制冷压缩机电子教案.doc

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1、《制冷压缩机》电子教案 第六章 离心式制冷压缩机第一节 离心式压缩机的工作原理与结构 离心式制冷压缩机属于速度型压缩机，是一种叶轮旋转式的机械。它是靠高速旋转的叶轮对气体做功，以提高气体的压力。气体的流动是连续的，其流量比容积型制冷压缩机要大得多。一、压缩机的工作原理与主要结构1.工作原理离心式制冷压缩机有单级、双级和多级等多种结构型式。单级压缩机主要由吸气室、叶轮、扩压器、蜗壳等组成，如图6-1所示。对于多级压缩机，还设有弯道和回流器等部件。。多级离心式制冷压缩机的中间级如图6-2所示。级数较多的离心式制冷压缩机中可分为几段，每段包括一到几级。      

2、   1—进口可调导流叶片 2—吸气室                      1—叶轮 2—扩压器    3—叶轮 4—蜗壳 5—扩压器 6—主轴                  3—弯道 4—回流器离心式制冷压缩机的工作原理如下：通过叶轮对气体做功，使其动能和压力能增加，气体的压力和流速得到提高。然后大部分气体动能转变为压力能，压力进一步提高。对于多级离心式制冷压缩机，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进行压缩，如图6-2所示。离心式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机相比，具有以下特点：①    ①    在相同制冷量时，其外形尺寸小、重量轻、占

3、地面积小。②    ②    无往复运动部件，动平衡特性好，振动小，基础要求简单。③    ③    ③磨损部件少，连续运行周期长，维修费用低，使用寿命长。④    ④    润滑油与制冷剂基本上不接触，从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。⑤    ⑤    易于实现多级压缩和节流，达到同一台制冷机多种蒸发温度的操作运行。⑥    ⑥    能够经济地进行无级调节。⑦    ⑦    对大型制冷机，若用经济性高的工业汽轮机直接带动，实现变转速调节，节能效果更好。⑧    ⑧    转速较高，用电动机驱动的一般需要设置增速器。⑨    ⑨    当冷凝压力较高

4、，或制冷负荷太低时，压缩机组会发生喘振而不能正常工作。⑩    ⑩    制冷量较小时，效率较低。目前所使用的离心式制冷机组大致可以分成两大类：冷水机组和离心式制冷机组。2.主要零部件的结构与作用（1）吸气室 吸气室的作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体，均匀地引导至叶轮的进口。吸气室有轴向进气和径向进气两种形式，如图6-3所示。 a)轴向进气吸气室 b)径向进气肘管式吸气室 c)径向进气半蜗壳式吸气室（2）进口导流叶片 进口导流叶片可用来调节制冷量。转动导叶时可采用杠杆式或钢丝绳式调节机构。杠杆式如图6-4所示。1—小齿轮 2—齿圈 3—转动叶片 4—伺服

5、电动机5—波纹管 6—连杆 7—杠杆 8—手轮1—导叶 2—从动齿轮 3—钢丝绳 4—过渡轮 5—主动齿轮图6-5为钢丝绳传动形式。（3）叶轮 叶轮也称工作轮，是压缩机中对气体做功的惟一部件。叶轮按结构型式分为闭式、半开式和开式三种，通常采用闭式和半开式两种，如图6-6所示。a)     a)     闭式 b)半开式离心式制冷压缩机的叶轮的叶片按形状可分为单圆弧、双圆弧、直叶片和三元叶片。（4）扩压器 气体从叶轮流出时有很高的流动速度，为了将这部分动能充分地转变为压力能，在叶轮后面设置了扩压器，如图6-2所示。一般采用无叶扩压器。（5）弯道和回流器 弯道和

6、回流器是为了把由扩压器流出的气体引导至下一级叶轮。在采用多级节流中间补气制冷循环中，段与段之间有中间加气，因此在离心式制冷压缩机的回流器中，还有级间加气的结构。图6-7给出了三种加气型式，其中b和c型对下一级叶轮入口气流均匀性不利，但可以减少轴向距离。（6）蜗壳 蜗壳的作用是把从扩压器或从叶轮中（没有扩压器时）流出的气体汇集起来，排至冷凝器或中间冷却器。图6-8所示为常用的一种蜗壳形式。蜗壳一般是装在每段最后一级的扩压器之后，也有的最后级不用扩压器而将蜗壳直接装在叶轮之后，如图6-9所示。其中a为蜗壳前装有扩压器；a)蜗壳前为扩压器 b)蜗壳前为叶轮 c)不

7、对称内蜗壳b为蜗壳直接装在叶轮之后；c为不对称内蜗壳，是空调用单级机组中常用的形式。蜗壳的横截面常见的有圆形、梯形等。（7）密封 离心式制冷压缩机中常用的密封型式有如下几种。1)迷宫式密封 又称为梳齿密封，主要用于级间的密封，如轮盖与轴套的内密封及平衡盘处的密封。常见的如图6-10所示。a)镶嵌曲折型密封 b)整体平滑型密封 c)台阶型密封2)机械密封 主要用于开启式压缩机中的转轴穿过机器外壳部位的轴端密封。如图6-11所示。1—轴封壳体 2—弹簧 3、7—O形圈4—静环座 5—静环 6—动环a)单片油封 b)充气油封3)油封 图6-12a为简单的单片油封。

8、图6-12b为充气密封。在空调用离心式制冷压缩机上，