1、书名：制冷压缩机与设备ISBN：978-7-111-16380-X作者：龙志文出版社：机械工业出版社本书配有电子课件制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-12第第 二二 章章活塞式制冷压缩机的活塞式制冷压缩机的基本构造与热力过程基本构造与热力过程制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-13第一节第一节 活塞活塞式制冷压缩机式制冷压缩机基本结构和工基本结构和工作原理作原理制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-14活塞式制冷压缩机工作过程活塞式制冷压缩机工作过程制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-15 理论循环的五点假设：理论循环的五
2、点假设：1）压缩机没有余隙容积。）压缩机没有余隙容积。2）吸气与排气过程中没有压力损失。）吸气与排气过程中没有压力损失。3）吸气与排气过程中无热量传递。）吸气与排气过程中无热量传递。4）无漏气损失。）无漏气损失。5）无摩擦损失，因而不消耗摩擦功。）无摩擦损失，因而不消耗摩擦功。由以上条件可以看出：理想工作过程由以上条件可以看出：理想工作过程不存在任何容积和能量损失，因而对于给不存在任何容积和能量损失，因而对于给定的压缩机来说，其输气量最大、耗功量定的压缩机来说，其输气量最大、耗功量最小。最小。制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-16一、活一、活塞式压塞式压缩机的缩机的理想工理
3、想工作过程作过程制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-17 二、活塞式压缩机的理论输气量二、活塞式压缩机的理论输气量 气缸的工作容积：气缸的工作容积：压缩机的输气量指容积输气量。压缩机的输气量指容积输气量。理论容积输气量：理论容积输气量：SDVp24212.4760inSDinVVPh制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-18 三、压缩机消耗的理论功率压缩机消耗的理论功率 理论循环所消耗的理论功理论循环所消耗的理论功Wth：21VdpWth单位绝热理论功单位绝热理论功Wth：12hhWth制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-19第二节 压缩机的
4、实际工作过程与输气系数 一、实际工作过程与理想工作过程差别一、实际工作过程与理想工作过程差别 压缩机的压缩机的实际输气量低实际输气量低于理论输气量于理论输气量并使其实际消并使其实际消耗的功率大于耗的功率大于理论功率。理论功率。制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-110 二、实际循环二、实际循环 实际循环有如下特点：实际循环有如下特点：1 1）存在余隙容积，有再膨胀过程。）存在余隙容积，有再膨胀过程。2 2）存在压力降。）存在压力降。3 3）吸入蒸气受热。）吸入蒸气受热。4 4）多变压缩过程而非等熵过程。）多变压缩过程而非等熵过程。5 5）存在泄漏。）存在泄漏。6 6）实际工质
5、：湿蒸气和润滑油。）实际工质：湿蒸气和润滑油。制冷压缩机与设备 高职高专 ppt 课件2022-8-111 三、输气系数及其影响因数三、输气系数及其影响因数1.输气系数的定义输气系数的定义hsVV实际实际输气输气量量理论理论输气输气量量ltpv 综合各种因数有：综合各种因数有：2022-8-112 2.影响输气系数的因数输气系数的因数mcmcVVpVpp)()(1122111221mcpppVV（1 1）余隙容积影响）余隙容积影响容积系数容积系数v vppppvVVVVVVV1111得容积系数得容积系数2022-8-113111111221122mmpvpppCpppVVc 代入代入V1得得p
6、cVVC 相对余隙容积相对余隙容积C C11112mvppC 故故2022-8-114。）多变膨胀指数；）压比；）相对余隙容积的因素影响mppVVcpcVcba12:对于氨压缩机 m=1.11.15；对于氟利昂压缩机m=1.01.05。2022-8-115（2 2）压力损失影响）压力损失影响压力系数压力系数p p 压力系数的计算公式为：压力系数的计算公式为：1111ppcVp。）吸气压力损失度；）气流流经阀门时的速气阀的结构；的主要因素影响1):ppcba2022-8-116（3 3）热交换影响）热交换影响温度系数温度系数t t1VVCBt 温度系数反映吸气过程中气体的温温度系数反映吸气过程中
7、气体的温度升高对吸气量的影响程度，其对应值度升高对吸气量的影响程度，其对应值越接近于越接近于1，则吸气过程中损失越小。，则吸气过程中损失越小。2022-8-117温度系数的计算温度系数的计算 小型全封闭式小型全封闭式 制冷压缩机：制冷压缩机：baTTkt1 中小型开启式中小型开启式 制冷压缩机：制冷压缩机：740112ttt却情况等因数。）气缸尺寸、转速、冷；）压缩比）制冷机的种类；的主要因素影响cbat:2022-8-118（4 4）压缩机的泄漏影响）压缩机的泄漏影响泄漏泄漏系数系数l l泄漏部位：泄漏部位：a）活塞、活塞环与气缸间隙；）活塞、活塞环与气缸间隙；b）气阀密封面；）气阀密封面；
8、c）气阀的延迟关闭。）气阀的延迟关闭。一般推荐99.097.0l2022-8-119 四、输气系数的计算四、输气系数的计算ltpv 1图示法2022-8-120 2经验公式法经验公式法 根据两级制冷压缩机试验结果整理得出。根据两级制冷压缩机试验结果整理得出。对于低压级对于低压级对于高压级对于高压级1085.094.01nmkpp1085.094.0110nmppp2022-8-121（1）实际容积输气量：）实际容积输气量：五、实际输气量五、实际输气量hltpVhsVVV111hltpVhssVVVG（2）实际质量输气量：）实际质量输气量：2022-8-122第三节 压缩机的制冷量、功率和效率
9、一、压缩机的制冷量 压缩机的制冷量就是压缩机在一定压缩机的制冷量就是压缩机在一定 的运行工况下，在单位时间内被它抽吸的运行工况下，在单位时间内被它抽吸 和压缩输送的制冷工质在蒸发制冷过程和压缩输送的制冷工质在蒸发制冷过程 中从低温热源（被冷却的物体）中所吸中从低温热源（被冷却的物体）中所吸 取的热量。取的热量。在给定工况下压缩机的制冷量在给定工况下压缩机的制冷量Q0可可 用下式计算：用下式计算：vhsqVqGQ002022-8-123 二、指示二、指示功率和指示效率功率和指示效率 指示功率指示功率Ni单位时间内实际循环所消单位时间内实际循环所消 耗的指示功，单位耗的指示功，单位kW。指示效率指
10、示效率i压缩压缩1kg工质所需的等熵工质所需的等熵 循环理论功循环理论功ts与实际循与实际循 环指示功环指示功i之比。之比。100060iiWinNitsitsiNN2022-8-124 三、三、轴功率、轴效率、机械效率 轴功率：由原动机传到压缩机主轴上的功率。轴功率：由原动机传到压缩机主轴上的功率。mieNNN轴功率轴功率指示功率指示功率机械功率机械功率机械效率机械效率：eimNN轴效率轴效率：轴效率评价开启式压缩机。轴效率评价开启式压缩机。etseNN 2022-8-125 四、四、电功率和电效率电功率和电效率eitseiNN 输入电动机的功率就是压缩机所消 耗的电功率Nei，单位为kw。
11、电效率ei 是等熵压缩理论功率与电功率之比，它 是用以评价利用电动机输入功率的完善 程度的。电效率对封闭式制冷压缩机较为适用。电效率对封闭式制冷压缩机较为适用。0mmiei2022-8-126 五、五、性能系数性能系数eeNQCOP0对开启式对开启式eieiNQCOP0对封闭式对封闭式 六、六、电动机功率选配 按最大轴功率工况计算选配。emoNN)15.11.1(2022-8-127第四节 压缩机的运行特性曲线和运行界限 一、一、运行特性曲线运行特性曲线 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随工况变化的关系。ekekNQttNQtt0000一定时，当一定时，当20
12、22-8-128 二、二、运行界限运行界限压缩机运行时蒸发温度和冷凝温度的界限压缩机运行时蒸发温度和冷凝温度的界限。受限最高蒸发温度。一受限最高冷凝温度；一受限最大压力差；一受限最高排气温度；一受限最低蒸发温度；一65544332212022-8-129 第五节 压缩机的排气温度 制冷压缩机的排气温度过高（排气过热）对制冷压缩机的排气温度过高（排气过热）对 压缩机会产生以下影响：压缩机会产生以下影响：1）使压缩机的容积效率降低和功耗增加。）使压缩机的容积效率降低和功耗增加。2）导致轴承气缸和活塞环产生不应有的磨）导致轴承气缸和活塞环产生不应有的磨 损，甚至引起烧坏轴瓦、轴颈和拉伤气缸壁的严损，
13、甚至引起烧坏轴瓦、轴颈和拉伤气缸壁的严 重事故。重事故。3）促使制冷剂和润滑油与金属等物质接触下）促使制冷剂和润滑油与金属等物质接触下 分解，发生积炭和产生酸类物质等。分解，发生积炭和产生酸类物质等。4）排气过热会导致活塞的过分膨胀而卡死在）排气过热会导致活塞的过分膨胀而卡死在 气缸内，导致封闭式压缩机的内置电动机烧毁。气缸内，导致封闭式压缩机的内置电动机烧毁。5）排气温度过高也会影响压缩机的寿命。）排气温度过高也会影响压缩机的寿命。2022-8-130 因此有必要对压缩机的排气温度加以限制：因此有必要对压缩机的排气温度加以限制：R717和和R22排气温度应低于排气温度应低于150；R12 排
14、气温度应低于排气温度应低于130。压缩机的排气温度取决于压力比、吸排气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压缩过程指数。阻力损失、吸气终了温度和多变压缩过程指数。降低排气温度的措施：降低排气温度的措施：限制压缩机单级的压力比；限制压缩机单级的压力比；加强对压缩机的冷却；加强对压缩机的冷却；采用混合工质。采用混合工质。2022-8-131压缩机热力性能计算举例 例例2-1 试对试对612.5AG（6AW12.5）压缩）压缩机进行考核工况下的热力计算。机进行考核工况下的热力计算。解：解：按压缩机型式、型号表按压缩机型式、型号表示规则可知：该机为示规则可知：该机为6缸、
15、缸、W形、形、缸径缸径D125mm、行程、行程S100mm、转速、转速n960r/min，制，制冷剂为氨的压缩机。相对余隙冷剂为氨的压缩机。相对余隙容积取容积取c=0.04。按氨压缩机的考核工况，蒸按氨压缩机的考核工况，蒸发温度发温度to=-15、过冷温度、过冷温度 t 4=25。该工况下物质循环的。该工况下物质循环的p-h图如图图如图2-20所示。所示。2022-8-132 由氨制冷剂的热力性质表和图查得各点由氨制冷剂的热力性质表和图查得各点 的有关参数值如下：的有关参数值如下：kgkJkgkJ67.1133)3.2417.1374()14 10hhq单位制冷量kgkJkgkJ238)7.1
16、3747.1612()2 120hh单位理论功2022-8-133smsmh3322118.06069601.0)125.0(4604)3zSnDV理论输气量1.1869.014.236116904.0111)41.1110mppCm取容积系数kV04.0952.004.0869.004.01111)511 kkVpppppc取压力系数2022-8-134852.0303258)60ktTT温度系数98.0)7l取泄漏系数69.098.0852.0952.0869.0)8ltpV输气系数hkghs157.0)91VG实际质量输气量2022-8-135kWVhs178)1000qVqGQ制冷量)
17、01.0(702.0)110bbt取指示效率ti。对氨压缩机为平均摩擦压力，单位式中摩擦功率kPakPakWmmmhm)7050(,08.7)13PppVNkWsi23.53)120iWGN指示功率2022-8-13695.231.60178)160esNQ实际制冷系数kWmie31.60)14NNN轴功率95.231.60178)150eeNQCOP性能系数2022-8-137小结：小结：1.压缩机的实际工作过程与理想工作过程存在着较大差别。2.输气系数综合了影响压缩机实际输气量的各种因素。3.制冷量能直观的反映压缩机的能力。4.特性曲线反映了制冷量、轴功率随蒸发温度、冷凝温度变化的规律。5.排气温度过高，对压缩机的工作有严重影响。2022-8-138思考题：思考题：1.压缩机的理想工作循环由哪几个过程组成？压缩机应具备什么条件？2.压缩机的实际工作过程与理想工作过程有何差别？3.影响压缩机排气量的因素有哪些？它们又是如何影响值的？4.制冷量和指示（轴、电）功率及指示（轴、机械、电）效率是如何定义的？各有何含义？2022-8-139 5.性能系数是如何定义的？它反映了压缩机的什么指标？6.压缩机电动机功率的一般选配原则是什么？7.掌握压缩机运行特性曲线图的查找方法。8.运行界限指什么？9.排气温度过高对压缩机有何影响？降低排气温度的措施有哪些？
