《回转式压缩机》课件

回转式制冷压缩机,授课:陈礼 余华明 使用教材:制冷流体机械,第一节 概 述,回转式制冷压缩机同时兼有容积式和速度式两类机器的特点 ： 1）结构简单，体积小、重量轻、零部件少(特别是易损件少)，可靠性高。 2）它运转时力矩变化小，动力平衡性好，转速高，振动小，输气脉动小，同时操作简便，易于实现自动化。 3）缺点，主要是它的运动机件表面多呈曲面形状，这些曲面的加工及检测均较复杂，有的还需使用专用设备。,4）回转式制冷压缩机运动机件之间或运动机件与固定机件之间，常需保持一定的运动间隙，气体通过间隙势必引起泄漏，这就限制了回转式制冷压缩机达到较大的压力比，同时，为了不降低回转式制冷压缩机的效率，又必须控制运动间隙尽可能小，势必造成加工和装配精度较高。 5）由于转速高以及工作容积与吸、排气孔口周期性地通断，使螺杆式制冷压缩机噪声较高，故常需采用减噪消声措施。,第二节 螺杆式制冷压缩机工作原理及特点,一、螺杆压缩机的分类 按照密封方式分： （1）开启式 （2）半封闭式 （3）全封闭式 按原理和结构分： （1）喷油双螺杆压缩机 （2）无油双螺杆压缩机 （3）单螺杆压缩机,（1）开启式,（2）半封闭式,（3）全封闭式,二、双螺杆的工作原理 螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子与一个阴转子，并借助于包围这一对转子四周的机壳内壁的空间完成的。,双螺杆的工作原理图,三、双螺杆压缩机的结构 螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置等。,三、双螺杆压缩机的结构,1、机壳 由机体、吸气端座和排气端座组成，是压缩机的主要组成部分。机体2是连接各零部件的中心部件，它为各零部件提供正确的装配位置,2、转子 它是实现变容式压缩的主要部件，由阴、阳转子组成,3、轴承 主轴承：支承阴、阳转子，并保证转子高速旋转的零件 副轴承：克服这种轴向力 4、平衡活塞：采用平衡活塞来平衡轴向力 5、轴封：采用摩擦环式机械密封结构 6、能量调节机构：由滑阀、油缸、油活塞、连接件、复位弹簧、四通换向阀(也可用四通电磁换向阀)、油管路及能量指示器等组成,起调节制冷量的作用 7、消声器：消声设备,四、双螺杆压缩机的能量调节系统,滑阀调节 输气量调节滑阀是螺杆式制冷压缩机中用来调节输气量的一种结构元件，虽然螺杆式制冷压缩机的输气量调节方法有多种，但采用滑阀的调节方法获得了普遍的应用。如图所示,滑阀调节的原理图,(1)手动能量调节控制系统,(2)四通电磁阀控制系统,五、润滑系统,六、带经济器的螺杆式制冷压缩机,为了扩大其使用范围，改善低温工况的性能，提高效率，可利用螺杆制冷压缩机吸气、压缩、排气单向进行的特点，在机壳或端盖的适当位置开设补气口，使转子基元容积在压缩过程的某一转角范围，与补气口相通，使系统中增设的中间容器内的闪发性气体通过补气口进入基元容积中。这样，单级螺杆压缩机按双级制冷循环工作，达到节能的效果。此增设的中间容器称为经济器,经济器系统结构图,1、转速高，重量轻，体积小，占地面积小以及排气脉动低 2、没有往复质量惯性力，动力平衡性能好，运转平稳，机座振动小，基础可作得较小 3、结构简单，机件数量少，没有易损件，它的主要摩擦件强度和耐磨程度都比较高，而且润滑条件良好，因而机加工量少，材料消耗低，运行周期长，使用比较可靠，维修简单，有利于实现操纵自动化 4 、强制输气 5、用了滑阀调节，可实现能量无级调节 6、相同的压力比下，排温比活塞式低得多，因此单级压力比高 7、没有余隙容积，因而容积效率高,七、工作特点,缺陷 1、制冷剂气体周期性地高速通过吸、排气孔口，通过缝隙的泄漏等原因，使压缩机有很大噪声，需要采取消音减噪措施 2、螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高，需用专用设备和刀具来加工 3、由于间隙密封和转子刚度等的限制，目前螺杆式压缩机还不能像往复式压缩机那样达到较高的终了压力,喷油式优点： 1、降低排气温度。 2、减少工质泄漏，提高密封效果 3、增强对零部件的润滑，提高零部件寿命 4、对声能和声波有吸收和阻尼作用，可以降低噪声 5、冲洗掉机械杂质，减少磨损,八、单螺杆压缩机 1、压缩机的结构,2、单螺杆的工作特性: 1)、结构合理，具有理想的力平衡性 2)、无余隙容积，容积效率高 3)、振动小、噪音低 4)、比功率更低、能耗更小,单螺杆制冷压缩机比双螺杆制冷压缩机节能15%以上. 5)、大修周期长，大修、维护及运行费用低,九、 螺杆式制冷压缩机的性能,1、 输气系数 影响输气系数的因素主要有： 泄漏 吸入损失 加热损失 封闭容积以及气体随转子旋转受到的离心力 其它因素:工况、喷油状态、圆周速度、齿形、间隙大小以及制造精度等,2、内压缩与功率,1)内压缩 气体的压缩是在基元容积与吸、排气孔口隔绝的转角范围内进行的，其间的压力称为内压缩压力。将基元容积与排气孔口连通瞬间的气体压力，称为内压缩终了压力，并将此值与吸气压力的比值，称为内压力比。称排气接管内的气体压力为外压力，外压力与吸气压力之比值称为外压力比。 2) 附加损失,3)绝热效率 螺杆式压缩机的经济性常用绝热效率来表示。表征机器中机械功转变为输出气体的压力能的完善程度，其定义是：,式中 理论绝热压缩所需的功率(kW)； 压缩机的轴功率，即实际消耗功率(kW)。,3、螺杆压缩机的结构参数,十、螺杆压缩机机组,第三节 滚动转子式制冷压缩机,一、工作原理 利用一个偏心圆筒形转子在气缸内转动来改变工作容积，以实现气体的吸入、压缩和排出，因而也属于容积式压缩机,二、结构,1、立式全封闭结构,2）卧式全封闭滚动活塞式制冷压缩机,（3）开启滚动活塞式制冷压缩机,1)结构简单，体积小，重量轻，同活塞式压缩机比较，体积可减小4050，重量也可减轻4050 2)零部件少，特别是易损件少，同时相对运动部件之间的摩擦损失少，因而可靠性较高 3)仅滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力可完全平衡，因此振动小，运转平稳 4)没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直接吸气，减小了吸气有害过热，所以其效率高。但其加工及装配精度要求高。,三、特点,第四节 涡旋式制冷压缩机,一、工作原理 涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相错180o对置而成，其中一个是固定涡旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，它们在几条直线(在横截面上则是几个点)上接触并形成一系列月牙形容积。 旋转涡旋盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，绕固定涡旋盘平动，两者间的接触线在运转中沿涡旋曲面移动。它们之间的相对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部件间的十字滑环来保证。,二、结构,1、立式全封闭结构,图7-29 涡旋式制冷压缩机结构简图 1吸气口 2排气口 3静涡旋盘 4动涡旋盘 5机座 6背压腔 7十字滑环 8曲轴,（2）卧式全封闭涡旋式制冷压缩机,（3）开启涡旋式制冷压缩机,三、 特点,优点 1)效率高 本连续流动，吸、排气压力脉动小。 2)力矩变化小、振动小、噪声低 3)结构简单，体积小，重量轻，运动零部件少； 4）没有吸、排气阀，易损件少，可靠性好 5）采用气体支承机构，允许带液压缩，一旦压力过高，动盘与静盘端面脱离,压力立即释放； 缺点 制造需高精度的加工设备及精确的调心装配技术,四、数码涡旋式制冷压缩机,数码涡旋式制冷压缩机结构示意图 a)负载状态 b)卸载状态 1电磁阀 2排气孔 3连接管 4能量调节腔 5活塞提升组件 6排气管 7静涡旋盘 8动涡旋盘 9曲轴 10吸气管,第五节 滑片式压缩机,一、 结构和原理 主要由机体(又称气缸)、转子及滑片等三部 分组成。,二、 工作原理和分类,1、单工作腔滑片压缩机: 主要由机体(又称气缸)、转子及滑片等三部分组成。在气缸内壁与转子外表面间形成一个月牙形空间。滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内表面上，把月牙形的空间隔成若干扇形小室，称之为基元。随着转子的连续旋转，基元容积从小到大周而复始地变化。,2、双工作腔滑片压缩机: 它由气缸、转子、滑片、两端盖、进排气孔及排气阀等组成。圆形转子2同心安装在扁圆形气缸3内，形成两个月牙形工作腔。转子上开有若干槽，滑片4置于其中并能来回滑动，当原动机带动转子转动时，由于离心力的作用，滑片被甩出，紧贴在气缸内表面上，形成压缩机的工作基元。每个基元在转子一转中完成两个工作过程。,双工作腔滑片压缩机de工作特点 1)每个基元在转子每转中吸、排气两次，完成两个工作循环，因而流量更均匀、脉动性更小、输气量大且结构更加紧凑。 2)压缩机有两个对称的工作腔，两组吸、排气口相错180o，这样作用在转子上的径向气体力基本平衡（滑片为偶数时理论上可以完全平衡），卸除了轴承的径向负荷，故轴承的使用寿命长、可靠性好 3)转子与气缸同心，这给机器的制造和安装带来了极大的便利。,双工作腔滑片压缩机的用途： 双工作腔滑片压缩机主要用于小型气体压缩装置和汽车空调系统中。,3、贯穿滑片压缩机: 转子上的滑片槽是贯通的，整体滑片放在通槽中。滑片两端与气缸保持接触，转子转动时，带动滑片运动，其两端始终沿气缸内壁滑动。由于滑片的运动始终受到气缸内壁的约束，因此气缸型线不再是圆或椭圆，而是根据滑片运动机理生成的曲线（面）。,贯穿滑片压缩机的运行特点: 贯穿滑片压缩机除具有传统滑片压缩机的特点外，由于其滑片端部是靠受到气缸内壁的约束来实现该部位密封的，且其间存在完整或部分油膜，因此既保证滑片端部密封又大大地减轻了该部位的摩擦损失。这是贯穿滑片压缩机的最大优点。,贯穿滑片压缩机的用途: 贯穿滑片压缩机主要用于房间空调和轿车空调系统中，另外贯穿滑片机构还有用做真空泵。,1)结构简单，零部件少，加工与装配容易实现，维修方便。 2)运转平稳、噪声低、振动小。由于无偏心旋转的零部件，因此动力平衡性能好，尤其在高转速运动时振动和噪声很小。 3)起动冲击小。滑片在起动时逐步伸出，惯性和静摩擦转矩小，因而起动转矩缓慢上升，减少了起动冲击。 4)效率高。由于没有吸气阀，余隙容积小且余隙膨胀不直接影响吸气基元，因而使吸气损失减少，容积效率提高。 5)结构紧凑、体积小、重量轻，便于狭窄空间安装，因而比较适合汽车空调使用。,三、工作特性,6)压缩机中多个基元同时工作，因此输气量比较大、流量均匀、脉动性小、不需安装很大的贮气器。 7)滑片顶部与气缸内表面发生磨损时，滑片能自动伸长进行补偿，从而可延长使用寿命。 缺点：滑片与转子、气缸之间的机械摩擦比较严重，产生较大的磨损和能量损失，因此使用寿命和效率较低 用 途: 滑片压缩机广泛应用于各种压缩空气装置、小型制冷空调装置和汽车空调系统中。,