1、第一章 绪论1.1 1.空气调节：实现对某一房间或空间内的温度、湿度、空气的流动速度、洁净度进行调节与控制，并提供足够量的新鲜空气。简称空调。2.制冷技术：它是研究低温的产生和应用，以及物质在低温条件下所发生的物理、化学和生物学机理变化等方面的科学技术。3.天然冷源：自然界中存在的低温物质，如深井水、天然冰。4.人工制冷：借助一种“专门装置”，消耗一定的（外界）能量，迫使热量从温度比较 低的被冷却物体（或环境）向温度比较高的周围环境（或物体）转移。5.制冷分类： 普通制冷：-120 深度制冷：-12020K（-253）低温和超低温：20K6.普通制冷分为：高温区+550主要空气调节和热泵设备低
2、温区-100主要用于气体液化、低温物理、超导和宇航研究中温区-100+5主要用于食品冻结和冷藏，化工和机械生产工艺的冷却过程和冷藏运。1.21.制冷方法：物理方法和化学方法2.制冷方法：相变制冷（溶解、汽化、升华） 、气体绝热膨胀制冷、温差电制冷（热电制冷）3.溶解常用于冷却房间或冷藏食品；汽化：蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷用的此原理，还有低温外科手术；升华可用于人工降雨、医疗中。气体绝热膨胀制冷可用于飞机机仓里。4.焦耳-汤姆逊效应：实际气体焓值是温度和压力的函数，所以实际气体绝热节流后的温度将发生变化。至于温度升高还是降低与气体初始状态有关。第二章 蒸汽压缩式制冷的热力学原理2.11.制冷原
3、理：利用液体蒸发吸收热量而完成制冷。2.蒸汽压缩式制冷的基本系统：蒸发器、压缩机、冷凝器、节流机构（膨胀阀）3.蒸发器里面制冷剂的汽化过程是一个等压沸腾过程。蒸发压力：蒸发器内制冷剂沸腾时的压力。蒸发温度：相对应的饱和温度。 （沸点）4.压缩机：从蒸发器中抽吸出蒸发的制冷剂蒸汽并进行压缩的设备。功能：从蒸发器内抽吸出蒸发的制冷剂蒸汽，以维持蒸发器内一定的蒸发压力，同时也就维持了一定的蒸发温度。将吸入的蒸汽进行压缩，或者说将蒸汽的压力提高，以便在较高的温度下将蒸汽冷却并凝结成液体，制冷剂得以循环使用。在制冷系统中起输送制冷剂的作用。5.冷凝器：制冷剂在里面凝结放出热量，这些热量由空气或水等介质带
4、走。冷凝器中用于冷却制冷剂蒸汽的介质叫冷却剂。水作为冷却剂时叫冷却水。冷凝过程是等压过程。冷凝温度：对应的饱和温度。冷凝压力：制冷剂压力。6.节流机构功能：使高压液体转变为低压液体，创造在低温低压下汽化的条件。调节蒸发器的供液量。7.影响蒸发压力的因素：压缩机的吸气能力：若压缩机吸气能力大，必然导致蒸发压力下降。蒸发器的传热能力：若传热能力强，则液体汽化速度增加，压力上升。节流机构的供液能力：供液量减少，压力下降。2.21.制冷剂种类：卤代烃、饱和碳氢化合物、不饱和碳氢化合物、环状有机化合物、共沸混合制冷剂、非共沸混合制冷剂、无机化合物。2.无机化合物编号：编号：R+7+XX ；XX 为分子量
5、的整数这类制冷剂有：NH3、H2O、CO2 等代号：R+XXX” ，R 后第一位数字为 7。NH3 14+3 R717CO2 12+32 R744H2O 2+16 R7183.卤代烃编号：氟利昂（ Freon）是饱和碳氢化合物（烷类）的卤族元素衍生物总称；饱和碳氢 CmH2m+2，当氢 H2m+2被氟（F）氯（Cl）或溴（Br）部分或全部取代后，衍生物是 CmHnFxClyBrZ；分子通式：n+x+y+z=2m+2编号：R(m-1)(n+1)(x) B(z)注： 当 m=1 时，甲烷衍生物，m-1=0， “0”在第一位时略去 当 z=0 时，B 可省略如：CHF 2Cl ：m-1=0，n+1=
6、2，x=2，z=0 R22 CF2Cl2 ：m-1=0,n+1=1,x=2,z=0 R12C2HF3Cl2 R123R13B1 CF3Br 同素异构体在代号后加字母“a”如：二氟乙烷 C2H4F2 R152CH3CHF2 R152a四氟乙烷 CHF2 CHF2 R134C2H2F4 R134a CF4 R14C2F6 R116CCl2F2 R12 CClF3 R13 CCl3F R11 CH3F R41CH2F2 R32CH3Cl R40CCl4 R14.饱和碳氢化合物饱和碳氢化合物也按照氟利昂的编写方法书写如：甲烷： CH4 R50 乙烷： C2H6 R170注：但丁烷不按上述规则写。 C4
7、H10 R600 异丁烷 R600 a5. 环状化合物：编号：R+C+XXX如：六氟二氯环丁烷 C4F6Cl2 RC316 七氟一氯环丁烷 C4F7Cl RC317 6.非饱和碳氢化合物和它们的卤族元素衍生物：编号： R+1+XXX 如：乙烯 CH2=CH2 R1150丙烯 CH2 CH2= CH2 CH2 R1270 三氟一氯乙烯 CFCl= CF2 R1113四氟乙烯 CF2= CF2 R11147.共沸制冷剂由两种或两种以上互溶的单一制冷剂在常温下按一定的比例相互混合而成，在恒压下具有恒定的蒸发温度，且气相和液相的组分也相同。优点（与单一组分比）： 标准压力下，蒸发温度要比构成它的单一组
8、分的低； 相同工况下，q0 比纯组分的大； 压缩终温降低； 可改善一些物理、化学性质。编号：R+5+XX，XX 为研制使用的先后次序例： R500 R12（73.8% ）+ R152a （26.2%） 特点： R12 沸点 -29.8 ， R152a 沸点-25.0，R500 沸点-33； R500 的 qv 比 R12 大 20%左右; 难溶水，需干燥，与润滑油能完全互溶。8.非共沸制冷剂由两种或两种以上互相不形成共沸制冷剂的单一制冷剂混合而成。在一定压力下，其蒸发温度或冷凝温度、以及气、液的组分浓度不能保持恒定。特点：当蒸发器和冷凝器进、出口温度一定时，采用非共沸制冷剂时：其冷凝压力较低，
9、蒸发压力较高，循环耗功量减小；冷凝器出的热量增大，因此它适用于热泵系统。编号：用 R13/ R12 、 R12/ R22 方法，此方法尚未得到广泛认可。2.41.制冷量：指制冷机单位时间内从被冷却物体或空间内所提取的热量，即蒸发器所吸取的热量。用 表示，W 或 KWeQ英热单位/小时1W=0.86kcal/h 1kW=860kcal/h1W=3.412Btu/h 1 Btu/h=0.252kcal/h1 美国冷吨=3517W=3024kcal/h=12000Btu/h1 日本冷吨=3861W=3320 kcal/h2制冷剂质量流量 kg/sRm单位制冷量 qe J/kg kJ/kg= qeeQ
10、R制冷系数 We制冷机消耗的功率： W kW2.5 正卡诺循环：热机的理想循环 逆卡诺循环：制冷机的理想循环1、由两个定温过程和两个绝热过程组成的，2、是一个理想循环，各过程即无温差损失，又无摩擦损失。设 1kg 工质完成一个循环从低温热源吸 q0 热量，向高温热源放 qk 热量，消耗w 功。热力学第一定律 k0qw制冷系数：0cqwTS1234w=c-ekTq0qk0140 abqTsTs（ ） （ ） 23 k k 逆卡诺循环的重要之处1、它揭示了制冷循环的原理；2、指出实际制冷循环的途径。两个可逆定温过程而言，在湿蒸汽区： 定压 液体的定压蒸发-吸热 等温蒸气的定压凝结-放热TS1234
11、w=c-eTkT0 q0wewckpkp01、无温差传热，要求实际中的蒸发器、冷凝器的面积无限大；2、膨胀、压缩过程要求无摩擦且绝热也不能完全做到，但可以近似。蒸发温度：T0T 0； T0=T0- T0 冷凝温度：TkTk； Tk=Tk +Tk 使两种循环的制冷量相同，制冷循环变成 1-2-3-4-1（有温差） ， 面积 ba1 4 b=面积 ba14b。 00 00 c cKKKKTTTT 1、实际工程中温差是存在的；2、可逆卡诺循环的制冷系数是不可能达到的， “理想”只是所追求的目标；3、工程中应合理选择温差，使综合经济技术指标达到最佳（初投资和运行费） 。2.61.蒸汽式压缩机的饱和循环
12、饱和循环：两个定压过程，一个绝热压缩过程和绝热节流过程组成。与卡诺循环的差异： 用膨胀阀代替膨胀机，设备简单了； 干压缩代替湿压缩；两个传热过程为定压过程，有传热温差。2.饱和循环分析逆卡诺：1-2-3-4-1 饱和循环：1-2-3-4-1可见与逆卡诺循环比较，饱和循环多消耗了功 A1+A2，而单位制冷量减少 A3差异原因：采用干压缩，并一直压缩到冷凝压力，多消耗了功 A1用膨胀阀代替膨胀机，膨胀功 A3未回收。制冷系数： cceeAwq31.3.循环效率（制冷效率或热力学完善度）： cR4.过热损失:由于采用干压缩、并压缩到冷凝压力而使耗功增加和制冷系数下降的损失。5.节流损失：由于用节流阀
13、代替膨胀机而使耗功增加、制冷量和制冷系数下降的损失。R717 过热损失、节流损失、排气温度都很高。R22 R12 R134a 上述三者都较低。6.蒸发器的制冷量为)(41hmQRe单位制冷量： h1 h4为蒸发器出进口焓41qRe单位容积制冷量： RevVqv J/m3 制冷剂蒸汽在被压缩机吸入前的容积流量，m 3/s制冷剂蒸汽被压缩机吸入前的比容，m 3/kg1VR1vqe7.冷凝器放热量（冷凝器热负荷）： 32hmQRc单位质量冷凝热： 32qRc8.压缩机消耗的功率： 12hmWR单位质量耗功（理论耗功）： 12hmWwRth9.制冷系数： Qe2.81.过冷：是一种减少节流损失的措施。
14、过冷：将饱和液体进一步冷却成未饱和液体。过冷液体：未饱和液体。过冷温度：过冷液体的温度。过冷度：饱和温度与过冷温度之差， cscstt2.过冷的变化压缩机的单位耗功并未变，但单位制冷量增加了，所以制冷系数增加了。单位容积制冷量也增加了，因为吸气比容并未变，而单位制冷量增加了。保证膨胀阀前液体不会汽化，有利于膨胀阀稳定工作。3.冷却器增加会增加设备费，所以大型系统才采用。小型的系统一般只加大冷凝器来实现少量过冷。4.节流损失大的制冷剂，采用过冷更好。5.过冷度越大，单位制冷量，单位容积制冷量，制冷系数越大，但并不是过冷度越大越好，因为越大，会使初投资增加。2.91.少量的吸气过热是有利的，这样保
15、证压缩机不会湿压缩，保证压缩机安全稳定的运行。2.对于 R22 R717 吸气过热是有害的，而且 R717 排气温度也会很高。3.对于 R134a R502 R12 吸气过热有利。4.若是在吸气管路中吸汽过热是无效的制冷量（会使 v 和 qv 下降） ，所以尽量对吸气管保温。5.为了系统安全运行，氨可以取 5的过热度。2.101.回热过程必须是与外界绝热的，否则为有害过热； 不是所有制冷剂都采用回热；回热会有压力损失，这将降低压缩机的吸气压力，增加压缩功。2. 由图吸气过热量=液体过冷所释放出来的热量h3-h3=h1-h1这些热量即是回热器中每 kg 制冷剂的吸汽过热的热量或液体过冷的热量。因
16、此，回热器的换热量为13)( hmQRRsh采用回热循环后，单位制冷量为4141qe注意：R717 绝不能用回热循环 R22 可适量采用回热循环R134a R123 R502 R12 都可以采用回热循环。2.11一、吸气管路 11” 1、温度比环境低，虽有良好保温，但也存在有害过热；2、流动中有压力损失。 过热 单位容积制冷量，制冷系数降低， 排气温度升高； 流动阻力 吸气压力降低、耗功增加（二） 、吸气阀门 1”a吸气阀门有节流作用 压力降低 P1” Pa绝热节流 h1”=ha（三） 、压缩机内的压缩过程 aC ab 段，温度略升高，压力不变；bf 段，压力增加、熵增加（吸热） 、到 f 点
17、平衡 fC段，比熵减小，压力升至 P2 （四） 、排气过程 CC 主要是对外散热 压力不变、温度降低（五）排气阀门 C d 节流过程 压力降低 Pc Pd ； hc=hd（六） 、排气管路 d 2 压缩机 冷凝器1、向外散热，降低了冷凝器的负荷，有利；2、流动阻力会使排气压力升高。 （七） 、冷凝器 231、冷凝器的温度一般比环境高，向环境放热（与结构还有关） ；2、冷凝过程并非等压过程，存在流动阻力，p2p3（八） 、高压液体管冷凝器 膨胀阀1、温度：（1）放热：相当于再冷，可提高系统的制冷量和制冷系数；（2）吸热：减小过冷度，降低冷量和制冷系数；气化导致膨胀阀不稳定。 2. 压力：（1）对
18、系统的制冷量和制冷系数无不利影响；（2）但如过冷度不大，存在液体气化问题；（3）注意高压管路升高引起的压力降。（八） 、节流过程 34实际节流过程与外界有热交换h3 h4 ； h4 h3（九）低压液体（湿蒸气）管膨胀阀到蒸发器从外界吸热是有害的 焓增 保温（十）蒸发器 411、温度：通常 T0 比环境温度低 吸热（若蒸发器不在被冷却的空间时是有害的）（根据蒸发器的使用环境决定是否保温）2、压力：存在流动阻力 非等压过程若要保持平均温度不变 降低吸气压力二、实际循环的热力计算1、简化：（1）忽略冷凝器及蒸发器中的压力变化；P2=Pk ； P1=P0管道上的压力损失较大时，要考虑Pk=P2 -P2
19、 ； P0=P1+ P1P2- 排气管压力损失；P1- 吸气管压力损失。（2）压缩过程简化为一个有损失的简单压缩过程；（3）节流认为是绝热过程 h3=h4 。简化后的循环：1-2-3-4-12、热力计算（1）单位制冷量和理论耗功 4hqe1v2hwath（2）制冷剂循环流量（质量流量） eRqQmQe - 总制冷量，由设计给出，kW 。体积流量veRqV1（3）理论排气量定义：容积效率（输气系数 ）RvhV 0RhvvQVq（4）压缩机的理论耗功率 thRthPMw定义：指示功率用于压缩气体所消耗的功率 Pi 定义：指示效率thiiPRththiiiPMw2121()()RaRiMh定义机械效
20、率（摩擦效率）：imePPe- 轴功率， kW =iRthemiPMw（5）冷凝热负荷 23kq 11( )/ aihhkRkQM v 、 hi、 m 可通过手册、资料、压缩机样本查得。2.12其他几种制冷方式1.吸收式制冷制冷原理利用液体蒸发吸收热量而完成制冷。与蒸汽压缩式制冷的主要区别吸收式制冷是利用溶液的特性来完成工作循环制取冷量的。它用吸收器和发生器代替了压缩机，压缩机是消耗的机械能，而吸收式制冷机消耗的是热量。完成循环的是：由两种工质（吸收剂，制冷剂）构成的二元溶液，能够组成二元溶液的两种物质称为工质对。例如：溴化锂制冷吸收式制冷：（LiBr）和水（H2O）组成的工质对。1标准沸点相
21、差很大；溴化锂-吸收剂 沸点 1265（大气压下）水-制冷剂 沸点 100（大气压下）2同时溴化锂比它温度低的水或水蒸汽有强烈的吸收作用；3两种物质不起化学反应。循环过程：循环包含两个循环回路，右半部分：蒸发器，膨胀阀，冷凝器组成，循环的是制冷剂（水）左半部分：吸收器、发生器、液泵组成，循环的是吸收剂（溴化锂）制冷过程：逆循环（制冷循环）蒸发器 吸收器 循环泵 发生器 冷凝器 节流阀正循环（溶液循环）吸收器 循环泵 发生器 节流阀 2.蒸汽喷射式制冷制冷原理利用液体蒸发吸收热量而完成制冷。蒸汽喷射器代替了压缩机利用一定压力（一般为 0.40.7MPa）蒸汽喷射，吸引（引射作用）和扩压来实现对制
22、冷剂的压缩，它和吸收式制冷一样，也是消耗热能来工作的，不同之处是它使用的是单一工质。喷管出口速度可达超音速（10001200m/s） 3.气体膨胀制冷法制冷原理利用利用气体膨胀过程温度降低完成制冷。特点：在这种制冷过程中无相变过程-纯气相注意：1、不是所情况下气体膨胀温度都降低的，存在一个“转变温度” ；2、气体节流膨胀冷却效果较差，只有温度接近临界时较明显。这时可用于深度制冷。如低温工程，气体液化等场4.热电制冷法西伯克 Seebeck 效应 两种不同导体组成一个开路，如果导体的两个结点存在温差，开路中将产生电动势，如果是闭路，则产生电流。 伯尔帖 Peltier 效应两种不同的导体组成的环
23、路中接入直流电源，则其中一个节点的温度降低（吸收外界热量） ，而另外一个节点温度升高（向外界放出热量） 。2.13制冷系统中，当制冷剂选定，Pk 和 P0，分别由 Tk 和蒸发温度 T0 确定。冷凝温度在很大程度上是受环境限制的，当要求 T0 较低时，就会造成压缩比很大，由此引起：1、压缩机的容积效率降低，压缩比高到一定程度，压缩机会不再吸气；2、过热损失和节流损失增大；3、压缩机的排气温度升高。4、单位容积制冷量减少解决办法是：采用双级（多级）压缩式制冷循环或复叠式制冷循环（一）一次节流、完全中间冷却特点：（1）完全冷却减少了过热损失； （2）降低了排气温度；（3）两级压缩比都减少了；（4）
24、一般用于 R717、R22。完全中间冷却：被冷却到饱和蒸汽（二）一次节流，不完全中间冷却特点：（1）保证吸入气体有一定的过热度；（2）回热器保证高压级过冷、低压级吸气过热；（3）用于 R12、R502、R134a 等。（三）两次节流、中间完全冷却特点：与一次节流、中间完全冷却比，降低了低温级节流损失。（四）两次节流、中间不完全冷却 特点：与一次节流、中间不完全冷却比，降低了低温级节流损失。二、双级蒸气压缩式制冷的中间压力双级循环中最主要问题是中间压力的确定，合理的确定中间压力，可收到最佳的运行经济效果。1、以制冷系数最大为原则这样确定的中间压力，称为最佳中间压力，因循环的方式不同，制冷系数的表
25、达式也不一样，因此，难以用统一的式子来确定。2、通过最佳温度确定通常在-4040的温度范围内， R717、R12 系统可按下式确定最佳温度：t=0.4tc+0.6te+3再求得 t 对应饱和压力，即为中间压力。3、以高低压级具有相同的压缩比为原则这样确定的中间压力虽不是最佳，但可使压缩机气缸工作容积利用程度最高，具有一定的实用价值。（一）一次节流、完全中间冷却 018RQMh由热平衡方程： 235716()() RRhM 236123157Rh=()+(-h)（高压级流量 2712 03618()RRhMQ低压级理论耗功率 2112108()thRPh高压级理论耗功率 2743243 0618
26、()()(thRhhPMQ总理论耗功率 3621274312 036()()()()thtth hQh理论制冷系数 07617362243()()(thtQPhh例题：氨双级压缩一次节流完全冷却制冷循环。如图 t0=-30，tk=30。冷凝器、蒸发器出口均为饱和状态，t7=7 ，制冷量为 Q0，求 Pth 和 th 解：1.由 R717 过热蒸气表可查得t0=-30，p0=119.36kPah1=1343.023kJ/kg，s1=3.62055kJ/kg.Ktk=30，tk=1169.0kPah5=h6=264.787kJ/kg由 t7=7h7=h8=155.107kJ/kg2.中间温度t=0
27、.4tk+0.6t0+3=-3取 t=0，p=430.17kPah3=1379.140kJ/kg，s3=3.16631kJ/kg.K3.由 R717 过热蒸气表可查得，利用差值，求得h2=1515.83kJ/kg, h4=1518.62kJ/kg过低的蒸发压力会破坏系统的正常工作。不可能在自然条件下使一些凝固点低的制冷剂冷凝，需人造冷源。措施：用复叠式制冷循环第三章制冷压缩机3.11.制冷压缩机的分类：按工作原理分为类 ：容积型：靠改变工作容积周期的吸入、压缩、排出气体。活塞式（往复式） 、螺杆式、涡旋式、滚动转子式速度型：依靠高速旋转的叶轮对蒸气做功，使压力升高，连续不断的输送气体。离心式、
28、轴流式容积型按其工作方式分类：往复式（活塞式）：曲轴连杆式、曲轴滑管式回转式：滚动转子式：又称滑片式或刮片式；涡旋式；螺旋式：单螺杆、双螺杆、三螺杆。2.往复式压缩机的工作原理一、工作过程理想工作过程为三个过程4-1：定压吸气过程1-2：等熵压缩过程（理论上不计动能和位能的变化） 2-3：定压排气过程定义：气缸工作容积（行程容积）Vp 2=4pVDS吸汽比容为 v1 吸入的蒸汽质量为 mmp活塞排量（单位容积流量）：单位时间内活塞在汽缸内扫过的容积 SZnDSNZVPp 22404压缩机理论质量流量： 1vVPthR压缩机的理论制冷量： vpethteqmQ压缩机的单位压缩功： sidw)(1
29、2压缩机的理想功率： spsthRid hvVW1212压缩机的容积效率： ivlpPpvVm1085.9412nv双级压缩制冷系统中的低压级压缩机的容积效率1.085.94012nvpn 对于氨取 1.28 R12 取 1.13 R22 取 1.18为压缩机的实际单位容积流量即实际活塞排量RV指示容积效率： 1121 ppCpmiv相对余隙pcVC预热系数： Tvmp气密性系数 ： 9.07.l压缩机的实际排气量（实际单位容积流量）：11 pvRV压缩机的实际制冷量：12 1qqVQevpvRe理论绝热功率：13 1212hhmWspsRad 指示效率：14 iadi3.0126.0pi机械
30、效率： 机械效率一般取 0.850.9515 simW轴功率：16 imadis轴效率：17 ie压缩机配用电机功率：18 dsW15.0为传动效率，直接连接时为一，三角皮带 时为 0.90.95d压缩机单位轴功率制冷量：19 thmisemisehqWQK12能效比：20 thmoiineER电机的输入功率：21 mosin为电机效率，取 0.650.8522 mo2、容积损失、质量损失：实际压缩机的容积流量、质量流量小于理想压缩机，这种容积流量、质量流量的减少即是损失。3、能量损失：实际压缩机的耗功率比理想压缩机高，多消耗的部分即是损失。4、实际压缩：有余隙吸汽排汽都有阻力压缩机内压缩、膨
31、胀过程并非等熵影响压缩机实际工作（容积效率）的因素可分成四类：1、气缸余隙容积，用余隙系数 v ；2、进排气阀阻力损失，用节流系数 p ；3、吸气过程的气体被加热程度，用预热系数 t ；4、漏气，用气密系数 l 。容积效率与哪些因素有关：1、压缩机制造情况有关，给定压缩机后它就是定值；2、与运行工况有关：p2 / p1 越大，C 越大；C 是必须存在的，大小选择由制冷系统工作范围确定；t0：-5 C=45%t0： -10 -30 C4%t0：-30 C=23%3、制冷剂性质影响阻力损失的因素主要是压缩比预热系数的影响因素1、气体物理状态，如：压力，温度；2、气体在气缸内的停留时间；如：转速3、
32、制冷剂性质，如导热系数、热容；4、压缩机的构造：如：气缸尺寸、材料。5、吸入状态6、排汽温度5、静态泄漏：从间隙不严密处泄漏6、动态泄漏：吸排气阀关闭延迟引起的7、轴功率主要用于：对制冷剂做功、克服摩擦做功、驱动油泵轴功率=指示功率+ 摩擦功率8、平均指示压力：在平均压力作用下，活塞运动一个行程对蒸汽所做的功等于指示功。9、平均摩擦有效压力：单位汽缸容积所消耗的摩擦功。10、压缩机的主要性能：制冷量和耗功率11、蒸发温度升高，或冷凝温度降低，单位容积制冷量增大；压缩比减小，容积效率增大。因此，压缩机的制冷量随蒸发温度的升高而增大，随冷凝温度的降低而增加。12、当冷凝温度降低，理论单位耗功 降低
33、；压缩比降低， ， （轴效率）增sh12ve大。轴功率随冷凝温度的降低而减少。压缩机的轴功率随蒸发温度的升高而增加，增大到某一值时，又随之减少。13、单位轴功率制冷量：随蒸发温度的升高或冷凝温度的降低而增加。14 往复式压缩机的构造，归纳为五大部分：（一）机体；（二）活塞及曲轴连杆机构 ；（三）气缸套及进、排气阀组合件 ；（四）卸载装置（能量调节装置） ；（五）润滑系统 。 15（一）机体基本作用：支撑各部件和零件，容纳润滑油组成：机体、汽缸盖、侧盖板、前后轴承盖结构与作用：1、机体+排气腔盖+ 隔板，形成三个空间；上部为排气腔，并与排气管相通； 中部为吸气腔与进气管相通；下部为曲轴箱，可储润
34、滑油2、气缸安装在上下两个隔板上3、下隔板的最低部位设有“回油孔”或称“均压孔” ；作用：回油；平衡压力波动。4、曲轴箱安装曲轴，容纳润滑油。特点：几何形状复杂、加工面多、承受较大的工作压力。材料：优质灰铸铁铸成 （二）活塞及曲轴连杆机构1、活塞作用：与气缸套组合压缩气体。结构：顶部形状与的阀座相配，减少余隙；活塞壁开槽，镶嵌活塞环；开销孔，穿入活塞销特点：质量轻、组织细密。材料：铝镁合金铸制。2、活塞环汽环作用：起密封作用。结构：开口环，一般有两道，开口互成 180 度特点：密封设计油环：起布油作用。结构：开口环特点：布油、送送油材料：合金铸铁、聚四氟乙烯3、连杆作用：将曲轴的旋转运动转化为
35、活塞的往复运动结构：小头为不可拆分，内有轴套大头为可拆分，内有轴瓦连杆体内设有油孔 特点：受力、摩擦材料：连杆体：球墨铸铁 ；30 号、40 号优质碳素钢；35CrMoA 合金钢； 铝合金。轴瓦：低碳钢内覆轴承合金 锡基白合金、高锡铝合金轴套：青铜合金 ZQSn；磷青铜；青铜合金；铁基粉末合金 ；也可在钢背上浇铸锡锑铜合金4、曲轴作用：将外部动力传入压缩机，带动连杆使活塞做往复运动结构：曲柄轴、曲拐轴和偏心轴特点：受力、摩擦、需转动平衡、轴封材料：40 号、45 号优质碳素钢；球墨铸铁；可锻铸铁。（三）气缸套及进、排气阀组合件（四）卸载装置（能量调节装置）作用：1、根据需要工作中停止部分气缸的
36、排气、改变制冷能力；2、降低起动负载，实现在无负荷或小负载下启动。方法：顶开吸气阀片调节。组成：（1）顶杆式执行机构（2）传动机构（3）油分配机构例：8FS10 型，分别停止 2 缸、4 缸、6 缸，可获得 75%、50%、25%的总制冷量（五）润滑系统作用：1、润滑：向所有磨擦面供油，减少磨擦功的消耗，减少机件的磨损，带走摩擦热。2、向卸载机构（能量调节装置）供油（压力油）油泵对润滑油加压（1）月牙型内啮合齿轮油泵结构：工作过程：特点：无论正反旋转都从 A 点吸油、B 点排油3.6 往复式压缩机的分类1、按压缩机的密封程度分类开启式、半封闭式、全封闭式2、按汽缸的布置方式：卧式、立式、V 型
37、、W 型，S（扇）形3、按制冷剂：氨压缩机、氟利昂压缩机、多工质压缩机等4、开启式：特点：压缩机和电机分开设置，电机在大气中运行，设有轴封装置优点：检修、调整方便，冷却性能好缺点：密封比较困难，噪声、振动较大用途：用于氨系统和大型的氟里昂系统5、半封闭式：特点：共用一个机体，但压缩机与电机间设有隔板优点：噪声较小、振动较轻，仍具有可折卸和检修方便的优点缺点：仍需要有一定的密封装置用途：用于中型氟利昂系统6、全封闭式：特点：电机与压缩机设在同一封闭空间优点：噪声小、振动轻，不需密封装置缺点：无法拆卸用途：用于小型氟利昂系统7、活塞式制冷压缩机的编号我国的活塞式制冷压缩机多采用如下方法编号（原机械
38、工业部标准规定）气缸数 制冷剂种类 气缸排列方式 缸径 压缩机构造注：1.氨用 A，氟里昂用 F；2.气缸排方式用字母：L、V、 W、S3.缸径用以厘米为单位的数字表示；3.半封闭为 B，全封闭为 Q，开启式省略4.用于低温工况时在最后加 D。例：8AS-12.5 型 8 个气缸，扇型分布，缸径 125mm，开启式氨制冷压缩机8FS-10 型、8FS7B 型、 3FW5B 型、3FY5Q 型、4FV7 型、6FW10 型3.101、单螺杆式压缩机组成：一根螺杆和一对星轮单元容积：汽缸壁、齿槽、与螺杆啮合的星轮2、双螺杆式(螺杆式)制冷压缩机密封容积：汽缸体、啮合的螺杆、排汽端坐内漏：齿轮之间的
39、泄漏外漏：从高压到低压阳转子（主动）：四个齿阴转子（从动）：六个齿工作过程：依靠齿间距由大到小的变化完成吸气、压缩和排气 原理：当齿槽与吸汽口相通时，开始吸汽，随着齿轮的旋转，齿槽脱离吸汽口，吸汽结束。随着齿轮继续旋转，单元容积变小，蒸汽被压缩，当齿槽与排气口相通时，蒸汽被排出。每对齿槽空间都经历吸汽、排汽、压缩过程。在同一时刻经历着吸汽、排汽、压缩过程。润滑润滑是采用压力油喷入方式，喷油咀将压力油喷射到压缩内部位。作用：1.冷却高压油喷入汽缸后与缸内制冷剂蒸气混合，吸收压缩热，降低排气温度，使压缩过程近似于等温过程，由此提高容积效率和指示效率。2.密封喷入的油在转子及气缸的表面形成一层油膜，
40、使齿间密封线、齿顶与气缸壁密封线、转子端面密封线等部位的间隙减小，减少泄漏。3.润滑主动转子和从动转子间的传动是靠它们啮合传动的。喷入润滑油起到有效润滑作用，降低啮合噪声。4、特点螺杆式压缩机有开启式和半封闭式两种。优点：（与往复活赛式相比）、只有旋转运行，无往复运动，因此平衡性好、振动小、转速高； 1、结构简单，无进、排气阀等易损件少，可靠性高，检修周期长； 2、当蒸发温度较低，高压缩比工况下，单机压缩仍能正常工作； 3、无余隙，无吸、排气阀阻力，容积效率较高； 4、因喷油冷却，排气温度较低； 4、可用于湿压缩； 5、 制冷量可在 10100范围内无级调接，在 40负荷以上工作，经济性较好；
41、 6、用于中等制冷范围(15802300kW) 。 7缺点:(与往复活塞比)1、运行噪声大；2、流动损失和泄露损失较大；3、正常工况下，能耗大；4、喷油需辅助设备：油分离器、冷却、过滤、加压等系统。5、能量调节采用滑阀（滑块）调节。3.8螺杆式压缩机的制冷量与功率制冷量 vpeqVQ影响 v 的主要因素：（1）泄漏渗漏点：螺杆端面、螺杆齿顶与气缸内壁、螺杆相互啮合线、螺杆开始啮合点与气缸内圆交点不重合。泄漏分内泄漏和外泄漏，外泄漏影响容积效 率，内泄漏不影响容积效率，但增加耗功。（2）节流吸入蒸汽在吸气口被节流，有压力损失。（3）预热蒸气在气缸内接触面要大于活塞式，但喷油会降低气缸内温度，因此
42、不能简单比较。影响上述三点的因素：（1）工况；转速；喷油量和油温；（2）压缩机结构尺寸、制造质量、磨损程度；（3）制冷剂性质。3.11滚动转子式压缩机1、容积：转子之间，气缸壁，滑片2、工作原理：滑片将气缸分为两部分。一部分容积随转动不断扩大，制冷剂蒸汽被从吸入口吸入。另一侧的容积随转动不断减小，制冷剂蒸汽被压缩，当压力超过排汽管路压力和排汽阀片弹簧力之和时，蒸汽被排出。当转子与汽缸的啮合线到达排汽阀门时，排汽结束。1、转子旋转一周：完成了压缩、排气和下个循环的进气；气体而言，转子旋转两周才完成上述各工作过程；2、滚动转子和它的轴是整体的，为了减少旋转时偏心带来的不平衡质量惯性力，转子做成中空
43、；3、 （1）为了密封和抗摩，滚动转子上装有优质钢制成的薄壁弹性套筒，转子旋转时与气缸壁真正接触的是薄壁弹性套筒；（2）与气缸接触部分套筒与转子之间制成略一个扁平的月牙形空间，并在弹性套筒压缩气体测钻有一些小孔；（3）工作时被压气体可由小孔进入月牙形空间，周期改变密封压力，达到减少摩擦功的目的。4、润滑系统无油泵，润滑油是靠进排气压差进入汽缸的；5、滚动转子压缩机的余隙容积取决于排气孔和进气孔距离刮片的位置 。 滚动转子式压缩机的容积效率分析：它的损失主要包括三方面：1、余隙损失：前面已经分析过，不再讨论；2、预热损失：由于这种压缩机蒸汽与气缸表面接触面积大，所以预热损失较大；有资料表明：全封
44、闭-预热损失占容积损的 50%以上3、泄漏损失：压缩机中的密封线：刮片与转子间的接触线转子与气缸间的啮合线转子两端与气缸盖之间因此，这种压缩机密封线长度比活塞式要长，所泄漏损失也较大。六、影响容积效率的因素：压缩机的结构、转速、润滑油量、压缩比，机器的磨损程度等。相同情况下容积效率要大于活塞式， v = 7090%。3.12 涡旋式压缩机（第三代压缩机）月牙型工作腔：静盘和动盘的螺旋线型板特点（与往复式比较）1、容积效率高，允许湿压缩；2、噪音低、振动小；3、零部件少，约为往复式的 40；4、重量轻，约为往复式的 15；5、制造工艺水平高。3.13一、离心式压缩机是一种速度型压缩机，它通过高速
45、旋转的叶轮对流道内流动的制冷剂蒸气做功，使其压力和流速增高，再通过扩压器使气体减速，将动能转换为压力能，连续不断地压缩气体。二、工作原理主轴带动叶轮高速旋转，造成局部低压，气体由渐缩形吸气道吸入，在叶轮的带动下使其高速旋转，压力位能和动能提高，蒸气在叶轮边缘脱离进入扩压器，在扩压器内减速增压。扩压器有两种：无叶和有叶扩压器。三、内功率包含：单位质量流量，多变能量头，多变效率一般采用后弯叶片压缩机中不使用前弯叶片的主要原因是：级效率低1.前弯叶片反作用度最小，后弯叶片反作用度最大，径向叶片介于两者之间。 2.前弯叶片 c2 比后弯叶片大得多，这部分速度在其后的扩压器中逐渐降速而转变为压力。而气体
46、在扩压器中的流动损失一般比较大，尤其是 u2 较高的情况下，带来较大的流动损失，使整个级的效率下降。 3.由图可见，前弯叶片：叶道较短，弯曲度大，截面积增大快。叶道扩压度和叶道的当量扩张角亦大，容易超过许可值，致使气体在叶道中流动时，容易产生边界层的分离，故效率较低。而后弯叶片：叶道较长，弯曲度小，叶道截面积逐渐增大、即叶道的扩压度和当量扩张角小，不容易超过许可值，这样气体在叶道中流动时，就不容易产生边界层的分离，故效率较高。径向叶片式叶轮正好介于通者之间。 4.图可见，前弯叶片叶道中速度分布的不均匀程度比后弯叶片大，恶化了后面固定元件的进口条件，从而导致效率下降。前弯叶片：轴向涡流和由于气流流过曲线形通道受离心力作用而形成的速度差，二者正好叠加。这种较大的不均匀速度，不但使叶轮叶道本身容易产生边界层分离和增大二次涡流的影响。后弯叶片：轴向涡流和曲线形通道形成的速度差二者正好抵消一部分。因此它的速度不均匀程度就比较小，致使效率也比较高些。径向叶片式叶轮正好介于二者之间。四、叶轮转速提高的限制因素（1）u2 值大小受到叶轮材料强度的限制；u2 一般不大于 300m/s；（2）受气流流动特性限制，要保证流道内部出现超音速，否则会出现气流分离，能量损失会急剧增大。五、制冷量调节（1）压缩机吸入蒸气节流（2）改变转速（3）改变进口导叶角度（4）改变冷凝器的冷却
