制冷压缩机与设备 教学课件 作者 朱立第二章 活塞式制冷压缩机的基本构造与热力过程.ppt

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1、第二章活塞式制冷压缩机的基本构造与热力过程7/22/20211第一节活塞式制冷压缩机基本结构和工作原理7/22/20212活塞式制冷压缩机工作过程7/22/20213理论循环的五点假设：1）压缩机没有余隙容积。2）吸气与排气过程中没有压力损失。3）吸气与排气过程中无热量传递。4）无漏气损失。5）无摩擦损失，因而不消耗摩擦功。由以上条件可以看出：理想工作过程不存在任何容积和能量损失，因而对于给定的压缩机来说，其输气量最大、耗功量最小。7/22/20214一、活塞式压缩机的理想工作过程7/22/20215二、活塞式压缩机的理论输气量气缸的工作容积：压缩机的输气量指容积输气量。理论容积输气量：7

2、/22/20216三、压缩机消耗的理论功率理论循环所消耗的理论功Wth：单位绝热理论功Wth：7/22/20217第二节压缩机的实际工作过程与输气系数一、实际工作过程与理想工作过程差别压缩机的实际输气量低于理论输气量并使其实际消耗的功率大于理论功率。7/22/20218二、实际循环实际循环有如下特点：1）存在余隙容积，有再膨胀过程。2）存在压力降。3）吸入蒸气受热。4）多变压缩过程而非等熵过程。5）存在泄漏。6）实际工质：湿蒸气和润滑油。7/22/20219三、输气系数及其影响因数1.输气系数的定义实际输气量理论输气量综合各种因数有：7/22/2021102.影响输气系数的因数（1）余隙容

3、积影响——容积系数λv得容积系数7/22/202111代入△V1得相对余隙容积C故7/22/202112对于氨压缩机m=1.1~1.15；对于氟利昂压缩机m=1.0～1.05。7/22/202113（2）压力损失影响——压力系数λp压力系数的计算公式为：7/22/202114（3）热交换影响——温度系数λt温度系数反映吸气过程中气体的温度升高对吸气量的影响程度，其对应值越接近于1，则吸气过程中损失越小。7/22/202115温度系数的计算小型全封闭式制冷压缩机：中小型开启式制冷压缩机：7/22/202116（4）压缩机的泄漏影响——泄漏系数λl泄漏部位：a）活塞、活塞环与气缸间隙；b）气阀

4、密封面；c）气阀的延迟关闭。7/22/202117四、输气系数的计算1．图示法7/22/2021182．经验公式法根据两级制冷压缩机试验结果整理得出。对于低压级对于高压级7/22/202119（1）实际容积输气量：五、实际输气量（2）实际质量输气量：7/22/202120第三节压缩机的制冷量、功率和效率一、压缩机的制冷量压缩机的制冷量就是压缩机在一定的运行工况下，在单位时间内被它抽吸和压缩输送的制冷工质在蒸发制冷过程中从低温热源（被冷却的物体）中所吸取的热量。在给定工况下压缩机的制冷量Q0可用下式计算：7/22/202121二、指示功率和指示效率指示功率Ni——单位时间内实际循环所消耗的指

5、示功，单位kW。指示效率ηi——压缩1kg工质所需的等熵循环理论功ωts与实际循环指示功ωi之比。7/22/202122三、轴功率、轴效率、机械效率轴功率：由原动机传到压缩机主轴上的功率。轴功率指示功率机械功率机械效率：轴效率：轴效率评价开启式压缩机。7/22/202123四、电功率和电效率输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率Nei，单位为kw。电效率ηei是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评价利用电动机输入功率的完善程度的。电效率对封闭式制冷压缩机较为适用。7/22/202124五、性能系数对开启式对封闭式六、电动机功率选配按最大轴功率工况计算选配。7/22/202125第四节

6、压缩机的运行特性曲线和运行界限一、运行特性曲线压缩机的运行特性是指在规定的工作范围内运行时，压缩机的制冷量和功率随工况变化的关系。7/22/202126二、运行界限压缩机运行时蒸发温度和冷凝温度的界限。7/22/202127第五节压缩机的排气温度制冷压缩机的排气温度过高（排气过热）对压缩机会产生以下影响：1）使压缩机的容积效率降低和功耗增加。2）导致轴承气缸和活塞环产生不应有的磨损，甚至引起烧坏轴瓦、轴颈和拉伤气缸壁的严重事故。3）促使制冷剂和润滑油与金属等物质接触下分解，发生积炭和产生酸类物质等。4）排气过热会导致活塞的过分膨胀而卡死在气缸内，导致封闭式压缩机的内置电动机烧毁。5）排气温

7、度过高也会影响压缩机的寿命。7/22/202128因此有必要对压缩机的排气温度加以限制：R717和R22排气温度应低于150℃；R12排气温度应低于130℃。压缩机的排气温度取决于压力比、吸排气阻力损失、吸气终了温度和多变压缩过程指数。降低排气温度的措施：限制压缩机单级的压力比；加强对压缩机的冷却；采用混合工质。7/22/202129压缩机热力性能计算举例例2-1试对612.5AG（6AW12.5）压缩机进行考核工况下的