制冷压缩机的工作原理
制冷压缩机是制冷系统的核心和心脏。压缩机引的能力和特征决定了制冷系统的能力和特征。某种意义上,制冷系统的设计与匹配就是将压缩机的能力体现出来。因此,世界各国制冷行业无不在制冷压缩机的研究上投入了大量的精力,新的研究方向和研究成果不断出现。压缩机的技术和性能水平日新月异。压缩机的种类很多,根据工作原理的不同,制冷压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机
容积型制冷压缩机
容积型压缩机是 全封闭制冷压缩机
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,常用的是离心式压缩机。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,曲轴连杆式压缩机大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。
螺杆式制冷压缩机
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入、压缩和排气过程。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,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。
变排量制冷压缩机
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。
定排量制冷压缩机
v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。
压缩式制冷机组的工作原理制冷的基本原理
1、定义
制冷:从低于环境的物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程。制冷机:完成制冷循环所必需的机器和设备的总称。制冷装置:将制冷机同使用冷量的设施结合在一起的装置。如冰箱,空调机等。制冷剂:除半导体制冷以外,制冷机都是依靠内部循环流动的工作介质来实现制冷过程,完成这种功能的工作介质,称为制冷剂,也称制冷工质。
2、制冷的基本原理
由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体,因此实现制冷必须包括消耗能量的补偿过程。制冷机的基本原理:利用某种工质的状态变化,从较低温度的热源吸取一定的热量Q0,通过一个消耗功W的补偿过程,向较高温度的热源放出热量Qk,。在这一过程中,由能量守恒得 Qk= Q0 + W。
3、制冷的基本方法
为了实现能量转移,首先必须有使制冷剂能达到比低温环境介质更低的温度的过程,并连续不断地从被冷却物体吸取热量,在制冷技术的范围内,实现这一过程有下述几种基本方法:
相变制冷:利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸取热量。普通空调器都是这种制冷方法。气体膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度,令低压气体复热即可制冷。气体涡流制冷:高压气体经过涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流,利用冷气流的复热过程即可制冷。热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,即可在一端产生冷效应,在另一端产生热效应。
4、单级压缩蒸气制冷循环
蒸气压缩式制冷机是目前应用最广泛的一种制冷机,有单级、多级和复叠式之分。
单级压缩蒸气制冷机是指将制冷剂经过一级压缩从蒸发压力压缩到冷凝压力的制冷机。单级制冷机一般可用来制取-40℃以上的低温。
压缩式制冷机组的工作原理
各种制冷机的工作原理有其共同之点,也有不同之点。
气体压缩式制冷机
以气体为制冷剂,由压缩机、冷凝器、回热器、膨胀机和冷箱等组成 。经压缩机压缩的气体先在冷凝器中被冷却,向冷却水(或空气)放出热量,然后流经回热器被返流气体进一步冷却,并进入膨胀机绝热膨胀,压缩气体的压力和温度同时下降。气体在膨胀机中膨胀时对外作功,成为压缩机输入功的一部分。同时膨胀后的气体进入冷箱,吸取被冷却物体的热量,即达到制冷的目的。此后,气体返流经过回热器,同压缩气体进行热交换后又进入压缩机中被压缩。气体制冷机都应采用回热器,这不但能提高制冷机的经济性而且可以降低膨胀机前压缩气体的温度,因而降低制冷温度。气体制冷机能达到的制冷温度范围较宽,从高于 0℃到低于-100℃;制冷温度较高时其经济性较差,但当制冷温度低于-90℃时其经济性反而高于蒸气制冷机。
蒸气压缩式制冷机
由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构和一些辅助设备组成。这类制冷机的制冷剂在常温和普通低温下能够液化,在制冷机的工作过程中制冷剂周期性地冷凝和蒸发。常用的蒸气压缩式制冷机有单级的、两级的和复叠式3种。
① 单级蒸气压缩式制冷机:制冷剂从蒸发压力提高到冷凝压力只经过一级压缩的蒸气压缩式制冷机,简称单级制冷机。单级制冷机由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器等组成(图2)。由压缩机排出的高压蒸气经冷凝器放出热量而冷凝成液体。接着,液体制冷剂经节流阀(膨胀阀)节流,压力和温度同时降低,进入蒸发器中,吸取载冷剂(用它去再冷却被冷却物体)的热量而蒸发成蒸气。然后,蒸气进入压缩机继续压缩,如此循环不已。为提高经济性,有的单级制冷机还在冷凝器后设置过冷器和回热器。单级制冷机的蒸发温度通常在-30~5℃之间。
② 两级蒸气压缩式制冷机:制冷剂从蒸发压力提高到冷凝压力需要经过两级压缩的蒸气制冷机(图3) 。它比单级制冷机多一台压缩机、一台中间冷却器和节流阀。经高压压缩机压缩后的制冷剂蒸气,在冷凝器中冷凝成液体,然后分成两路:一路经节流阀A进入中间冷凝器,冷却低压压缩机的排气和盘管中的液体,在中间冷凝器中蒸发的制冷剂蒸气连同低压压缩机的排气一同进入高压压缩机继续压缩;另一路在盘管内被冷却并经过节流阀B节流至蒸发压力,进入蒸发器中蒸发制冷,蒸发后的蒸气进入低压压缩机压缩至中间压力,进入中间冷凝器。与单级制冷机相比,两级制冷机可达到较低的蒸发温度,通常在-30~-70℃之间。
③ 复叠式制冷机:用不同制冷剂作为工作介质的两台(或数台)单级或两级压缩蒸气压缩式制冷机,用冷凝蒸发器联系起来的复合制冷机。冷凝蒸发器是一个利用高温级制冷剂的蒸发来冷凝低温级制冷剂的换热器。复叠式制冷机能达到很低的蒸发温度。图4为两个单级制冷机组成的复叠式制冷机的工作原理。它的高温级由高温级压缩机、冷凝器、节流阀和冷凝蒸发器组成;低温级由低温级压缩机、冷凝蒸发器、回热器、节流阀和蒸发器组成。高温级和低温级各为一台单级制冷机。冷凝蒸发器将高温级与低温级联系起来:对高温级来说,它是蒸发器;对低温级来说,它是冷凝器。冷凝蒸发器使低温级的放热量转变为高温级的制冷量。在低温级中,通常使用沸点较低的制冷剂(如R13),停机后制冷剂将全部气化,并导致压力过分升高。为了防止这一现象,通常在低温级系统中装设一个平衡容器。
用两台单级制冷机复叠时,低温级的蒸发温度一般为-40~-80℃。一台单级制冷机与一台两级制冷机复叠时,蒸发温度可低达-110℃;若用三元(例如R22、R13和R14)复叠,蒸发温度可低达-140℃。
详细内容参见: http://baikebaiducom/linkurl=Vr_8PLrWwwh111eCdLIB_hr60KW1I30_GR854jM4JPb3NGUDIuU-k7gpeCHEdT7Z8ZxNHGTOcGAY60v1YZqkJK
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