第二章 制冷机械
l主要介绍:
l制冷压缩机的结构原理;
l制冷机中的热交换设备、节流阀及附属设备;
l吸收式制冷机械等。
重点:
活塞式制冷压缩机的结构原理
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l蒸汽压缩式制冷机械系统由
l压缩机冷凝器、蒸发器、节流阀等四大部件和其他的控制及自动调节装置组成。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l一、压缩机的主要功能
l压缩机是制冷机的主要机器,它的主要功能是吸取蒸发器中低压低温制冷剂蒸汽将其压缩成高压高温的过热蒸汽。这样便可推动制冷剂在制冷系统内循环流动,并能在冷凝器内把从蒸发器中吸收的热量传递给环境介质
(空气或水),以达到制冷的目的。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l一、制冷压缩机的分类
l
l
压缩机速度型压缩机(离心式制冷压缩机)
容积型压缩机活塞式回转式螺杆式滚动转子式
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l二、活塞式压缩机
l(一)活塞式压缩机的分类
l 1.按制冷剂来分,分为氨压缩机和氟利昂压缩机两种。
l 2.按压缩机的级数来分可分为三种:
l 单级压缩机,双级压缩机,多级压缩机。
l 3.按压缩机与电动机的连接方式来分有三种:
l 开启式压缩机,半封闭式压缩机,全封闭式压缩机。
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开启式压缩机
2
F
1
0
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半封闭式压缩机6FW7B
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全封闭式压缩机
2FM4
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l 4.按汽缸中心线的位置来分:
l 卧式压缩机——气缸中心线为水平的。
l 立式压缩机——气缸中心线与轴中线相垂直。
l V 式、W 式及S
(扇)式压缩机—一气缸中心线相交,并与曲轴中心线成一定角度。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l制冷压缩机的型号可用一定的符号表示,它包括:气缸数、制冷剂种类、气缸排列方式、气缸直径等4个方面。比较通用的表达格式是:
一个字母,表示结构特征(开启式省略)
一个字母,表示气缸排列方式(通常L形省略不注)
二位数字,表示气缸直径,以cm为单位一位或二位数字,表示气缸数目一个字母,表示制冷剂种类(氨用A,氟利昂用F)
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l(1)卧式压缩机
l卧式压缩机一般都是双作用的,其工作原理,
当活塞向左运动时,左边气缸气体被压缩,压力增大,并将排气阀打开,进行排气;而右边气缸进行吸气。当活塞向右运动时,则左边气缸吸气,右边气缸排气。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l卧式压缩机的构造:
l主要由机架、气缸、吸气阀、排气阀、填料、
活塞、活塞环、曲轴连杆机构及润滑装置所构成。
l卧式缩机产冷量大,机身笨重,占地面积大,
转速慢,操作稳定,气缸(因受活塞重量作用影响)单面磨损大。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l(2)立式压缩机
l立式压缩机,吸气阀装在活塞顶部,当活率向下运动时,吸气阀门被打开。气缸进行吸气。
当活塞向上运动时,气缸内蒸汽压力逐渐增大,
吸气阀门自行关闭,随着活塞向上移动,气体的压力大于冷凝压力时,即顶开样盖(安全板)
上的排气阀门,并将气体压入高压管路中。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l立式压缩机的构造
l常用的为双缸、单作用、直流式的立式压缩机。其主要构件有曲轴箱、气缸、活塞、气阀、
活塞环、水套、曲轴连杆机构、润滑装置等。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l①曲轴箱
l曲轴箱是立式和V 式等压缩机的机架,承受机件所产生的力,用铸铁制成。
l②气缸
l在这里进行制冷剂的吸入,压缩与排出等过程。
气缸两端有低压气体入口和高压气体出口上部有上盖,下部与曲轴箱相连通。里面有样盖(安全板),用缓冲弹簧压紧。如果气缸内吸入氨液,
产生较大的压力(液体是不可压缩的),样盖就能向上升起,将氨液放入排气腔内,压缩机发出响声,称为敲缸。发现敲缸,应及时纠正。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l③活塞与气阀
l活塞由铸铁或铝合金制成。
l吸气阀装在活塞上部,
排气阀装在样盖上,制冷剂在气缸内运动路线,
由吸气阀吸入至排气阀排出止,是同一个方向
(直线的)运动的,故称为直流式。由此可见卧式压缩机为非直流式的。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l④活塞环
l通称涨圈,装在活塞表面上的槽内。
l上活塞环为密封环(又称汽环),使活塞与气缸壁之间形成密封,避免制冷剂蒸气从高压侧窜入低压侧,以保证所需之压缩性能。同时,
能防止活塞与气缸壁的直接摩擦,有保护活塞的作用,活塞磨损后修理困难,活塞环损坏可更换新的。
l下活塞环为油环(刮油坏),用途是刮去气缸壁上多余的油量。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l⑥曲轴连杆机构
l由曲轴、连杆、活塞组成时传动机构,使曲轴的旋转运动改变为活塞的上下往复直线运动。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l⑦润滑装置
l压缩机的润滑油循环是依靠齿轮油泵进行的。
齿轮油泵的作用是将曲轴箱内的润滑油输送到压缩机的各运动部件。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l 立式压缩机的特点是机器灵巧、轻便、
转速快、占地面积小、磨损小。直流式气缸受热良好。生产能力l20000~35000瓦,
适合一般工厂制冷应用。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l (3)(V形、W形、S形)压缩机
l现代新型系列制冷压缩机的特点
l (1)高速、多缸。高速压缩机的转速在960~
1500r/min范围内,活塞平均线速度达到3~
4m/s,压缩机的吸、排气阀系采用逆流式,结构紧凑、重量轻、尺寸小。
l 多缸压缩机的气缸数一般都在4缸以上。选择多缸结构型式能使压缩机结构合理,布置紧凑,动平衡性能好。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l (2)能量调节与减载启动。多缸压缩机可通过一套卸载机构,使部分气缸空载运转,达到调节制冷量的目的。在制冷压缩机运转过程中,
根据冷负荷的大小,自动或手动进行调节。在停机时,该卸载机构可使部分或全部气缸的吸气阀片呈顶升状态。因而,制冷压缩机可实施减载启动或空载启动,所以,即使大型制冷压缩机也可以采用鼠笼式电动机。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
l (3)3种制冷剂通用。新型大缸经制冷压缩机,
如缸径为125、170nm的制冷压缩机,对
R717、R12、R22等制冷剂都可适用,只要更换一部分零部件,如安全阀、气阀弹簧、
假盖弹簧、冷却水套、轴封等。3种制冷剂的通用提高了制冷压缩机通用化的程度。
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8FS10型制冷压缩机总体结构
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机二、滚动转子式制冷压缩机滚动转子式制冷压缩机由一个圆柱形气缸和圆柱转子组成。转子安装在气缸内,两者互相接触,转子旋转中心与气缸的几何中心重合,
但与转子本身的几何中心有一偏心距。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机气缸的上部中间,
安装着一块能上下滑动的刮片,因此又称为刮片式制冷压缩机。刮片是依靠偏心转子的旋转而做上下运动的,刮片的下部始终同转子的表面相接触,因此,刮片与气缸内壁,转子外表面及两侧端盖组成了一个封闭的基元容积。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机而容积的大小则随转子的旋转而产生周期性的变化。气缸的进气口设有气阀,而排气口有排气阀。为了减少余隙容积,排气口的位置应该尽量靠近刮片。刮片将气缸分成两个基元容积,刮片一侧的基元容积进行膨胀吸气,同时,另一侧的基元容积进行压缩排气。
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第一节 蒸汽压缩式制冷压缩机
(a)位置,左侧吸气腔开始吸气;右侧排气腔中气体开始压缩。
(b)位置,左侧继续吸气,
右侧继续压缩。
(c)位置,由(b)到(c)
位置的过程中,右侧排气腔中的气体被压缩到一定压力时,
排气阀自动开启进行排气,而左侧吸气腔继续吸气。
(d)位置,右侧排气终了状态,而左侧仍继续吸气。
(e)位置,吸气和排气都达终了状态。
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