问题，其根源在于系统回油不好，与奔油关系不大。回油回油 压缩机回油有两种方式，一种是压缩机回油有两种方式，一种是油分离器油分离器回油，另一种是回油，另一种是回气管回气管回油。回油。 油分离器安装在压缩机排气管路上，一般能分离出油分离器安装在压缩机排气管路上，一般能分离出50-95的奔油，回油效果好，速度快，大大减少进入系统管路的油的奔油，回油效果好，速度快，大大减少进入系统管路的油量量. .安装高效油分离器安装高效油分离器 很有必要很有必要. 蒸发管路设计和回气管路设计和施工必
49、须有利于回油，常蒸发管路设计和回气管路设计和施工必须有利于回油，常见的做法是采用下降式管路设计，并保证较大的气流速度。对见的做法是采用下降式管路设计，并保证较大的气流速度。对于温度特别低的制冷系统，如于温度特别低的制冷系统，如85C和和150C医用低温箱，医用低温箱，除选用高效油分离器外，通常还添加特殊溶剂，防止润滑油堵除选用高效油分离器外，通常还添加特殊溶剂，防止润滑油堵毛细管和膨胀阀，并帮助回油。毛细管和膨胀阀，并帮助回油。 压缩机压缩机频繁启动频繁启动不利于回油。由于连续运转不利于回油。由于连续运转时间很短压缩机就停了，回气管内来不及形成稳时间很短压缩机就停了，回气管内来不及形成稳定的高
50、速气流，润滑油就只能留在管路内。回油定的高速气流，润滑油就只能留在管路内。回油少于奔油，压缩机就会缺油。运转时间越短，管少于奔油，压缩机就会缺油。运转时间越短，管线越长，系统越复杂，回油问题就越突出。对于线越长，系统越复杂，回油问题就越突出。对于没有油压安全开关的没有油压安全开关的全封闭压缩机全封闭压缩机（包括涡旋压（包括涡旋压缩机和转子压缩机）和部分半封闭压缩机），频缩机和转子压缩机）和部分半封闭压缩机），频繁启动引起的损坏是比较多的。繁启动引起的损坏是比较多的。 注意:注意注意:第六节第六节 活塞式压缩机的能量调节方法活塞式压缩机的能量调节方法 一、压缩机的间歇运行一、压缩机的间歇运行(o
