制冷原理与设备 教学课件 作者 李晓东 5-4.ppt

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1、5.4活塞式制冷压缩机的热力性能活塞式压缩机的理论循环的假设条件：1、压缩机没有余隙容积2、吸汽与排汽过程中没有压力损失3、吸汽与排汽过程中无热量传递4、无漏汽损失5、无摩擦损失5.4活塞式制冷压缩机的热力性能5.4活塞式制冷压缩机的热力性能2.实际工作循环1.压缩机中的压力降;2.制冷剂的受热;3.气阀运动规律不完善带来的效率下降;4.制冷剂泄漏的影响;5.再膨胀的影响;6.压缩过程偏离等熵过程;7.压缩过程的过压缩和欠压缩;8.润滑油循环量的影响;9.压缩机的机械摩擦损失和内置电动机(封闭式压缩机)的电动机损失。5.4活

2、塞式制冷压缩机的热力性能5.4活塞式制冷压缩机的热力性能5.4.2性能参数及计算1.输气量及输气系数（1）理论输气量假定压缩机有i个气缸，转速为n，则压缩机的理论输气量为：（2）实际输气量：5.4活塞式制冷压缩机的热力性能（3）输气系数：也称压缩机的容积效率。通常可用容积系数v、压力系数p、温度系数T、泄漏系数L的乘积来表示，即=vpTL1）容积系数v容积效率总小于1，它的大小反映了压缩机气缸容积的有效利用程度。影响它的主要因素有四个：（1）气缸余隙容积的大小;（2）吸、排气压力以及吸、排气阀片阻力;（3

3、）吸入气缸的低温制冷剂蒸汽遇到热的气缸壁所引起的热膨胀;（4）气缸内部的泄漏。5.4活塞式制冷压缩机的热力性能1）容积系数v式中c相对余隙容积，它等于余隙容积Vc与气缸工作容积Vp之比，即c=Vc/Vp；m膨胀过程指数；pk冷凝压力（即名义排气压力）（MPa）；pk排气压力损失（MPa）；p0蒸发压力（即名义吸气压力）（MPa）。相对余隙容积c值越大，v越小；压力比pk/p0越大，v越小；膨胀过程指数m,一般对氨压缩机，m=1.10～1.15，对氟利昂压缩机，m=0.95～1.05。排气压力损失

4、pk,对氨压缩机，一般取pk=(0.05～0.07)pk，氟利昂压缩机取pk=(0.1～0.15)pk。5.4活塞式制冷压缩机的热力性能pk对v的影响较小，可以略去不计，则式（5-5）可简化为2）压力系数pp0吸气压力损失；通常，氨压缩机的p0=(0.03～0.05)p0；氟利昂压缩机的p0=(0.05～0.10)p0。5.4活塞式制冷压缩机的热力性能3）温度系数T中小型开启式制冷压缩机为小型封全闭式制冷压缩机为家用制冷压缩机a1.15，商用制冷压缩机a1.105.4活塞式制冷压缩机的热力性能4）泄

5、漏系数L对于单级高速多缸压缩机，转速n大于720r/min，相对余隙容积c=3%～4%对于单级中速立式压缩机，转速n小于720r/min，相对余隙容积c=4%6%对于双级压缩系统中使用的高速多缸压缩机，高压级和低压级的值可分别用下列公计算5.4活塞式制冷压缩机的热力性能5.4活塞式制冷压缩机的热力性能2.制冷量一台压缩机在不同的运行工况下，每小时产生的冷量是不相同的一台压缩机在已知工况A和B时的制冷量分别为QoA和QoB，即有：5.4活塞式制冷压缩机的热力性能3.功率和效率1）指示功率和指示效率压缩机的指示效率开启式压

6、缩机中的i的经验计算公式小型氟利昂压缩机为0.65～0.80；家用全封闭式压缩机为0.60～0.855.4活塞式制冷压缩机的热力性能5.4活塞式制冷压缩机的热力性能（2）轴功率、摩擦功率和机械效率两者之比值称为机械效率，用ηm表示由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率Pe一部分直接用于压缩气体称为指示功率用Pi表示另一部分用于克服曲柄连杆机构等的摩擦阻力，称为摩擦功率，用Pm表示5.4活塞式制冷压缩机的热力性能5.4活塞式制冷压缩机的热力性能指示效率ηi与机械效率ηm的乘积，称为压缩机的轴效率，用ηe表示。一般在0.6~0.7

7、之间。提高ηm可以从以下几方面着手①选用合适的气缸间隙，适当减少活塞环数②选用合适的润滑油③加强曲轴、曲轴箱等零件刚度,降低摩擦表面的粗糙度5.4活塞式制冷压缩机的热力性能（3）配用电动机功率对于开启式压缩机，如用带传动，应考虑传动效率d=0.9～0.95。用联轴器直接传动时，则不必考虑传动效率。对于封闭式压缩机，因电动机与压缩机共用一根轴，也不必考虑传动效率问题。电动机的功率可按运行工况下压缩机的轴功率，再考虑适当裕量（10%～15%）选配。5.4活塞式制冷压缩机的热力性能4.压缩机的排气温度（1）排气温度过高的危害性：

8、1）排气温度过高，将使输气系数降低和轴功率增加；润滑油粘度降低，使轴承和气缸、活塞环产生异常磨损，甚至会引起烧毁轴瓦和气缸拉毛的事故。2）过高的压缩机排气温度促使制冷剂和润滑油在金属的催化下出现热分解，生成对压缩机有害的游离碳、酸类和水分。酸类物质会腐蚀制冷系统的各组成部分和电气绝缘材料。