活塞式制冷壓縮機

第三章第三章 活塞式制冷壓縮機活塞式制冷壓縮機 第一節(jié)第一節(jié) 活塞式壓縮機概述活塞式壓縮機概述 一一、壓縮機分類、壓縮機分類1 1、按使用的工質(zhì)分類、按使用的工質(zhì)分類 分為氨壓縮機、氟利昂壓縮機、異丁烷壓縮機等。分為氨壓縮機、氟利昂壓縮機、異丁烷壓縮機等。2 2、按氣缸布置方式分類、按氣缸布置方式分類 分為臥式、直立式和角度式三種類型。如圖分為臥式、直立式和角度式三種類型。如圖2-12-1所示。所示。3 3、按壓縮機的密封方式分類、按壓縮機的密封方式分類 分為開啟式和封閉式兩大類。分為開啟式和封閉式兩大類。4 4、按制冷量的大小分類、按制冷量的大小分類 配用電動機功率不小于配用電動機功率不小于0.37kW0.37kW、氣缸直徑小于、氣缸直徑小于70mm70mm的壓縮機為小型活塞式制冷壓的壓縮機為小型活塞式制冷壓縮機；氣缸直徑為縮機；氣缸直徑為70170mm70170mm的壓縮機為中型活塞式制冷壓縮機。的壓縮機為中型活塞式制冷壓縮機。5 5、按氣體壓縮的級數(shù)分類、按氣體壓縮的級數(shù)分類 分為單級壓縮和多級分為單級壓縮和多級( (一般為兩級一般為兩級) )壓縮制冷壓縮機。如果有一臺壓縮機來實現(xiàn)兩壓縮制冷壓縮機。如果有一臺壓縮機來實現(xiàn)兩級壓縮，則又稱為單機雙級制冷壓縮機。級壓縮，則又稱為單機雙級制冷壓縮機。6 6、按活塞行程分類、按活塞行程分類 分為短行程和長行程兩種。分為短行程和長行程兩種。二、壓縮機的型號及基本參數(shù)二、壓縮機的型號及基本參數(shù)按按GB108711989規(guī)定，小型活塞式單級制冷壓縮機的型號規(guī)定，小型活塞式單級制冷壓縮機的型號表示如下：表示如下： 行程：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為mm制冷劑：用F表示缸數(shù)和缸徑：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，缸徑單位cm開啟式壓縮機的基本參數(shù)規(guī)定：氣缸直徑為開啟式壓縮機的基本參數(shù)規(guī)定：氣缸直徑為60mm60mm、轉(zhuǎn)速范圍為、轉(zhuǎn)速范圍為6001500r/min6001500r/min。半封閉式壓縮機基本參數(shù)規(guī)定：氣缸直徑為半封閉式壓縮機基本參數(shù)規(guī)定：氣缸直徑為30mm40mm50mm60mm30mm40mm50mm60mm，名義轉(zhuǎn)速為，名義轉(zhuǎn)速為1440r/min1440r/min。中型活塞式單級制冷壓縮機的型號表示：中型活塞式單級制冷壓縮機的型號表示： 冷凝壓力：高冷凝壓力用G表示，低冷凝壓力不表示行程：長行程用C表示，短行程不表示缸數(shù)和缸徑：用阿拉伯?dāng)?shù)表示，缸徑單位為cm制冷劑：氟利昂用F、氨用A表示壓縮機組型號表示：配用電動機功率：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為kW壓縮機型號使用溫度范圍：高溫用G，中溫用Z，低溫用D表示壓縮機類別：半封閉式用B表示，開啟式不表示 目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家在樣本等資料上，仍習(xí)慣于沿用老的壓縮機型號目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家在樣本等資料上，仍習(xí)慣于沿用老的壓縮機型號表示方法，即表示方法，即 小型、中型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)見表小型、中型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)見表2-12-1和表和表2-22-2。 表表2-1 2-1 小型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)小型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)類 別缸徑/mm行程/mm轉(zhuǎn)速范圍/（r/min）開啟式50，60446001500半封閉式30，40，50，60441440類 別缸徑/mm行程/mm轉(zhuǎn)速范圍/(r/min)缸 數(shù)容積排量(8缸)最高轉(zhuǎn)速(r/min)排量/(m3/h)最高轉(zhuǎn)速/(r/min)排量/(m3/h)半封閉式7070180010002，3，4，6，81800232.61000129.255182.6101.5開啟式10010015007502，4，6，81500565.2750282.680452.2226.112511012006001200777.2600388.6100706.5353.3170140100050010001524.5500762.8表表2-2 2-2 中型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)中型活塞式單級制冷壓縮機的基本參數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 活塞式壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和工作過程活塞式壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和工作過程 一、基本結(jié)構(gòu)和名詞術(shù)語一、基本結(jié)構(gòu)和名詞術(shù)語 1、基本結(jié)構(gòu)、基本結(jié)構(gòu) 2、名詞術(shù)語、名詞術(shù)語 11外止點（上止點）：活塞在汽缸中作反復(fù)運動時，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最外止點（上止點）：活塞在汽缸中作反復(fù)運動時，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的位置。遠的位置。22內(nèi)止點（下止點）：活塞在汽缸中作反復(fù)運動時，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最內(nèi)止點（下止點）：活塞在汽缸中作反復(fù)運動時，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置。近的位置。33活塞行程：外止點與內(nèi)止點之間的距離，通常用活塞行程：外止點與內(nèi)止點之間的距離，通常用S S表示。表示。44余隙容積：活塞位于外止點時，活塞頂面與汽缸端面之間的容積，汽余隙容積：活塞位于外止點時，活塞頂面與汽缸端面之間的容積，汽閥通道（與汽缸一直相通的）及第一道活塞環(huán)以上的環(huán)形容積的總和閥通道（與汽缸一直相通的）及第一道活塞環(huán)以上的環(huán)形容積的總和, ,以以VcVc表示。表示。55相對余隙容積：余隙容積與汽缸工作容積之比，以相對余隙容積：余隙容積與汽缸工作容積之比，以C C表示表示，二、壓縮機的工作過程二、壓縮機的工作過程 1、理想工作過程 2、實際工作過程 壓縮機的實際工作過程與理想工作過程存在著較大的區(qū)別。第三節(jié)第三節(jié) 活塞式壓縮機的熱力性能活塞式壓縮機的熱力性能 一、輸汽系數(shù)及其影響因素一、輸汽系數(shù)及其影響因素由于余隙容積，吸汽和排汽壓力損失，汽體與汽缸壁之間的熱量交換以及泄漏由于余隙容積，吸汽和排汽壓力損失，汽體與汽缸壁之間的熱量交換以及泄漏等因素的影響。壓縮機的實際輸汽量總是小于它的理論排汽量。等因素的影響。壓縮機的實際輸汽量總是小于它的理論排汽量。壓縮機的實際輸汽量壓縮機的實際輸汽量q qVaVa與理論輸汽量與理論輸汽量q qV tV t的比值，稱為壓縮機的輸汽系數(shù)，即的比值，稱為壓縮機的輸汽系數(shù)，即輸汽系數(shù)綜合了影響壓縮機實際排汽量的各種因素，是評價壓縮機性能的一個輸汽系數(shù)綜合了影響壓縮機實際排汽量的各種因素，是評價壓縮機性能的一個重要指標(biāo)，輸汽系數(shù)越小，表示壓縮機的實際排汽量與理論排汽量相差越大。重要指標(biāo)，輸汽系數(shù)越小，表示壓縮機的實際排汽量與理論排汽量相差越大。顯然，壓縮機的輸汽系數(shù)顯然，壓縮機的輸汽系數(shù)值總是小于值總是小于1 1的。的。 輸汽系數(shù)可以寫成容積系數(shù)輸汽系數(shù)可以寫成容積系數(shù)v、壓力系數(shù)、壓力系數(shù)p、溫度系數(shù)、溫度系數(shù)t和泄漏系數(shù)和泄漏系數(shù)l 乘乘積形式積形式. .1 1、影響壓縮機輸汽系數(shù)的各種因素：、影響壓縮機輸汽系數(shù)的各種因素：1 1）容積系數(shù)）容積系數(shù)V V、它反映了壓縮機中余隙容積的存在對壓縮機輸氣量的影響。它反映了壓縮機中余隙容積的存在對壓縮機輸氣量的影響。 由理論分析和推導(dǎo)可知，容積系數(shù)由理論分析和推導(dǎo)可知，容積系數(shù)V、可由下式進行計算：可由下式進行計算： pC對V的影響較小，可以略去不計，則上式可以簡化為 2）壓力系數(shù)它反映了吸氣壓力損失對壓縮機輸氣量的影響。經(jīng)推導(dǎo)和分析可知，可用下式表示： 3 3）溫度系數(shù)）溫度系數(shù) T T 它反映在吸氣過程中，因氣體的預(yù)熱對輸氣量的影響。它反映在吸氣過程中，因氣體的預(yù)熱對輸氣量的影響。 吸入氣體與壁面的熱交換是一個復(fù)雜的過程，與制冷劑的種類、壓吸入氣體與壁面的熱交換是一個復(fù)雜的過程，與制冷劑的種類、壓縮比、氣缸尺寸、壓縮機轉(zhuǎn)速、氣缸冷卻情況等因素有關(guān)?？s比、氣缸尺寸、壓縮機轉(zhuǎn)速、氣缸冷卻情況等因素有關(guān)。T T的數(shù)值的數(shù)值通常用經(jīng)驗公式計算。對于開啟式壓縮機為通常用經(jīng)驗公式計算。對于開啟式壓縮機為對于封閉式制冷壓縮機為4）泄漏系數(shù) 它反映壓縮機工作過程中由于泄漏而引起的對輸氣量的影響。1)當(dāng)轉(zhuǎn)速大于720r/min，c = 3% 4%時2)對雙級壓縮機的低壓級 2 2、輸氣系數(shù)的特性曲線、輸氣系數(shù)的特性曲線 壓縮機的輸汽系數(shù)可通過分析或計算求得，也可通過壓縮機在不同壓縮機的輸汽系數(shù)可通過分析或計算求得，也可通過壓縮機在不同工況下進行試驗，測得的制冷劑質(zhì)量流量工況下進行試驗，測得的制冷劑質(zhì)量流量qma，按公式求得，按公式求得，并將求，并將求得的得的值做成輸汽系數(shù)特性曲線，供設(shè)計或運行時查找。值做成輸汽系數(shù)特性曲線，供設(shè)計或運行時查找。 制冷量制冷量 36003600vvt0m0qqqqQ一臺壓縮機在不同的運行工況下，每小時產(chǎn)生的冷量是不相同的一臺壓縮機在不同的運行工況下，每小時產(chǎn)生的冷量是不相同的 3600vAvtA0AqqQ3600vBvtB0BqqQ一臺壓縮機在已知工況A和B時的制冷量分別為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 壓縮機的指示效率開啟式壓縮機中的開啟式壓縮機中的 i的經(jīng)驗計算公式的經(jīng)驗計算公式小型氟利昂壓縮機為小型氟利昂壓縮機為0.650.80；家用全封閉式壓縮機為；家用全封閉式壓縮機為0.600.85i0im0mi0iPPwqwqww2730k0iTbTT二、壓縮機的功率和效率二、壓縮機的功率和效率 1 1、指示功率與指示效率、指示功率與指示效率單位時間內(nèi)所消耗的指示功，稱為壓縮機的指示功率。理想循環(huán)中壓縮單位時間內(nèi)所消耗的指示功，稱為壓縮機的指示功率。理想循環(huán)中壓縮1kg1kg制冷劑所消耗的功制冷劑所消耗的功W Wtsts，與實際循環(huán)中所消耗的功，與實際循環(huán)中所消耗的功W Wi i的比值，稱為壓縮機的指的比值，稱為壓縮機的指示效率，用示效率，用i i表示。表示。開啟式壓縮機可用下列經(jīng)驗公式計算：i = T+bte 壓縮機的指示效率也可由圖查取。2 2、軸功率、摩擦功率與機械效率、軸功率、摩擦功率與機械效率 由原動機傳到曲軸上的功率稱為軸功率，用由原動機傳到曲軸上的功率稱為軸功率，用Pe表示。軸功率的一部分直接表示。軸功率的一部分直接用于壓縮氣體，稱為指示功率，用用于壓縮氣體，稱為指示功率，用Pi表示；另一部分用于克服曲柄連桿機構(gòu)等表示；另一部分用于克服曲柄連桿機構(gòu)等的摩擦阻力，稱為摩擦功率，用的摩擦阻力，稱為摩擦功率，用Pm表示。兩者之比值稱為機械效率，用表示。兩者之比值稱為機械效率，用m表表示。即示。即 制冷壓縮機的機械效率一般在0.750.9之間。 圖示出機械效率m與壓縮比之間的關(guān)系曲線。由圖可見，m隨的增加而下降。這是因為增大，指示功率減少而摩擦功率幾乎保持不變，從而導(dǎo)致m下降的緣故。 （2）軸功率、摩擦功率和機械效率）軸功率、摩擦功率和機械效率 兩者之比值稱為機械效率，用m表示 由原動機傳到曲軸上的功率稱為軸功率Pe一部分直接用于壓縮氣體稱為指示功率用Pi表示另一部分用于克服曲柄連桿機構(gòu)等的摩擦阻力，稱為摩擦功率，用Pm表示miieimPPPPP指示效率i與機械效率m的乘積，稱為壓縮機的軸效率，用e表示。 一般在0.60.7之間 提高m可以從以下幾方面著手選用合適的氣缸間隙，適當(dāng)減少活塞環(huán)數(shù)選用合適的氣缸間隙，適當(dāng)減少活塞環(huán)數(shù)選用合適的潤滑油選用合適的潤滑油加強曲軸、曲軸箱等零件剛度加強曲軸、曲軸箱等零件剛度,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與機械效率與機械效率m m的乘積，稱為壓縮機的軸的乘積，稱為壓縮機的軸效率，用效率，用e e表示。表示。 一般在一般在0.60.70.60.7之間。之間。3 3、配用電動機功率、配用電動機功率制冷壓縮機所需要的軸功率，是隨工況的變化而變制冷壓縮機所需要的軸功率，是隨工況的變化而變化的，選配電動機功率時，應(yīng)考慮到這一因素。如化的，選配電動機功率時，應(yīng)考慮到這一因素。如果壓縮機本身帶有卸載裝置，可以空載起動，則電果壓縮機本身帶有卸載裝置，可以空載起動，則電動機的軸功率可按運行工況下的軸功率，再考慮適動機的軸功率可按運行工況下的軸功率，再考慮適當(dāng)裕量當(dāng)裕量(10%15%)(10%15%)選配。選配。n壓縮機的排氣溫度壓縮機的排氣溫度 n（1）排氣溫度過高的危害性：）排氣溫度過高的危害性：n1）排氣溫度過高，將使輸氣系數(shù)降低和軸功率增加；潤滑油粘度）排氣溫度過高，將使輸氣系數(shù)降低和軸功率增加；潤滑油粘度降低，使軸承和氣缸、活塞環(huán)產(chǎn)生異常磨損，甚至?xí)馃龤лS瓦降低，使軸承和氣缸、活塞環(huán)產(chǎn)生異常磨損，甚至?xí)馃龤лS瓦和氣缸拉毛的事故。和氣缸拉毛的事故。n2）過高的壓縮機排氣溫度促使制冷劑和潤滑油在金屬的催化下出）過高的壓縮機排氣溫度促使制冷劑和潤滑油在金屬的催化下出現(xiàn)熱分解，生成對壓縮機有害的游離碳、酸類和水分。酸類物質(zhì)會現(xiàn)熱分解，生成對壓縮機有害的游離碳、酸類和水分。酸類物質(zhì)會腐蝕制冷系統(tǒng)的各組成部分和電氣絕緣材料。水分會堵住毛細管。腐蝕制冷系統(tǒng)的各組成部分和電氣絕緣材料。水分會堵住毛細管。積炭沉聚在排氣閥上，既破壞了其密封性，又增加了流動阻力。積積炭沉聚在排氣閥上，既破壞了其密封性，又增加了流動阻力。積碳使活塞環(huán)卡死在環(huán)槽里，失去密封作用。剝落下來的碳渣若被帶碳使活塞環(huán)卡死在環(huán)槽里，失去密封作用。剝落下來的碳渣若被帶出壓縮機，會堵塞毛細管、干燥器等。出壓縮機，會堵塞毛細管、干燥器等。n3）壓縮機的過熱甚至?xí)?dǎo)致活塞的過分膨脹而卡死在氣缸內(nèi)，以）壓縮機的過熱甚至?xí)?dǎo)致活塞的過分膨脹而卡死在氣缸內(nèi)，以及封閉式壓縮機內(nèi)置電動機的燒毀。及封閉式壓縮機內(nèi)置電動機的燒毀。n4）排氣溫度過高也會影響壓縮機的壽命，因為化學(xué)反應(yīng)速度隨溫）排氣溫度過高也會影響壓縮機的壽命，因為化學(xué)反應(yīng)速度隨溫度的升高而加劇。一般認為，電氣絕緣材料的溫度上升度的升高而加劇。一般認為，電氣絕緣材料的溫度上升10，其壽，其壽命要減少一半。這一點對全封閉式壓縮機顯得特別重要。命要減少一半。這一點對全封閉式壓縮機顯得特別重要。n（2）排氣溫度的計算公式：壓縮機的排氣溫度取決于壓力比、吸排氣阻力損失、吸氣終了溫度和多變壓縮過程指數(shù) nnTTT2壓縮機的排氣溫度（K）；T1壓縮機吸氣終了溫度（K）； 壓力比，pk為冷凝壓力，p0為蒸發(fā)壓力；0 吸、排氣相對壓力損失n多變壓縮過程指數(shù)，近似取制冷劑的等熵指數(shù) n（3）降低排氣溫度的主要措施）降低排氣溫度的主要措施 n1）設(shè)計時首先要限制壓縮機單級的壓力比，高壓力比應(yīng)采用）設(shè)計時首先要限制壓縮機單級的壓力比，高壓力比應(yīng)采用多級壓縮中間冷卻的辦法來實現(xiàn)。在運行中要防止冷凝壓力多級壓縮中間冷卻的辦法來實現(xiàn)。在運行中要防止冷凝壓力過高，蒸發(fā)壓力過低等故障。降低吸排氣阻力實際上也起到過高，蒸發(fā)壓力過低等故障。降低吸排氣阻力實際上也起到了減小氣缸中實際壓力比的作用。了減小氣缸中實際壓力比的作用。n2）加強對壓縮機的冷卻，削弱對吸入制冷劑的加熱，以降低）加強對壓縮機的冷卻，削弱對吸入制冷劑的加熱，以降低吸氣終了制冷劑的溫度和多變壓縮過程指數(shù)是降低排氣溫度吸氣終了制冷劑的溫度和多變壓縮過程指數(shù)是降低排氣溫度的有效途徑，如：縮小排氣腔與吸氣腔之間的分割面；氣缸的有效途徑，如：縮小排氣腔與吸氣腔之間的分割面；氣缸蓋上設(shè)置冷卻水套；吸氣管外包以隔熱層等。蓋上設(shè)置冷卻水套；吸氣管外包以隔熱層等。n3）在封閉式壓縮機中，提高內(nèi)置電動機的效率，減少電動機）在封閉式壓縮機中，提高內(nèi)置電動機的效率，減少電動機的發(fā)熱量對降低排氣溫度具有重要作用。的發(fā)熱量對降低排氣溫度具有重要作用。n4）在低溫制冷壓縮機中，為了降低排氣濕度，還可采用直接）在低溫制冷壓縮機中，為了降低排氣濕度，還可采用直接向排氣管噴入液態(tài)制冷劑的方法。向排氣管噴入液態(tài)制冷劑的方法。n5）在同樣的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度時，不同的制冷劑有不同的）在同樣的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度時，不同的制冷劑有不同的排氣溫度，例如排氣溫度，例如R134a的排氣溫度低于的排氣溫度低于R22的排氣溫度，因的排氣溫度，因而合理地選用制冷劑是控制排氣溫度的重要方法。而合理地選用制冷劑是控制排氣溫度的重要方法。四、壓縮機的運行特性曲線和工況四、壓縮機的運行特性曲線和工況 1、運行特性曲線壓縮機的運行特性是指在規(guī)定的工作范圍內(nèi)運行時，壓縮機的制冷量和功率隨工況變化的關(guān)系。如圖是47FG(4FV7K)型壓縮機的性能曲線。 由性能曲線可見：當(dāng)蒸發(fā)溫度一定時，隨著冷凝溫度的上升，制冷量減少，而軸功率增大；當(dāng)冷凝溫度一定時，隨著蒸發(fā)溫度的下降，制冷量減少。通過性能曲線，可以較方便地求出制冷壓縮機在不同工況下的性能系數(shù)COPe，它的數(shù)值也是隨冷凝溫度和蒸發(fā)溫度而變化的。COPeCOPe值是說明制冷壓縮機性值是說明制冷壓縮機性能的一個不可缺少的主要經(jīng)濟指標(biāo)。在相同能的一個不可缺少的主要經(jīng)濟指標(biāo)。在相同工況下，工況下，COPeCOPe值越大說明壓縮機性能越好。值越大說明壓縮機性能越好。 應(yīng)注意到：對于半封閉和全封閉壓縮機，性能曲線一般是反映蒸發(fā)溫度與同軸電動機輸入電功率之間的關(guān)系，這樣能比較直觀地反映總耗電量，對用戶有較實用的參考價值。 名義工況名義工況(nominal condition) 壓縮機的制冷量和軸功率等參數(shù)隨工況條件變化，為了衡量、比較壓縮機性能，制定公認的溫度條件(名義工況)，作為壓縮機制冷量選用和比較的標(biāo)準(zhǔn)。名義工況(舊)標(biāo)準(zhǔn)工況空調(diào)工況名義工況(新)高溫工況中溫工況低溫工況考核工況考核工況(是考核壓縮機和壓縮機組性能指標(biāo)的工況。在此工況下，壓縮機和壓縮機組按規(guī)定條件進行試驗，并作為性能比較的基準(zhǔn)性能工況。 目前，許多生產(chǎn)廠家仍按原定的標(biāo)準(zhǔn)工況(standard condition)和空調(diào)工況(air-conditioning condition)來標(biāo)示壓縮機的各項性能指標(biāo)，在壓縮機的銘牌上分別標(biāo)出其標(biāo)準(zhǔn)(工況)制冷量或空調(diào)(工況)制冷量。下表分別示出標(biāo)準(zhǔn)工況和空調(diào)工況的溫度條件。最大壓差工況：用來考核壓縮機零件強度、 排氣溫度、油溫、電機繞組溫度。最大軸功率工況：用來考核壓縮機噪聲、振動，并依此選配電動機。 表表2-5標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 工工 況況 表表2-6空空 調(diào)調(diào) 工工 況況 2 2、壓縮機的工況、壓縮機的工況 由以上分析可知，同一臺壓縮機的制冷量，是隨由以上分析可知，同一臺壓縮機的制冷量，是隨t h和和to的改變而改變的，的改變而改變的，因此不指出壓縮機的工作條件而比較它的制冷量的大小是沒有意義的。為了因此不指出壓縮機的工作條件而比較它的制冷量的大小是沒有意義的。為了對壓縮機的性能加以對比，根據(jù)我國的具體情況，規(guī)定了對壓縮機的性能加以對比，根據(jù)我國的具體情況，規(guī)定了“名義工況名義工況”、“考核工況考核工況”、“最大軸功率工況最大軸功率工況”、“最大壓差工況最大壓差工況”等。等。表表2-4 2-4 小型壓縮機名義工況小型壓縮機名義工況 ( (單位：單位：) )使用溫度范圍制冷劑吸入壓力飽和溫度吸入溫度排出壓力飽和溫度制冷劑液體溫度高 溫R12784944R22中 溫R12-74338R22低 溫R12-235R22R502表表2-7 2-7 中型壓縮機考核工況中型壓縮機考核工況 ( (單位：單位：) )使用溫度制冷劑吸入壓力飽和溫度吸入溫度排出壓力飽和溫度制冷劑液體溫度低冷凝壓力時高冷凝壓力時低冷凝壓力時高冷凝壓力時高 溫R1251540503545R22中低溫R12-153025R22R502R717-10- 制冷壓縮機的工況雖然可以根據(jù)需要加以改變，但仍有一定的經(jīng)濟、安全的制冷壓縮機的工況雖然可以根據(jù)需要加以改變，但仍有一定的經(jīng)濟、安全的工作范圍。超出這個范圍，壓縮機的運行可靠性降低，效率和作用壽命下降，甚工作范圍。超出這個范圍，壓縮機的運行可靠性降低，效率和作用壽命下降，甚至?xí)l(fā)生危險。至?xí)l(fā)生危險。GB10872GB1087219891989、GB10875GB1087519891989分別規(guī)定了小、中型活塞式單級分別規(guī)定了小、中型活塞式單級制冷壓縮機的設(shè)計和使用條件。壓縮機在此條件下，應(yīng)能長期可靠工作，并根據(jù)制冷壓縮機的設(shè)計和使用條件。壓縮機在此條件下，應(yīng)能長期可靠工作，并根據(jù)此規(guī)定確定壓縮機的最大壓縮比和工作范圍此規(guī)定確定壓縮機的最大壓縮比和工作范圍. .表表2-9 2-9 小型壓縮機設(shè)計和使用條件小型壓縮機設(shè)計和使用條件項 目R12R22R502最高排氣壓力飽和溫度/606049最大壓力/MPa1.41.81.8最高吸氣壓力飽和溫度/1010-10最高排氣溫度/125145145使用溫度范圍/高 溫10-10-中 溫0-20-低 溫-10-30-10-35-10-40第四節(jié)第四節(jié) 活塞式壓縮機的主要零部件與結(jié)構(gòu)活塞式壓縮機的主要零部件與結(jié)構(gòu)一、活塞組一、活塞組 活塞組是活塞、活塞銷、活塞環(huán)等的總稱?；钊M在連桿的帶動下，在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動，在氣閥部件的配合下完成吸入、壓縮和輸送氣體的作用。二、零部件結(jié)構(gòu)n(1)活塞組(piston group)=活塞+活塞銷+活塞環(huán)活塞: 斜面活塞 凸頂活塞 凹頂活塞 平頂活塞 活塞活塞活塞銷 用來連接活塞和連桿小頭，它承受交變載荷，因此應(yīng)有足夠強度，并要求耐磨、抗疲勞和抗沖擊。活塞銷活塞銷活塞環(huán) 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，防止壓縮氣體通過氣缸壁與活塞表面之間的間隙泄漏到曲軸箱中。 油環(huán)的作用是刮下附著于氣缸壁上多余的潤滑油，并使壁面上油膜分布均勻?；钊h(huán)活塞環(huán)二、連桿組二、連桿組 連桿組部件如圖所示。它是由小頭襯套、連桿體、大頭軸瓦、連桿螺栓、大頭蓋、螺母及開口銷等組成 (2)連桿組連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運動。連桿連桿 連桿的作用是將活塞與曲軸連接起來，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運動。連桿與曲軸相連的一端稱連桿大頭，作旋轉(zhuǎn)運動；雖一端通過活塞銷與活塞相連的部分，稱為連桿小頭，作往復(fù)運動；大頭與小頭之間稱為連桿體，作往復(fù)與擺動的復(fù)合運動。 連桿大頭有剖分式和整體式兩種。 連桿小頭一般為整體式圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。 連桿體的截面形狀有工字形、圓形等。有些連桿體中間鉆有油孔，以便使?jié)櫥湍苡纱箢^通過油孔送到小頭，潤滑小頭軸承。 三、曲軸三、曲軸 曲軸是壓縮機的重要部件之一，壓縮機的全部功率都通過曲軸輸入。曲軸受力情況復(fù)雜，要求有足夠的強度、剛度和耐磨性。在中小型制冷壓縮機中，最為常見的是曲拐軸和偏心軸兩種類型。 曲拐軸簡稱曲軸。它由主軸頸、曲柄和曲柄銷（又稱連桿軸頸）三部分組成。 偏心軸多用于小型全封閉或半封閉式壓縮機中。連桿大頭采用整體式，裝在偏心輪上，軸的一端作為電動機的主軸，主軸承和連桿都采用滑動軸承，潤滑油從軸上的油孔進入連桿軸承。 (3)曲軸壓縮機的全部功率都通過曲軸輸入。它承受所有各氣缸的阻力負荷。曲軸又是提供潤滑系統(tǒng)的動力，軸身油道兼供輸油用曲軸曲軸 四、軸封裝置四、軸封裝置 軸封裝置是開啟式壓縮機的重要部件之一。它的作用是防止曲軸箱內(nèi)的制冷劑通過曲軸伸出端向外泄漏，或者壓縮機在真空下運行時，不致使外界空氣通過曲軸伸出端向曲軸箱內(nèi)滲透。 軸封裝置主要有波紋管式和摩擦環(huán)式兩種。摩擦環(huán)式軸封裝置的結(jié)構(gòu)型式也很多，常見的如圖所示.軸端密封 軸承密封五、氣閥組五、氣閥組 氣閥是壓縮機的重要部件之一。它的正常工作才能保證壓縮機實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個工作過程。氣閥實質(zhì)上是一自動閥，氣閥的啟閉是依靠閥片二側(cè)的壓力差來實現(xiàn)的。 氣閥主要由閥座、閥片、彈簧和閥蓋（閥片的升高限制器）組成，如圖所示。 閥片閥片氣閥的結(jié)構(gòu)型式也是多種多樣，最常見的有環(huán)片閥、簧片閥兩種。（1）環(huán)片閥 這是日前應(yīng)用最廣泛的一種。我國缸徑在70mm以上的中小型活塞式制冷壓縮機系列，均采用如圖型式。圖圖 柔性環(huán)片閥柔性環(huán)片閥（2）簧片閥 又稱舌簧閥或翼狀閥。六、機體和缸套六、機體和缸套1.機體的作用與要求 機體是支承壓縮機全部質(zhì)量并保證各零部件之間有正確的相對位置的部件。機體包括氣缸體和曲軸箱兩個部分。安裝氣缸套的部位稱為氣缸體，安裝曲軸的部位稱曲軸箱。裝在機體上的還有氣缸蓋、軸承座等零部件。機體是整個壓縮機的支架，因而要求其有足夠的強度和剛性.2. 機體的結(jié)構(gòu)型式 機體的結(jié)構(gòu)型式很多，有的帶氣缸套，有的氣缸是直接在機體上加工而成。 高速多缸壓縮機的機體常采用氣缸體和氣缸套分開的結(jié)構(gòu)型式，這種結(jié)構(gòu)型式的機體剛性好、結(jié)合面少、結(jié)構(gòu)簡單，氣缸套和機體可分別采用不同的材料，對氣缸體的要求低，所以為國內(nèi)外高速多缸的壓縮機廣泛采用。氣缸蓋氣缸蓋第五節(jié)第五節(jié) 活塞式壓縮機的潤滑系統(tǒng)活塞式壓縮機的潤滑系統(tǒng)潤滑的作用如下：1) 降低壓縮機的摩擦功、摩擦熱和零件的磨損，提高壓縮機的機械效率，增加壓縮機的可靠性和耐久性。2)帶走摩擦熱，使摩擦表面溫度不致過高。3)潤滑油充滿與氣缸的間隙和軸封的摩擦表面之間，增強了密封作用。4)帶走磨屑，改善摩擦表面的工作情況。一、潤滑方式及潤滑系統(tǒng)一、潤滑方式及潤滑系統(tǒng)制冷壓縮機的潤滑方式可分為飛濺潤滑和壓力潤滑兩種類型。飛濺潤滑是利用運動零件的擊濺作用，將潤滑油送至需要的摩擦表面，如圖所示的立式開啟式壓縮機是一個典型的采用飛濺潤滑的壓縮機。壓力潤滑是利用油泵產(chǎn)生一定的油壓，通過輸油通道 將潤滑油送到各摩擦表面。壓力潤滑有離心油泵潤滑和齒輪油泵潤滑和齒輪油泵潤滑兩種。1、離心油泵潤滑系統(tǒng)離心油泵潤滑系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于小型全封閉式制冷壓縮機中。如圖示出離心油泵潤滑系統(tǒng)。2、齒輪油泵潤滑系統(tǒng) 壓縮機的曲軸為水平安裝時，大多數(shù)采用如圖所示的齒輪油泵式壓力潤滑系統(tǒng)。 規(guī)定：油壓差0.1MPagggggggg注意：油壓差=油泵排壓油泵吸壓(壓縮機吸入壓力)規(guī)定：氟利昂壓縮機曲軸箱滑油溫度 -30-50-60-40 30-1218 -60 能適應(yīng)各種制冷劑的、性能優(yōu)良的冷凍機油必須兼?zhèn)渖鲜瞿苓m應(yīng)各種制冷劑的、性能優(yōu)良的冷凍機油必須兼?zhèn)渖鲜?種種特性，即既要有優(yōu)良的低溫流動性，又要有較低的絮凝點以及與各特性，即既要有優(yōu)良的低溫流動性，又要有較低的絮凝點以及與各種制冷劑有較好的相溶性。種制冷劑有較好的相溶性。 5.水分水分冷凍機油對水分的要求十分嚴(yán)格，尤其是用氟里昂做制冷劑的冷凍機油對水分的要求十分嚴(yán)格，尤其是用氟里昂做制冷劑的全封閉和半封閉制冷壓縮機油，其含水量一般不得超過全封閉和半封閉制冷壓縮機油，其含水量一般不得超過3510-6。含水量超過。含水量超過10010-6就要做報廢處理。制冷循環(huán)系統(tǒng)中即使就要做報廢處理。制冷循環(huán)系統(tǒng)中即使只有少量水分存在，也會在節(jié)流裝置中產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象和導(dǎo)致冷凍機只有少量水分存在，也會在節(jié)流裝置中產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象和導(dǎo)致冷凍機油過早的產(chǎn)生絮凝物（表油過早的產(chǎn)生絮凝物（表6）。）。 表6 含水量對SR-32A合成冷凍機油絮凝點的影響含水量，10-6180887118絮凝點，-50-52-55-64 在高溫時，水分還會降低油的穩(wěn)定性，在金屬在高溫時，水分還會降低油的穩(wěn)定性，在金屬的催化下促使氟里昂分解。另一方面，油中的水還的催化下促使氟里昂分解。另一方面，油中的水還會降低冷凍機油的絕緣性能會降低冷凍機油的絕緣性能（表7）。 表7 含水量對RS-32A合成冷凍機油絕緣強度的影響 含水量，10-61006120絕緣強度，kV1026.651.4 合格的冷凍機油必須有盡可能少的含水量。一般合格的冷凍機油必須有盡可能少的含水量。一般采用卡爾費休（微庫侖儀）法測定冷凍機油的微量水采用卡爾費休（微庫侖儀）法測定冷凍機油的微量水分。分。氨氨制冷系統(tǒng)對水分的要求也很嚴(yán)格。溶有水分制冷系統(tǒng)對水分的要求也很嚴(yán)格。溶有水分的氨能使油發(fā)生乳化，并在油箱內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。這的氨能使油發(fā)生乳化，并在油箱內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。這不僅降低油的潤滑性，而且使?jié)櫥到y(tǒng)不能正常供油，不僅降低油的潤滑性，而且使?jié)櫥到y(tǒng)不能正常供油，導(dǎo)致壓縮系統(tǒng)磨損和發(fā)生故障。導(dǎo)致壓縮系統(tǒng)磨損和發(fā)生故障。另外，水溶解于另外，水溶解于氨氨后，生成化學(xué)活性較強的氫氧后，生成化學(xué)活性較強的氫氧化銨，這種堿性化合物不僅腐蝕金屬部件，而且促使化銨，這種堿性化合物不僅腐蝕金屬部件，而且促使油品變質(zhì)。油品變質(zhì)。冷凍機油品的分類冷凍機油品的分類 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在ISO 6743/3BISO 6743/3B分類標(biāo)準(zhǔn)中（表分類標(biāo)準(zhǔn)中（表1 1）根據(jù)冷凍機油的組成特性、蒸發(fā)器的操作溫度和）根據(jù)冷凍機油的組成特性、蒸發(fā)器的操作溫度和所用制冷劑的類型，把冷凍機油分為所用制冷劑的類型，把冷凍機油分為DRADRA、DRBDRB、DRCDRC和和DRDDRD共共4 4種。前種。前3 3個品種可以是深度精制的礦物油或個品種可以是深度精制的礦物油或合成烴油，并適用于蒸發(fā)器操作溫度分別高于合成烴油，并適用于蒸發(fā)器操作溫度分別高于-40-40（DRADRA）、低于）、低于-40-40（DRBDRB）和高于）和高于0 0（DRCDRC）的各）的各種制冷壓縮機。種制冷壓縮機。DRDDRD為非烴合成油，適用于所有蒸發(fā)為非烴合成油，適用于所有蒸發(fā)溫度和潤滑油與制冷劑不互溶的開啟式壓縮機。溫度和潤滑油與制冷劑不互溶的開啟式壓縮機。 關(guān)于潤滑油關(guān)于潤滑油(冷凍機油冷凍機油)的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn) 英國、德國、前蘇聯(lián)、美國、日本以及一些大公司如意大利的英國、德國、前蘇聯(lián)、美國、日本以及一些大公司如意大利的IRE、 ZAMUSSI，日本的三菱電機、大金、松下等均制訂有自己的冷凍機油規(guī)格，日本的三菱電機、大金、松下等均制訂有自己的冷凍機油規(guī)格. 我國在我國在19591959年開始制訂了冷凍機油部標(biāo)準(zhǔn)（年開始制訂了冷凍機油部標(biāo)準(zhǔn)（SY 1213-59SY 1213-59），經(jīng)），經(jīng)19751975年和年和19791979年二次修訂后，于年二次修訂后，于19861986年調(diào)整為專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（年調(diào)整為專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ZBE 34003-86ZBE 34003-86），在），在19921992年又年又經(jīng)清理整頓直接轉(zhuǎn)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（經(jīng)清理整頓直接轉(zhuǎn)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SH 0349-92SH 0349-92）。由于該標(biāo)準(zhǔn)主要參照前蘇聯(lián)）。由于該標(biāo)準(zhǔn)主要參照前蘇聯(lián)5546-665546-66制訂，質(zhì)量指標(biāo)較低，未達到制訂，質(zhì)量指標(biāo)較低，未達到DIN 51503-88DIN 51503-88中的中的KCKC油水平，僅屬油水平，僅屬DRA/ADRA/A級油。為此，中國石化總公司提出推薦性標(biāo)準(zhǔn)，建議各單位積極采用?？紤]到級油。為此，中國石化總公司提出推薦性標(biāo)準(zhǔn)，建議各單位積極采用?？紤]到不同的制冷（冷凍）壓縮機類型、檔次和使用條件對冷凍機油的質(zhì)量指標(biāo)要求不同的制冷（冷凍）壓縮機類型、檔次和使用條件對冷凍機油的質(zhì)量指標(biāo)要求各有不同，所以允許冷凍機油的供需雙方參照本標(biāo)準(zhǔn)增減和修改一些技術(shù)指標(biāo)各有不同，所以允許冷凍機油的供需雙方參照本標(biāo)準(zhǔn)增減和修改一些技術(shù)指標(biāo)并另訂協(xié)議并另訂協(xié)議 . 中國石化總公司提出的這個標(biāo)準(zhǔn)所屬產(chǎn)品中中國石化總公司提出的這個標(biāo)準(zhǔn)所屬產(chǎn)品中L-DRA/AL-DRA/A和和L-DRA/BL-DRA/B冷凍機油等冷凍機油等效采用德國標(biāo)準(zhǔn)效采用德國標(biāo)準(zhǔn)DIN 51503-1988DIN 51503-1988第第1 1部分部分冷凍機油最低要求冷凍機油最低要求制訂。制訂。L-DRB/AL-DRB/A及及L-DRB/BL-DRB/B冷凍機油系根據(jù)國內(nèi)外全封閉壓縮機對冷凍機油較高質(zhì)量要求制訂。冷凍機油系根據(jù)國內(nèi)外全封閉壓縮機對冷凍機油較高質(zhì)量要求制訂。該標(biāo)準(zhǔn)起點較高，較好地反映了我國制冷壓縮機行業(yè)對冷凍機油的質(zhì)量要求。該標(biāo)準(zhǔn)起點較高，較好地反映了我國制冷壓縮機行業(yè)對冷凍機油的質(zhì)量要求。我國自我國自8080年代開始對年代開始對L-DRBL-DRB級冷凍機油進行研制，目前已有級冷凍機油進行研制，目前已有4 4種牌號的冷凍機油種牌號的冷凍機油達到了達到了L-DRBL-DRB的質(zhì)量水準(zhǔn)，并已大量生產(chǎn)，滿足了全封閉制冷壓縮機生產(chǎn)廠家的質(zhì)量水準(zhǔn)，并已大量生產(chǎn)，滿足了全封閉制冷壓縮機生產(chǎn)廠家的使用要求。的使用要求。冷凍機油的選擇冷凍機油的選擇制冷壓縮機的種類很多，對冷凍機油的性能要求不盡相同。例如，制冷壓制冷壓縮機的種類很多，對冷凍機油的性能要求不盡相同。例如，制冷壓縮機的密封程度就較大地影響著對冷凍機油質(zhì)量水準(zhǔn)的選擇?？s機的密封程度就較大地影響著對冷凍機油質(zhì)量水準(zhǔn)的選擇。開啟式制冷壓縮機開啟式制冷壓縮機所用的冷凍機油的工作條件較為緩和，加之可以經(jīng)常換油，所以一般使用水準(zhǔn)較所用的冷凍機油的工作條件較為緩和，加之可以經(jīng)常換油，所以一般使用水準(zhǔn)較低的低的L-DRA/A級冷凍機油級冷凍機油；半封閉制冷壓縮機一般使用半封閉制冷壓縮機一般使用L-DRA/B級冷凍機油級冷凍機油；在在全封閉制冷壓縮機全封閉制冷壓縮機系統(tǒng)內(nèi)工作的冷凍機油，其使用條件比較苛刻，而且使用過系統(tǒng)內(nèi)工作的冷凍機油，其使用條件比較苛刻，而且使用過程中不能換油，（加一次油要連續(xù)使用程中不能換油，（加一次油要連續(xù)使用10-15年以上），因此一定要選用質(zhì)量年以上），因此一定要選用質(zhì)量等級較高的等級較高的L-DRB級冷凍機油級冷凍機油。就是同一種制冷壓縮機由于所用的制冷劑不同，。就是同一種制冷壓縮機由于所用的制冷劑不同，工作狀態(tài)不同，對冷凍機油的性能要求存在著很大差異。例如氨、二氧化碳制冷工作狀態(tài)不同，對冷凍機油的性能要求存在著很大差異。例如氨、二氧化碳制冷壓縮機，一般使用流動點低的冷凍機油即能滿足使用要求，而氟里昂制冷壓縮機壓縮機，一般使用流動點低的冷凍機油即能滿足使用要求，而氟里昂制冷壓縮機則須選用不含蠟、低溫流動性好、與制冷劑共存時的熱化學(xué)安定性優(yōu)良的則須選用不含蠟、低溫流動性好、與制冷劑共存時的熱化學(xué)安定性優(yōu)良的L-DRB級冷凍機油。因此，只有根據(jù)制冷壓縮機的種類和工作狀況以及制冷劑的級冷凍機油。因此，只有根據(jù)制冷壓縮機的種類和工作狀況以及制冷劑的類型正確選擇冷凍機油，才能保證制冷設(shè)備安全、可靠地運轉(zhuǎn)，確保制冷壓縮機類型正確選擇冷凍機油，才能保證制冷設(shè)備安全、可靠地運轉(zhuǎn)，確保制冷壓縮機的長壽命，提高制冷系統(tǒng)的效率和降低設(shè)備的電力消耗。選擇冷凍機油要考慮的的長壽命，提高制冷系統(tǒng)的效率和降低設(shè)備的電力消耗。選擇冷凍機油要考慮的因素很多，可參考下表進行選擇。因素很多，可參考下表進行選擇。 表1 各種制冷壓縮機用冷凍機油的粘度選擇 制冷壓縮機類型 制冷劑 蒸發(fā)溫度， 適用粘度（40），mm2/s 活塞式開式氨-35以上46-48-35以下22-46R22-40以下32封閉式R22-40以上22-68回轉(zhuǎn)式螺桿式氨-50以下56R2256轉(zhuǎn)子式R22一般空調(diào)32-100離心式R11一般空調(diào)32（汽輪機油）其他氟里昂56壓縮機的缺油和回油壓縮機的缺油和回油缺油缺油 壓縮機缺油時曲軸箱中油量很少甚至沒有潤滑油。壓縮機缺油時曲軸箱中油量很少甚至沒有潤滑油。大量制冷劑氣體在被排出的同時也夾帶走一小部分潤滑大量制冷劑氣體在被排出的同時也夾帶走一小部分潤滑油（稱為奔油或跑油）。壓縮機奔油是無法避免的，只油（稱為奔油或跑油）。壓縮機奔油是無法避免的，只是奔油速度有所不同。半封活塞式壓縮機排氣中大約有是奔油速度有所不同。半封活塞式壓縮機排氣中大約有2-3的潤滑油，而渦旋壓縮機為的潤滑油，而渦旋壓縮機為0.5-1%。但。但缺油是缺油是系統(tǒng)問題，其根源在于系統(tǒng)回油不好，與奔油關(guān)系不大。系統(tǒng)問題，其根源在于系統(tǒng)回油不好，與奔油關(guān)系不大。回油回油 壓縮機回油有兩種方式，一種是壓縮機回油有兩種方式，一種是油分離器油分離器回油，另一種是回油，另一種是回氣管回氣管回油?；赜汀?油分離器安裝在壓縮機排氣管路上，一般能分離出油分離器安裝在壓縮機排氣管路上，一般能分離出50-95的奔油，回油效果好，速度快，大大減少進入系統(tǒng)管路的油的奔油，回油效果好，速度快，大大減少進入系統(tǒng)管路的油量量. .安裝高效油分離器安裝高效油分離器 很有必要很有必要. 蒸發(fā)管路設(shè)計和回氣管路設(shè)計和施工必須有利于回油，常蒸發(fā)管路設(shè)計和回氣管路設(shè)計和施工必須有利于回油，常見的做法是采用下降式管路設(shè)計，并保證較大的氣流速度。對見的做法是采用下降式管路設(shè)計，并保證較大的氣流速度。對于溫度特別低的制冷系統(tǒng)，如于溫度特別低的制冷系統(tǒng)，如85C和和150C醫(yī)用低溫箱，醫(yī)用低溫箱，除選用高效油分離器外，通常還添加特殊溶劑，防止?jié)櫥投鲁x用高效油分離器外，通常還添加特殊溶劑，防止?jié)櫥投旅毠芎团蛎涢y，并幫助回油。毛細管和膨脹閥，并幫助回油。 壓縮機壓縮機頻繁啟動頻繁啟動不利于回油。由于連續(xù)運轉(zhuǎn)不利于回油。由于連續(xù)運轉(zhuǎn)時間很短壓縮機就停了，回氣管內(nèi)來不及形成穩(wěn)時間很短壓縮機就停了，回氣管內(nèi)來不及形成穩(wěn)定的高速氣流，潤滑油就只能留在管路內(nèi)。回油定的高速氣流，潤滑油就只能留在管路內(nèi)?；赜蜕儆诒加?，壓縮機就會缺油。運轉(zhuǎn)時間越短，管少于奔油，壓縮機就會缺油。運轉(zhuǎn)時間越短，管線越長，系統(tǒng)越復(fù)雜，回油問題就越突出。對于線越長，系統(tǒng)越復(fù)雜，回油問題就越突出。對于沒有油壓安全開關(guān)的沒有油壓安全開關(guān)的全封閉壓縮機全封閉壓縮機（包括渦旋壓（包括渦旋壓縮機和轉(zhuǎn)子壓縮機）和部分半封閉壓縮機），頻縮機和轉(zhuǎn)子壓縮機）和部分半封閉壓縮機），頻繁啟動引起的損壞是比較多的。繁啟動引起的損壞是比較多的。 注意:注意注意:第六節(jié)第六節(jié) 活塞式壓縮機的能量調(diào)節(jié)方法活塞式壓縮機的能量調(diào)節(jié)方法 一、壓縮機的間歇運行一、壓縮機的間歇運行(on-off 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)) 在小型制冷機中，經(jīng)常采用使壓縮機間歇運行在小型制冷機中，經(jīng)常采用使壓縮機間歇運行的方法來實現(xiàn)調(diào)節(jié)室的方法來實現(xiàn)調(diào)節(jié)室(庫庫)溫的目的。這種能量調(diào)節(jié)方溫的目的。這種能量調(diào)節(jié)方法只用于功率小于法只用于功率小于10kW10kW設(shè)備中，對于容量較大的壓設(shè)備中，對于容量較大的壓縮機，機器的頻繁開停不僅能量損失較大，而且影縮機，機器的頻繁開停不僅能量損失較大，而且影響機器的壽命和供電回路中電壓的濾去，影響其它響機器的壽命和供電回路中電壓的濾去，影響其它設(shè)備的正常工作。設(shè)備的正常工作。 常采用常采用多機并聯(lián)多機并聯(lián)技術(shù)解決技術(shù)解決. . 二、旁通調(diào)節(jié)和二、旁通調(diào)節(jié)和頂開吸氣閥片調(diào)頂開吸氣閥片調(diào)節(jié)節(jié)1.旁通調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)主要原理是將吸、主要原理是將吸、排氣腔連通，壓縮排氣腔連通，壓縮機排氣直接返回吸機排氣直接返回吸氣腔，實現(xiàn)輸氣量氣腔，實現(xiàn)輸氣量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。 如圖所示裝置為在如圖所示裝置為在壓縮機內(nèi)部旁通調(diào)壓縮機內(nèi)部旁通調(diào)節(jié)輸氣量的裝置節(jié)輸氣量的裝置熱氣旁通法: 這種方法允許壓縮機的排氣一部分進入冷凝器一部分返回到壓縮機的吸入口。調(diào)節(jié)運行狀調(diào)節(jié)運行狀態(tài)低壓氣體態(tài)低壓氣體去去冷冷凝凝器器吸氣吸氣側(cè)側(cè)排氣側(cè)排氣側(cè)止回閥止回閥單向閥單向閥正常運行狀正常運行狀態(tài)高壓氣體態(tài)高壓氣體2.頂開吸氣閥片調(diào)節(jié)頂開吸氣閥片調(diào)節(jié)工作原理是：調(diào)節(jié)機構(gòu)工作原理是：調(diào)節(jié)機構(gòu)將壓縮機的吸氣閥片強將壓縮機的吸氣閥片強制頂離閥座，使吸汽閥制頂離閥座，使吸汽閥始終處于開啟狀態(tài)。壓始終處于開啟狀態(tài)。壓縮機吸氣過程中，低壓縮機吸氣過程中，低壓蒸汽從吸氣閥吸入，壓蒸汽從吸氣閥吸入，壓縮過程中因壓力無法升縮過程中因壓力無法升高，排氣閥始終處于關(guān)高，排氣閥始終處于關(guān)閉狀態(tài)，低壓蒸氣又通閉狀態(tài)，低壓蒸氣又通過吸汽閥重新回到吸氣過吸汽閥重新回到吸氣腔，因而使該氣缸的輸腔，因而使該氣缸的輸氣量為零，達到輸氣量氣量為零，達到輸氣量調(diào)節(jié)的目的。由于吸氣調(diào)節(jié)的目的。由于吸氣閥片關(guān)閉時閥座密封面閥片關(guān)閉時閥座密封面所在位置不同，頂開的所在位置不同，頂開的方式也不同。方式也不同。 A.當(dāng)吸氣閥片密封面在吸氣閥片上面時，需將吸氣閥片向下頂開。當(dāng)吸氣閥片密封面在吸氣閥片上面時，需將吸氣閥片向下頂開。 B.當(dāng)吸氣閥的閥座密封面在閥片下面時，需將吸氣閥片向上頂開當(dāng)吸氣閥的閥座密封面在閥片下面時，需將吸氣閥片向上頂開 由油缸、油活塞、彈簧、拉桿、轉(zhuǎn)動環(huán)、頂桿彈簧等零件組成，其動作由潤滑系統(tǒng)的由油缸、油活塞、彈簧、拉桿、轉(zhuǎn)動環(huán)、頂桿彈簧等零件組成，其動作由潤滑系統(tǒng)的油壓控制。當(dāng)油壓消失時，油活塞油壓控制。當(dāng)油壓消失時，油活塞2和拉桿和拉桿4，在彈簧，在彈簧l的作用下向左移動，拉桿的作用下向左移動，拉桿4的另一的另一端有兩個凸圓裝嵌在兩個轉(zhuǎn)動環(huán)端有兩個凸圓裝嵌在兩個轉(zhuǎn)動環(huán)6的缺口內(nèi)，轉(zhuǎn)動環(huán)的缺口內(nèi)，轉(zhuǎn)動環(huán)6裝在氣缸套上，當(dāng)拉桿裝在氣缸套上，當(dāng)拉桿4移動時，移動時，帶動轉(zhuǎn)動環(huán)帶動轉(zhuǎn)動環(huán)6轉(zhuǎn)動，環(huán)上有轉(zhuǎn)動，環(huán)上有6個斜面，頂桿與斜面接觸，轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動時，頂桿個斜面，頂桿與斜面接觸，轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動時，頂桿5沿斜面上沿斜面上升，頂開吸氣閥片，使壓縮機的該氣缸處于空載狀態(tài)。升，頂開吸氣閥片，使壓縮機的該氣缸處于空載狀態(tài)。 當(dāng)油缸內(nèi)有油壓時，油活塞當(dāng)油缸內(nèi)有油壓時，油活塞2和拉桿和拉桿4向右移動，轉(zhuǎn)動環(huán)向右移動，轉(zhuǎn)動環(huán)6反向轉(zhuǎn)動，使頂桿反向轉(zhuǎn)動，使頂桿5向下移動，向下移動，吸氣閥片關(guān)閉，使該氣缸處于正常工作狀態(tài)。由此可見，這種機構(gòu)不僅能起到調(diào)節(jié)輸氣吸氣閥片關(guān)閉，使該氣缸處于正常工作狀態(tài)。由此可見，這種機構(gòu)不僅能起到調(diào)節(jié)輸氣量的目的，而且具有卸載啟動作用。因為壓縮機在停止運行狀態(tài)下，潤滑系統(tǒng)無油壓，量的目的，而且具有卸載啟動作用。因為壓縮機在停止運行狀態(tài)下，潤滑系統(tǒng)無油壓，進氣閥處于開啟狀態(tài)，使壓縮機空載啟動。進氣閥處于開啟狀態(tài)，使壓縮機空載啟動。 壓縮機啟動后，油泵開始工作，油壓逐漸建立，當(dāng)油壓超過彈簧壓縮機啟動后，油泵開始工作，油壓逐漸建立，當(dāng)油壓超過彈簧1的彈力時，油活塞的彈力時，油活塞2開始動作，使吸氣閥片下落，壓縮機投入正常運行。開始動作，使吸氣閥片下落，壓縮機投入正常運行。 圖 2-33 油 缸 -拉 桿 頂 開 機 構(gòu) 圖58 卸載機構(gòu)構(gòu)造原理活塞右側(cè)的油壓來自壓力油分配閥活塞右側(cè)的油壓來自壓力油分配閥(又稱為輸氣量控制閥又稱為輸氣量控制閥) 三、關(guān)閉吸汽通道的調(diào)節(jié)三、關(guān)閉吸汽通道的調(diào)節(jié) 關(guān)閉吸氣通道調(diào)節(jié)輸氣量的機構(gòu)如圖所示。關(guān)閉吸氣通道調(diào)節(jié)輸氣量的機構(gòu)如圖所示。 傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定轉(zhuǎn)速壓縮機，實行開關(guān)傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定轉(zhuǎn)速壓縮機，實行開關(guān)控制，利用壓縮機上附帶的鼠籠式電動機驅(qū)動壓縮控制，利用壓縮機上附帶的鼠籠式電動機驅(qū)動壓縮機，從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度。這種控制方式使蒸發(fā)溫度機，從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度。這種控制方式使蒸發(fā)溫度波動較大，容易影響被冷卻環(huán)境的溫度。壓縮機電波動較大，容易影響被冷卻環(huán)境的溫度。壓縮機電機在工作過程中要不斷克服轉(zhuǎn)子從靜止到額定轉(zhuǎn)速機在工作過程中要不斷克服轉(zhuǎn)子從靜止到額定轉(zhuǎn)速變化過程中所產(chǎn)生的巨大轉(zhuǎn)動慣量，尤其是帶著負變化過程中所產(chǎn)生的巨大轉(zhuǎn)動慣量，尤其是帶著負荷啟動時，啟動力矩要高出運行力矩許多倍，其結(jié)荷啟動時，啟動力矩要高出運行力矩許多倍，其結(jié)果不僅要額外耗費電能，而且會加劇壓縮機運動部果不僅要額外耗費電能，而且會加劇壓縮機運動部件的磨損。另外這種運行方式在啟動過程中還會產(chǎn)件的磨損。另外這種運行方式在啟動過程中還會產(chǎn)生較大的振動、噪聲以及沖擊電流，引起電源電壓生較大的振動、噪聲以及沖擊電流，引起電源電壓的波動，因此應(yīng)采用變頻壓縮機替代定轉(zhuǎn)速壓縮機，的波動，因此應(yīng)采用變頻壓縮機替代定轉(zhuǎn)速壓縮機，從而避免這種頻繁的起停過程。從而避免這種頻繁的起停過程。 定轉(zhuǎn)速的缺點定轉(zhuǎn)速的缺點:四、變速調(diào)節(jié)四、變速調(diào)節(jié) 可分為有級變速調(diào)節(jié)和無級變速調(diào)節(jié)兩種調(diào)可分為有級變速調(diào)節(jié)和無級變速調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方法。有級變速通過改變電動機的級對數(shù)實現(xiàn)。節(jié)方法。有級變速通過改變電動機的級對數(shù)實現(xiàn)。無級變速的壓縮機，它的電動機轉(zhuǎn)速通過改變輸無級變速的壓縮機，它的電動機轉(zhuǎn)速通過改變輸入電動機的電源頻率而改變。變轉(zhuǎn)速壓縮機采用入電動機的電源頻率而改變。變轉(zhuǎn)速壓縮機采用變頻的方法后，其輸氣量的調(diào)節(jié)更適應(yīng)用戶的需變頻的方法后，其輸氣量的調(diào)節(jié)更適應(yīng)用戶的需要。要。 變轉(zhuǎn)速壓縮機產(chǎn)生的技術(shù)問題較多，如潤滑變轉(zhuǎn)速壓縮機產(chǎn)生的技術(shù)問題較多，如潤滑問題、氣閥問題、變頻器的生產(chǎn)和成本等，均需問題、氣閥問題、變頻器的生產(chǎn)和成本等，均需妥善解決。妥善解決。 日本東芝公司在日本東芝公司在1980年開發(fā)了往復(fù)式變頻壓縮年開發(fā)了往復(fù)式變頻壓縮機往復(fù)式在頻率為機往復(fù)式在頻率為25-75Hz25-75Hz時，效率高；并且存在時，效率高；并且存在效率最高頻率。在大于此頻率時效率緩慢降低，小效率最高頻率。在大于此頻率時效率緩慢降低，小于此頻率時，效率則下降很快。于此頻率時，效率則下降很快。 變頻調(diào)速技術(shù)適應(yīng)于節(jié)能降耗和舒適性的要求，變頻調(diào)速技術(shù)適應(yīng)于節(jié)能降耗和舒適性的要求，目前已應(yīng)用于新一代的空調(diào)器上，在目前已應(yīng)用于新一代的空調(diào)器上，在90年代初進入年代初進入國內(nèi)空調(diào)市場，其核心部件是變頻器國內(nèi)空調(diào)市場，其核心部件是變頻器 . . 變頻器是變頻器是20世紀(jì)世紀(jì)80年代問世的一種高新技術(shù)，年代問世的一種高新技術(shù)，它通過對電流的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)電動機運轉(zhuǎn)頻率的自動它通過對電流的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)電動機運轉(zhuǎn)頻率的自動調(diào)節(jié)，把調(diào)節(jié)，把50Hz的固定電網(wǎng)頻率改為的固定電網(wǎng)頻率改為30130Hz的的變化頻率變化頻率 .三菱變頻調(diào)速器三菱變頻調(diào)速器500系列（系列（FR-E500）功率范圍：功率范圍： 0.4-7.5KW（3相相380V，F(xiàn)R-E540系列）系列） 0.1-7.5KW（3相相220V，F(xiàn)R-E520系列）系列） 0.4-2.2KW（單相（單相220V，F(xiàn)R-E520S系列）系列） 采用磁通矢量控制，實現(xiàn)采用磁通矢量控制，實現(xiàn)1HZ運行運行150%轉(zhuǎn)矩輸出。轉(zhuǎn)矩輸出。 PID，15段速度等多功能選擇。段速度等多功能選擇。 內(nèi)置內(nèi)置RS-485通信口。通信口。 柔性柔性PWM，實現(xiàn)更低噪音運行。，實現(xiàn)更低噪音運行。 可選擇可選擇FR-PA02-02簡易型面板或簡易型面板或FR-PU04 LCD顯顯示面板。示面板。 五、起動卸載五、起動卸載 為降低起動時電動機的負荷，采用起動卸載的方法。如圖表為降低起動時電動機的負荷，采用起動卸載的方法。如圖表示一臺半封閉式制冷壓縮機的卸載裝置。示一臺半封閉式制冷壓縮機的卸載裝置。按密封結(jié)構(gòu)形式分類開啟式Open Type壓縮機半閉式Semi-Hermetic壓縮機 閉式Hermetic壓縮機第七節(jié)第七節(jié) 活塞式壓縮機的總體結(jié)構(gòu)活塞式壓縮機的總體結(jié)構(gòu) 開啟式壓縮機曲軸輸入端伸出機殼以外(此處必須安裝軸封)，通過傳動裝置與電動機相連。一、各種典型一、各種典型總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)1 1、開啟式制、開啟式制冷壓縮機冷壓縮機 開啟式壓縮開啟式壓縮機的曲軸功率機的曲軸功率輸入端伸出機輸入端伸出機體，通過聯(lián)軸體，通過聯(lián)軸器或帶輪和原器或帶輪和原動機相連接。動機相連接。它的特點是容它的特點是容易拆卸、維修，易拆卸、維修，但密封性較差，但密封性較差，工質(zhì)易泄漏，工質(zhì)易泄漏，因此曲軸外伸因此曲軸外伸端有軸封裝置。端有軸封裝置。開啟活塞式制冷壓縮機的特點是：開啟活塞式制冷壓縮機的特點是：1 1）原動機獨立，不接觸制冷壓縮機內(nèi)的制冷劑和潤滑油，因而無）原動機獨立，不接觸制冷壓縮機內(nèi)的制冷劑和潤滑油，因而無需采用耐油和耐制冷劑的措施。如果原動機為電動機，只需使用普需采用耐油和耐制冷劑的措施。如果原動機為電動機，只需使用普通的電動機。而且原動機的損壞、修理、更換對制冷系統(tǒng)沒有任何通的電動機。而且原動機的損壞、修理、更換對制冷系統(tǒng)沒有任何影響。影響。2 2）在無電力供應(yīng)的場合，可由內(nèi)燃機驅(qū)動，從而使開啟式壓縮機）在無電力供應(yīng)的場合，可由內(nèi)燃機驅(qū)動，從而使開啟式壓縮機在交通工具的制冷系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。如冷藏車，汽車空調(diào)等。在交通工具的制冷系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。如冷藏車，汽車空調(diào)等。3 3）壓縮機的缸蓋和氣缸體充分暴露在外，便于冷卻，減少了吸入）壓縮機的缸蓋和氣缸體充分暴露在外，便于冷卻，減少了吸入制冷劑蒸氣的過熱度。而且容易拆卸，維修方便。制冷劑蒸氣的過熱度。而且容易拆卸，維修方便。4 4）可用作氨制冷壓縮機，在以氨為制冷劑的制冷系統(tǒng)中，因氨對）可用作氨制冷壓縮機，在以氨為制冷劑的制冷系統(tǒng)中，因氨對銅有腐蝕性，故不能將電動機包含在制冷系統(tǒng)中，而只能采用開啟銅有腐蝕性，故不能將電動機包含在制冷系統(tǒng)中，而只能采用開啟式壓縮機。式壓縮機。5 5）可以通過改變皮帶傳動比的簡單方法改變壓縮機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)）可以通過改變皮帶傳動比的簡單方法改變壓縮機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)其制冷量。其制冷量。 然而開啟活塞式制冷壓縮機除了制冷劑和潤然而開啟活塞式制冷壓縮機除了制冷劑和潤滑油比較容易泄漏這一最大缺點外，尚有質(zhì)量大、滑油比較容易泄漏這一最大缺點外，尚有質(zhì)量大、占地面積及噪聲大等缺點。因此，開啟活塞式制占地面積及噪聲大等缺點。因此，開啟活塞式制冷壓縮機中，除了用氨作為工質(zhì)或不用電力驅(qū)動冷壓縮機中，除了用氨作為工質(zhì)或不用電力驅(qū)動的情況下保持其獨占地位外，在小型制冷壓縮機的情況下保持其