制冷压缩机工作原理

制冷压缩机工作原理浅述
五岳盟主/编辑
1881年7月，美国总统菲尔德遭遇枪击，伤势严重，必须立即动手术取出子弹。
时值盛夏，病室酷热难当。医生提出，只有降低室温才能为总统实施手术。在那个空调机还没有发明的年代，人们通常用冰块来使室内空气冷却。可眼下，根本就来不及获取冰雪！这时，有个叫谢多的年轻人挺身而出，要尝试着为总统病室降温。谢多当过消防员，知道空气压缩到一定程度会产生高温，从而引发火灾。这个善于思考的年轻人想，既然空气经过压缩能释放热量，那么压缩后的空气恢复到原来的正常状态，是不是会吸收热量呢？本着这样的思路，他给总统的病室安装了一台机器，结果成功地降低了室温。总统得救了，谢多也因此成为世界上第一台空调机的发明者。
制冷压缩机是空调系统的核心部件，通常称为制冷机的主机。科学技术的进步，新式空调系统不断出现，推动了制冷压缩机制造技术的不断进步。从目前制冷压缩机的发展趋势来看，结构紧凑、高效节能以及微振低噪等特点是空调压缩机制造技术不断追求的目标。下面对制冷压缩机做一个概述.
关键字：压缩机工作原理
制冷压缩机是空调系统的核心部件，通常称为制冷机的主机。科学技术的进步，新式空调系统不断出现，推动了制冷压缩机制造技术的不断进步。从目前制冷压缩机的发展趋势来看，结构紧凑、高效节能以及微振低噪等特点是空调压缩机制造技术不断追求的目标。下面对制冷压缩机做一个概述.
作用:
l、从蒸发器中吸m蒸气，以保证蒸发器内一定的蒸发压力;
2、提高压力(压缩)，以创造在较高温度下冷凝的条件;
3、输送制冷剂，使制冷剂完成制冷循环。
一、压缩机的种类很多，根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。
l、定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例提高的，它不能根据制冷 的需求而自动改变功率输 ，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号来实现，当温度达到设定的温度，压缩机停止工作;当温度升高后，压缩机开始 T二作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。
2、变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器m风口的温度信号，而是根据空调管路内压力变化信号来控制压缩机的压缩比从而自动调节m 风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。
二、根据工作方式的不同，
可分为两大类—— 容积型与速度型。
容积型压缩机是靠工作腔容积的改变来实现吸汽、压缩、排汽等过程。属于这类压缩机的有往复式压缩机和回转式压缩机。速度型压缩机是靠高速旋转的T作I1"轮对蒸气做功，压力升高，并完成输送蒸气的任务。属于这类压缩机的有离心式和轴流式压缩机，目前常用的是离心式压缩机。1、往复式压缩机的工作原理
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。
( 2)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。
(3)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。
2、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，开始在小型制冷及空调领域获得越来越广泛的应用，也因此成为压缩机技术发展的主要方向之一。旋涡式压缩机也是一种容积型回转式压缩机，一般为直立型。其结构主要分为动静式和双公转式2种，目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮与静涡轮组成。动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线型涡旋齿组成，两者偏心配置且相差180o，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，无自转，只有公转。
(1)工作原理
如图4所示，一对相同型线且相互错开180度的涡旋叶片圈组合一对啮合，动圈2以回旋半径的圆作不旋转的回运动。如(A)所示，在吸气完了时，一对涡旋圈共形成两对月牙形容积。最大的月牙容积l1即将开始压缩。动圈涡旋中心绕定圈涡旋中心连续公转，原最大的月牙容积实现a—b—c的压缩，达到预定压力，由排气口9排出。在月牙11压缩的同时，在动圈和定圈的外周义形成吸气容积4、8，连续回转运动过程中，也实现了相同的压缩，如此周而复始完成吸气、压缩、排气过程。
(2)涡旋式压缩机优点：
① 容积效率高，因为相邻的月牙形空间之间的压差小，泄漏少，无吸汽和排汽阀，阻力小，无余隙容积的再膨胀。
② 绝热效率高，在同样制冷量情况下，旋涡式比往复式约高10%。
③ 动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小，整机振动小。
④ 零部件少。约为往复式的40% 。
⑤ 驱动动涡盘运动的偏心轴可
以高速旋转，因此涡旋式压缩机体积小、重量轻，约比往复式轻l5% 。
⑥ 涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。
(3)缺点：要求加工精度高。
 冷藏物冷冻数据表    冷库的维护与保养     制冷控制系统常见故障分析、处理一、电磁阀1．线圈烧坏现象为低压负值，电磁线圈外壳无热感，用万用表RX10测量为短路。解决方法，可单独换掉同类线圈。2．阀芯搁死现象为无开启和闭合动作，a．搁在关闭位置时低压为负值,无制冷循环。b．搁在开启位置，停车后高低压很快平衡，开车时易造成液出。解决方法为清洗。3．关闭不严现象为停车一段时间内高低压很快平衡，一世界形势时有时有液出现象，解决方法为调换铁芯。4．油堵、脏堵现象为微堵状态时有冷感或结霜，直至到全堵、低压偏低，影响制冷循环。二、压力控制器1．不产生动作：现象为（1）电气线路有故障或接错，（2）电接点拉毛或粘连，（3）机械动作元件失灵，（4）联接管路油堵，（5）无信号输入，（6）有泄漏2．失控：现象为（1）调定值有误，（2）定位脱落，（3）机械元件变形及弹簧力变值，（4）高低压信号接错，信号管变形或弯曲产生内阻，（5）压力控制器远离压缩机造成动作时间差。装配式冷库 : 库体保养维护 冷库的保养 A 冷库新安装完毕或长期停用后 , 再次使用 , 降温的速度要合理 : 每天控制在 8-10 0 C 为宜 , 在 0 0 C 时应保持一段时间 。 B 库板保护 : 注意使用中应注意硬物对库体的碰撞和刮划。因为可以造成库板的凹陷和锈蚀，严重的会造成库体局部保温性能降低。 c 密封保护，由于装配式冷库是由若干块保温板拼而成，因此板之间存在一定的缝隙，施工中这些缝隙会用密封胶密封，防止空气和水分进入。所以在使用中对一些密封失效的部位及时修补。 D 地面保护，一般小型装配式冷库的地使用保温板，使用冷库时应防止地面存有大量的冰和水，如果有冰，清理时切不可使用硬物敲打，损坏地面。 制冷系统的日常作维护和保养，制冷系统在运行中如何进行保养 : 1 初期运转机组 : 要经常观察压缩机的油面及回油情况及油的请诘度，发现油脏或油面下降要及时解决，以免造成润滑不良。 2 对于风冷机组 : 要经常清扫风冷器使其保持良好的换热壮态。 对于水冷机组：要经常检查冷却水的混浊程度，如冷却水太脏，要进行更换。检查供水系统有无跑、冒、滴、漏问题。水泵工作是否正常，阀门开关是否有效，冷却塔 . 风机是否正常。 对于冷风机组 : 经常检查冷凝器出现结垢问题，要及时清除水垢。 3 对于风冷机式的蒸发器：要经常检查除霜情况，除霜是否及时有效，会影响制冷效果，导致制冷系统回液。 4 经常观察压缩机运行状态，检查其排气温度，在换季运行时，要特别注意系统的运行状态，及时调整糸统供液量和冷凝温。 5 仔细倾听压缩机，冷却塔、水泵或冷凝器风机运转声音，发现异常及时处理，同时检查压缩机、排气管及地脚的振动情况。 6 对压缩机的维护：初期糸统内部清洁度较差，在运行 30 天后要更换一次冷 冻油和干燥过滤器，在运行半年之后再更换一次（要根据实际情况而定）。对于清洁度较高的系统，运行半年以后也要更换一次冷冻油和干燥过滤器，以后视情况而定。