第四节
制 冷 压 缩 机
11-4 制冷压缩机
? 制冷压缩机有,
? 活塞式
? 转速不能太高,有惯性力 (活塞作往复运动 ),受吸、排气阀等限
制,用于中、小制冷量的场合
? 回转式
? 螺杆式、滑片式、滚动转子式和涡旋式等
? 没有往复运动部件和吸、排气阀,转速较高
? 除螺杆式用于中等以上 Q0的场合外,其它多用于小制冷量或
低压力比场合
? 离心式
? 转速高,适用于大流量,主要用于大型空调制冷装置
? 活塞式制冷压缩机的结构、工作原理见“空压机”
部分
11-4-1 活塞式制冷压缩机结构 (1)
? 图示出 8FSl0型开启式压缩机
? 缸径 100mm,两缸一列
? 四列气缸布置成扇形
? 相邻两列气缸中心线夹角为
45‘
? 机体
? 上部为气缸体 2;下部为曲轴箱 15;
中间隔板 9最低处开有回油均压
孔 30,使吸气腔与曲轴箱相通,
作用是:
? (1)经活塞环漏入曲轴箱的冷剂
能经吸气腔抽走
? (2)系统带回的滑油流回曲轴箱
? (3)必要时用本机抽空曲轴箱,
回收冷剂或抽除空气
? 2 stage compress.swf
11-4-1 活塞式制冷压缩机结构 (2)
? 气缸套外围为吸气腔 3
? 吸气管 1下部设有吸气滤网 24
? 气缸顶部空间为排气腔 6
? 在排气腔与吸气腔之间有安全
阀 11
? 吸、排气阀采用环片阀
? 气缸套端面上带有两圈阀座线
? 两圈阀座线之间有 24个吸气孔
? 使气缸与气缸套外吸气腔相通
? 装有吸气阀片限位器 18
? 6个气阀弹簧 2将吸气阀片 3紧压
在缸套端面的吸气阀座上
capacity control.avi
compressor 1.avi
compressor 1.avi
compressor 2.avi
11-3-4 活塞式制冷压缩机结构 (3)
? 排气阀座也有内外两圈
? 外圈在吸气阀限位器上端内边缘,内圈在排气阀芯 13周边
? 排气阀片 15用假盖 12作限位器
? 当吸进较多液体冷剂或滑油,而会产生液击时,假盖组件即会被
顶起,使缸内压力不致过高而损坏零件
11-3-4 活塞式制冷压缩机结构
? 油压启阀式能量调节机构
? 可使压缩机根据热负荷的大小,相应地以 8缸,6缸或 4
缸投入工作
? 它由转环 4、顶杆 31(每缸 6根 )以及装设在两缸套之间
的卸载油缸 28等组成
11-4-1 制冷压缩机
? 这种能量调节机构仅在卸载油缸充入有足够压力的滑油时,推动卸载活塞 26,
则横销 29使转环 4转一角度,6根顶杆在弹簧 19作用下落至转环 4的凹处,
其上端不再能从缸套上端的六个顶杆孔伸出,使吸气阀片能正常启闭,
才能使所控制的气缸投入工作。当卸载油缸中压力油泄放时,卸载活
塞在弹簧 27作用下回移,横销 29又使转环转回至图示位置,顶杆 31又
将吸气阀片顶起而常开,所控制的气缸就处于卸载状态。压缩机在刚
起动时,滑油泵需要经一定的时间 (30~ 60s)才能建立油压。所以在刚
起动期间,有卸载机构的气缸均处于卸载状态,从而减少了原动机的
启动负载。该能量调节机构可以通过手动能量调节阀控制,但船用制
冷压缩机一般都设置自动能量调节装置,以便根据吸气压力的高低,
自动地控制卸载的缸数。
? 8FSIO型压缩机采用筒状活塞;由铝合金制造。由于铝合金活塞的
热膨胀系数比钢制的活塞销大,二者是过盈配合,拆装时应将铝活塞
加热到 80℃ 左右。活塞上装有两道密封环和一道刮油环。
? 压缩机的轴封采用单端面机械轴封。
11-4-1 制冷压缩机
? 吸、排截止阀采用带有多
用通道的双阀座结构
? 它在于阀体上多出:
? 一个常开通道 4
? 一个多用通道 11
? 可借同一阀芯来启闭
? 将阀杆退足,则多用通道关

? 阀杆退足后再旋进半圈,则
多用通道开启
? 常开通道和多用通道可用来
接装压力表和压力继电器等
? 此外,在操作、检修时多用
通道还可有其他多种用途
11-4-1 制冷压缩机装放油阀
? 8FSl0型压缩机装放油阀
? 曲轴箱油路
? 与阀芯上下弓型空间相通
? 可借管接头 2及阀通往机外
?,运转”位置,图 (c)
? 滑油可以从曲轴箱被油泵吸
人,然后伊往滑油系统
? 装油位置,图 (d)
? 油泵就可 从机器外面吸油、
然后充.人滑油系统
? 放油位置,图 (e)
? 滑油在曲轴箱内的压力作用
下,经管接头放至机外
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? 其实是排气量调节
? 在实际中,装置热负荷在变动
? 当处于低负荷时,p0就会过低
? 不仅会使 ε降低,还可能因低压继电器断电而停车
? 常用的调节方法有以下几种
? (1)间歇运行法
? 当库温降到设定下限时,使压缩机停转
? 当库温上升到规定温度上限时,使压缩机起动
? 压缩机启停通过低压继电器或温度继电器自动控制
? 法简便易行,用于小型制冷压缩机及热负荷变化不大场合
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? (2)吸气节流法
? 通过改变压缩机吸气阀开度来实现
? 当热负荷降低时,减小吸人阀开度,吸气压力
相应降低,比容增大,G减小,Q0降低
? 压缩机气缸顶部装有能量调节油缸
? 它能根据需要控制顶杆自动限制吸气阀片升程,从
而实现吸气节流
? 也可以在吸气管路上设蒸发压力调节阀进行吸气节

? 方法简单,但不经济
? 人为提高了压力比,使单位功耗和排气温度上升,故只适
用于调节幅度不大的小型压缩机
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? (3)排气回流法
? 在吸、排气管之间设旁通管
? 调节旁通阀开度,就能改变压缩机的有效排气量
? 最不经济,而且会提高压缩机排气温度
? 仅用于不带能量调节机构的小型压缩机
? (4)变速调节法
? 经济性好,但转速降低必须考虑润滑的可靠性
? 交流电制,改变压缩机的转速比较困难
? 交流电动机变频无级调速
? 变频空调器已经问世
? 尚未在船用制冷装置中应用
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? (5)吸气回流法
? 多缸压缩机广泛采用
? 通过将部分气缸的吸气阀常开
? 使吸人缸内的气体在活塞上行时返回吸气腔
? 以减少压缩机的实际排气量,从而实现能量调节
? 同时可实现卸载起动
? 根据气缸吸气阀启闭驱动力不同,又有:
? 电磁式、油压式和气动式等
? 一般都是以吸气压力为被调参数
? 吸气压力高反映热负荷大,压缩机需加载
? 反之,吸气压力低,则压缩机卸载
? 制冷空调动画 \capacity control.avi
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? 其卸载机构有:
? ( 1)油压启阀式卸载机构
? 油压启阀式卸载机构的具体型式很多
? 图 11-14所示丹麦沙勃罗公司生产的 SMC型八缸压缩机采用
的由双电磁阀控制的油压启阀式卸载机构
? 压缩机相邻两缸为一组,由一套卸载机构进行控制
? 靠外侧的两组气缸作为不能调节酌基本工作缸
? 中间的两组气缸作为可调气缸
? 根据吸气压力变化,使一组或两组气缸投人工作或撤出工作
? 从而使八缸机的能量实现 100% (八缸工作 ),75% (六缸工作 )和
50% (四缸工作 )的三挡调节
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? 基本工作缸的卸载机构虽然不能调节,但因其是直接与压缩机滑油泵 10的
排油连通,故起动时由于油压一时尚未建立,卸载油缸中的活塞被弹簧 5顶
到尽头,于是基本工作缸也就能够和可调缸一样地处于卸载状态,从而实
现压缩机的空载起动。经过不长时间,由于滑油系统中的油压已经升高,
于是,卸载油缸中的活塞也就会被推至缸底,遂而在实现空载起动后又能
使基本工作缸自动地投入工作。
? 调节气缸重,Ⅳ 和 v,Ⅵ 的卸载油缸,其油路是由电磁滑阀 1DF和 2DF分别
控制。电磁滑阀 1DF和 2DF则分别由感受压缩机吸人压力的能量调节压力
继电器 P3/ 4和 P4/ 4控制。
? P4/ 4的接通压力按最高工作蒸发温度调定,幅差为 0,04~ 0,05MPa; P3
/ 4的动作压力比 P4/ 4低 0,01~ 0,02MPa。
? 当蒸发器的热负荷大于压缩机四缸工作的制冷量时,吸人压力就要升高。
一旦吸入压力升高到 P3/ 4的接通压力,那么,P3/ 4就会接通,使 1DF有
电,这时,滑阀即被吸上,来自滑油泵的压力油也就会经 1DF流人 Ⅱ, Ⅳ
气缸的卸载油缸,遂而使置,Ⅳ 气缸投入工作。若直,N气缸工作后,吸
人压力仍然上升,以致使 P4/ 4接通,则 2DF通电,将滑阀吸上,于是压力
油经 2DF又将通人 V、
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? Ⅵ 气缸的卸载油缸,遂而使 V,Ⅵ 组气缸也投人工作。当吸入压力回降到 P4/ 4的断
开压力,则 2DF失电,滑阀下落,V,Ⅵ 气缸的卸载油缸就会与油泵来油隔开,而与
曲轴箱相通。于是,油缸活塞即被弹簧顶回,使油缸牛的压力油泄人曲轴箱,V,Ⅵ
气缸也就随之卸载。若减为 6缸工作后,制冷量仍大于热负荷,以致使吸人压力继续
下降至 P3/ 4的断开压力,则 1DF失电,滑阀下落,Ⅱ, Ⅳ 气缸随之卸载,于是,压
缩机变成以 4个基本缸进行工作。此时,若制冷量仍大于热负荷,以致使吸入压力降
低到低压继电器的断开压力以下时,则压缩机就要停车,遂而实现间歇运动的能量
调节。
? (2)气动启阀式卸载机构
? 图 11— 15所示为日本 DAIKIN公司生产的 RKS型八缸压缩机的卸载机构,它以高压
制冷剂气体为动力,由三通电磁阀 2,
? 卸载弹簧 3、卸载活塞 4和顶杆 5等组成。图中,卸载活塞 4的上腔始终与吸人腔连通,
而其下腔则视三通电磁阀的位置不同,而与吸人腔或排气腔相通。当能量调节压力
继电器感受的吸人压力信号,升至调定的上限值时,该继电器即通电,使三通电磁
阀 田 11-15 气动启阀式卸载机构
11-4-1-2 压缩机的能量调节
? 推动其上移,使顶杆 5在其弹簧的作用下上升。于是,吸气阀片可自由起落,气缸即
投人正常工作。而当吸气压力降至能量调节继电器调定的下限值时,该继电器即断
电,三通电磁阀就将处在图 11·15(凸 )所示的位置,卸载活塞的下腔则又会转而与吸
气腔相连通,于是,卸载活塞在弹簧 3的作用下下移,通过顶杆 5使吸气阀片常开,
该气缸也就随而卸载。
? · 二、蠕杆式制冷压缩机
? 近年来螺杆式制冷压缩机发展很快,机器品种增多,机组系统不断更新,制冷量
也向更小
? 和更大的范围伸展,效率,噪声等指标已接近或达到活塞式制冷压缩机的水平。故
在中等制冷量范围内,它已发展成为制冷机的主要机型之一。
? 螺杆式制冷压缩机一般采用喷油式压力润滑,即在压缩机工作过程中,通过油泵
将油喷射至两螺杆的工作部位及需润滑的部位,除对运动部件起到良好润滑作用外,
还起到冷却、密封和降低噪声的作用。由于润滑油比制冷剂气体的热容量大得多,
喷油后即可降低压缩机的排气温度。所以喷油式压缩机的排气温度一般不超过 80'C。
滑油通过卸载滑阀上的喷油孔喷人,喷油位置一般选择在制冷剂气体已受到压缩的
部分,以保证其冷却效果。在其他工业部门,为防止被压送的气体受到污染,多采
用不喷油式螺杆压缩机,这种压缩机转子受温度影响较大,故在两转子之间留有一
定的间隙,以避免互相摩擦,而两转子的同步转动则是借一对传动齿轮来实现的。
? 1.螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理