内容发布更新时间 : 2024/11/17 2:34:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
制冷系统(压缩机)性能原理分析
往复式压缩机又称活塞式压缩机。压缩机的工作腔是汽缸。活塞在汽缸内作上下往复运动,从而完成了压缩、排汽、膨胀、吸汽等过程。
图1中的四个过程分别表示了压缩机1二作中的四个过程。到最低位置(称活塞的下止点)时,汽缸吸满蒸气。而活塞转而向上,这时吸、排汽门都关闭,汽缸容积缩小,蒸气被压缩,一直压缩到排汽压力为止。
图中(b)为排汽过程:当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时,排汽阀开启,活塞继续上移,蒸气排出,一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时,排汽结束。
图中(c)是余隙膨胀过程:为了防止活塞与吸排汽阀碰撞,活塞上移到上止点时,活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙,称余隙。当活塞转而向下运动时,排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启,吸汽不能开始。这时余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀,一直膨胀到吸汽压力以下时才结束。
图中之(d)是吸汽过程:吸汽阀开启,随着活塞往下运动而吸汽,一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。
优点:它应用比较广泛,制造技术成熟,结构简单,而且对加工材料和加工lT艺要求较低,造价比较低,适应性强,能适应广阔的压力范围和制冷量要求,可维修性强。
缺点:无法实现较高转速,机器大而重,不容易实现轻量化,排气不连续,气流容易出现波动,而且工作时有较大的振动。由于曲轴连杆式压缩机的上述特点,已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式,曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。
螺杆式压缩机的构造与工作过程
螺杆式压缩机是一种回转式容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气的吸人、压缩和排IqJ过程。无油螺杆压缩机在本世纪三十年代问世,主要用于压缩空气。后来汽缸内喷油的螺杆式压缩机出现,性能得到提高,目前,喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。螺杆式压缩机分为双螺杆和单螺杆两大类,双螺杆压缩机习惯上称为螺杆式压缩机。
(1)图2为喷油式螺杆式压缩机的构造。在断面为双圆相交的汽缸内,装有一对转子—— 阳转子和阴转子。阳转子有四个齿,阴转子有六个齿,两根转子相互啮合。当阳转子旋转一周,隐转子旋转2/3周,或者说,阳子的转速比阴转子的转速快50%。图3是螺杆式压缩机从吸汽靠排汽的工作过程,在汽缸的吸汽端座上开有吸汽口,当齿槽与吸汽口相通时,吸汽就开始,随着螺杆的旋转,齿槽脱离吸汽口,一对齿槽空间吸满蒸气,如图(a)。
螺杆继续旋转,两螺杆的齿与齿槽相互啮合,有汽缸体、啮合的螺杆和排汽端座组成的齿槽容积变小,而且位置向排汽端移动,完成了对蒸气压缩和输送的作用,如图(b)。当这对齿槽空间与端座的排汽
口相通时,压缩终了,蒸气被排出,如图(c)。每对齿槽空间都存在着吸汽、 压缩、排汽三个过程。在同一时刻存在着吸汽、压缩、排汽三个过程,不过 它们发生在不同的齿槽空间。
(2)螺杆式压缩机的优点:
①螺杆式压缩机只有旋转运动,没有往复运动,因此压缩机的平衡性好,振动小,可以提高压缩机的转速。
②螺杆式压缩机的结构简单、紧凑,重量轻,无吸、排汽阀,易损件少,可靠性高,检修周期长。
③在低蒸发温度或高压缩比工况下,用单级压缩仍然可正常工作,且有良好的性能。这是由于螺杆式压缩机没有余隙,没有吸、排汽阀,故在这种不利工况下仍然有较高的容积效率。 ④螺杆式压缩机对湿压缩不敏感。
⑤螺杆式压缩机的制冷量可以在10%一100%范围内无级调节,但在40%以上负荷时的调节比较经济。
(3)缺点:噪声较大,以及需要设
置一套润滑油分离、冷却、过滤和加压的辅助设备,造成机组体积大。
(4)应用范围
双螺杆压缩机在化工、制冷及空气动力工程中,它所占的比重较大。螺杆压缩机的容积流量范围是2 50m 3/12f a)吸气结束 f b)压缩行程 f c)排出开始之前 图4旋涡式压缩机
工作原理
1、定圈 2、动圈 3、动圈涡旋中心 4、5、6、8、制冷剂气体 7、最小压缩容积 9、排气口
10、动圈涡旋中心 l1、开始压缩客积(最大容积)
12、回旋半径min,终了压力一般小于12MPa,个别场合可达4.5MPa。在化工系统中,大都采用于式结构,而空气动力工程与制冷领域中常采用湿式。
3、旋涡式压缩机的工作原理旋涡式压缩机的机理早在20世纪初由法国人所发明,但是由于当时加工精度不高和结构上存在问题,而一直未得到推广使用。到了七十年代,这项技术在美国才开始得到应用。自本世纪80年代以来,涡旋压缩机以其机构紧凑、高效节能、微振低噪以及工作可靠性等特点,开始在小型制