制冷压缩机pdf

A. 制冷技术的发展史

制冷技术的发展历程

制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个温度。

1. 现代的制冷技术，是18世纪后期发展起来的。在此之前，人们很早已懂得冷的利用。我国古代就有人用天然冰冷藏食品和防暑降温。马可•波罗在他的着作《马可•波罗游记》中，对中国制冷和造冰窖的方法有详细的记述。
   1755年爱丁堡的化学教师库仑利用乙醚蒸发使水结冰。他的学生布拉克从本质上解释了融化和气化现象，提出了潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始。
   

2. 在普冷方面，1834年发明家波尔金斯造出了第一台以乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机，并正式申请了英国第6662号专利。到1875年卡利和林德用氨作制冷剂，从此蒸气压缩式制冷机开始占有统治地位。
   在此期间，空气绝热膨胀会显着降低空气温度的现象开始用于制冷。1844年，医生高里用封闭循环的空气制冷机为患者建立了一座空调站，空气制冷机使他一举成名。威廉•西门斯在空气制冷机中引入了回热器，提高了制冷机的性能。1859年，卡列发明了氨水吸收式制冷系统，申请了原理专利。1910年左右，马利斯•莱兰克发明了蒸气喷射式制冷系统。
   

3. 到20世纪，制冷技术有了更大发展。全封闭制冷压缩机的研制成功（美国通用电器公司）；米里杰发现氟里昂制冷剂并用于蒸气压缩式制冷循环以及混合制冷剂的应用；伯宁顿发明回热式除湿器循环以及热泵的出现，均推动了制冷技术的发展。
   

4. 在当代社会，制冷技术已经几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域，并在改善人类的生活质量方面发挥着巨大作用。生活中，制冷广泛用于食品冷加工、冷贮藏、冷藏运输，适性空气调节，体育运动中制造人工冰场等；工业生产中，为生产环境提供必要的恒温恒湿环境，对材料进行低温处理，利用低温进行零件间的过盈配合等；农牧业中，对农作物的种子进行低温处理等；建筑工程中，利用制冷实现冻土开采土方；现代医学也离不开制冷，深低温冷冻骨髓和外周血干细胞、手术中的低温麻醉等；制冷技术还在尖端科学领域如微电子技术、新型材料、宇宙开发、生物技术的研究和开发中起着举足轻重的作用。可以说，现代技术进步是伴随着制冷技术发展起来的。

B. 制冷压缩机的性能参数

制冷压缩机的基本性能参数
一、实际输气量（简称输气量）
在一定工况下， 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工况下的压缩机质量输气量，单位为。若按吸气状态的容积计算，则其容积输气量为，单位为。于是
二、容积效率
压缩机的容积效率是实际输气量与理论输气量之比值
它是用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程度。
三、制冷量
制冷压缩机是作为制冷机中一重要组成部分而与系统中其它部件，如热交换器，节流装置等配合工作而获得制冷的效果。因此，它的工作能力有必要直观地用单位时间内所产生的冷量——制冷量来表示，单位为匹它是制冷压缩机的重要性能指标之一。
式中－制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量，单位为；
－制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量，单位为。
为了便于比较和选用，有必要根据其不用的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量，表4－1列出了中国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型往复式制冷压缩机的名义工况及其工作温度。根据标准规定，吸气工质过热所吸收的热量也应包括在压缩机的制冷量内。
四、排热量
排热量是压缩机的 制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和，它是通过系统中的冷凝器排出的。这个参数对于热泵系统中的压缩机来讲是一个十分重要的性能指标；在设计制冷系统的冷凝器时也是必须知道的。
实际制冷循环
所示的实际制冷循环或热泵循环图可见，压缩机在一定工况下的排热量为：
压缩机的能量平衡关系图上不难发现。
上两式中
－压缩机进口处的工质比焓。
－压缩机的输入功率。
－压缩机向环境的散热量。
表2-2列举了美国制冷协会ARI520－85标准所规定的用于热泵中的压缩机的名义工况。
五、指示功率和指示效率
单位时间内实际循环所消耗的指示功就是压缩机的指示功率Pi，单位为kw，它等于
式中Wi——每一气缸或工作容积的实际循环指示功，单位为J。
制冷压缩机的指示效率hi是指压缩1kg工质所需的等熵循环理论功与实际循环指示功之比。它是用以评价压缩机气缸或工作容积内部热力过程完成的完善程度。
六、轴功率、轴效率和机械效率
由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率Pe，单位为kW，它的一部分，即指示功率Pi直接用于完成压缩机的工作循环，另一部分，即摩擦功率Pm，单位为kW，用于克服压缩机中各运动部件的摩擦阻力和驱动附属的设备，如润滑用液压泵等。
七、 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Pel，单位为kW。电效率*是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评定利用电动机输入功率的完善程度。
八、性能系数
为了最终衡量制冷压缩机的动力经济性，采用性能系数COP（Cofficient of performance），它是在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功率之比。

C. 制冷压缩机的内容简介

普通高等教育机电类规划教材：《制冷压缩机》全面地介绍了活塞式制冷压缩机、回转式制冷压缩机和离心式制冷压缩机的工作原理、循环分析和计算、总体结构、主要零部件以及辅助设施。同时，书中还介绍了一些新技术、新机型，其中包括因氯氟烃制冷剂被淘汰而引起的制冷压缩机技术中的变革。
书在配有适量的图和表，使读者更易掌握和使用。
普通高等教育机电类规划教材：《制冷压缩机》可供高等院校制冷专业的学生作为专业教材使用，也可供从事制冷工作的科研和工程技术人员自学和参考。

D. 制冷压缩机工作原理及发展前景

导语：说起制冷压缩机大家可能会觉得陌生，脑海里没有制冷压缩机的样子，但其实日常生活中却很多地方都得用它，像冰箱、冰柜等制冷装置中一定会有它的身影。平常我们对制冷压缩机的了解肯定少之又少，那么今天就让小编和你一起来研究研究它吧!

制冷压缩机工作原理

制冷压缩机是工作在一种蒸汽压缩式制冷系统中。它是将其内的制冷剂从原本的低压状态下提升为高压状态，并且让制冷剂在工作中不断地在内部循环流动，以此来使系统内部产生的热量排放到外部环境中。制冷压缩机是制冷系统的核心部分，制冷系统以压缩机为中介输入电能，从而将热量从低温处排放到高温处。

螺杆式压缩机机器结构精致、体积较小、重量轻而且如果少量液体不慎进入机内时，不会有液击危险。它没有活塞式压缩机上配备的气缸、活塞、活塞环等部件。它可以利用活阀进行能量调节，适用范围十分广泛而且运行的时候平稳可靠。但是螺杆式制冷压缩机的加工制作和装配设置的要求精度很高，工作时会有较大的噪音，一般情况下都需要安装隔除噪音的装置。而且在使用的时候还需要加上润滑油。

压缩机是一种对跨临界二氧化碳空调系统效率及可靠性影响最大的部件，它应当结合重新结合二氧化碳超临界循环的具体特点进行设计。由于二氧化碳对压缩机的气压要求较小，所以在设计生产过程中不需要对压缩机进行冷却。正是由于绝热好、压比小，可减少压缩机工作过程中的一些空余缝隙的再膨胀损失，从而使压缩机的容积效率增高。根据实验和研究发现，往复式压缩机具有很好的油膜滑动密封特点，以此成为二氧化碳系统的第一个选择。

制冷压缩机发展前景

近年来，各个国家的制冷压缩机行业都在不断迅猛发展，全球的压缩机市场集中度也不断加强。领先的压缩机生产企业在不断进行行业整合，以此提高自身的竞争力。至今日，德国比泽尔和美国英格索兰为代表逐渐占据优势市场地位。

与此同时，近几年来我国的制冷压缩机行业也有着快速发展。十一五期间，我国的制冷压缩机国产化率有很大提高;一些领域对制冷压缩机的需求也迅猛提升。如今伴随着我国十二五计划的提出及进行，国内市场对于制冷压缩机行业有了很大的发展空间，同时也给了这个行业很大的机遇和挑战。预计，十二五期间，我国制冷压缩机市场规模将快速增长，这个增长速度将保持在高于10%。

随着中国的繁盛发展，全球的压缩机制造重心也逐渐向我国转移。中国也已经成为了比泽尔的在全球中的一个重要市场。国际的压缩机生产企业进入我国，在带动我国经济发展的同时也加剧了我国此行业的市场竞争力。

相信通过小编的介绍，大家对制冷压缩机有了整体的概念与了解。制冷压缩机对日常生活不可或缺，让我们多多关注此行业的发展吧。

E. 制冷压缩机的机械原理

制冷压缩机在蒸汽压缩式制冷系统中，把制冷剂从低压提升为高压，并使制冷剂不断循环流动，从而使系统不断将内部热量排放到高于系统温度的环境中。制冷压缩机是制冷系统的心脏，制冷系统通过压缩机输入电能，从而将热量从低温环境排放到高温环境。制冷压缩机的能效比决定整个制冷系统的能效比。由于环境温度是经常变化的，故压缩机大部分时间是处于部分负荷状态，因此压缩机要具有能量调节。
螺杆式压缩机没有活塞式压缩机所需的气缸，活塞、活塞环、汽缸套等易损部件，机器结构紧凑，体积小，重量轻，没有余隙容积，少量液体进入机内时无液击危险。可利用活阀进行10%～100%的无级能量调节，适用范围广，运行平稳可靠，需检修周期长，无故障运行时间可达（2～5）×104h。由于使用润滑油使机器的冷却使用和密封性能得到改善，排气温度降低，即使蒸发温度较低（-40℃）和压缩比较高（25左右），仍然可以单级运行，即在一定范围内可以代替两级压缩循环。但是，螺杆式制冷压缩机的加工和装配要求精度较高，不适宜于变工况运行，有较大的噪音，在一般情况下，需装置消音和隔音设备，在制冷压缩时，需要喷加润滑油，因而需要油泵、油冷却器和油回收器等较多辅助设备。
在压缩机壳体外侧封闭联通一个Helmholtz共鸣器，即由Helmholtz共鸣器的腔室通过孔颈与压缩机壳体内部空腔相连成，以降低压缩机腔内受激声学模态的幅值。将共鸣器共振频率调制到实际压缩机空腔的最大受激振动模式上，会大幅降低共振峰值和导致响应频谱的显着改变。但是这样会影响压缩机外观和在冰箱中的布置，其研究结果尚未应用于产品中。
压缩机作为跨临界二氧化碳空调系统效率及可靠性影响最大的部件，应当充分结合二氧化碳超临界循环具体特点重新进行设计。CO2和氨一样，其绝热指数K 值较高，达1.30，这可能会使压缩机排气温度偏高，但由于CO2需要的压缩机的压比小，因此不需要对压缩机本身进行冷却。正因为绝热指数高，压比小，可减小压缩机余隙容积的再膨胀损失，使压缩机容积效率较高。经过实验和理论研究，Jurgen SUB和Horst Kruse发现，往复式压缩机有良好的油膜滑动密封，成为CO2系统的首选。BOCK对其二氧化碳压缩机排气阀进行了改进，排气改良后的二氧化碳压缩机效率提高了7%。
剩余润滑油量和电机端线圈绕组也会导致同种型号成批压缩机声级之间存在差异（偏离声级平均值）。通过改变壳体外部支承来增加扭转刚度，且减小振动面；噪声研究的复杂性要求研究者具有较强的理论素质、要求企业具有较好的技术基础、并且需要较大的投资和较长的时间。这方面是中国压缩机企业的薄弱环节之一，基本上处于定性的实验研究阶段，伴随着很大的随意性和偶然性。
基于环保要求的新制冷剂的应用也是制冷压缩机行业的一个热点问题，随着用于冰箱产品的R22制冷剂替代工作的结束，新制冷剂压缩机的研究主要集中在空调行业。除了已比较成熟的R410A、R407C方面的研究外，最大的热点问题是二氧化碳压缩机的研究。由于二氧化碳系统压力远远大于传统的压临界循环系统，压缩机的轴封设计要求比原有压缩机高得多，压缩机的轴封泄漏在一段时间内仍将是阻碍其实用化的主要原因。

F. 制冷压缩机的工作原理

导语：说起制冷压缩机大家可能会觉得陌生，脑海里没有制冷压缩机的样子，但其实日常生活中却很多地方都得用它，像冰箱、冰柜等制冷装置中一定会有它的身影。平常我们对制冷压缩机的了解肯定少之又少，那么今天就让小编和你一起来研究研究它吧!

制冷压缩机工作原理

制冷压缩机是工作在一种蒸汽压缩式制冷系统中。它是将其内的制冷剂从原本的低压状态下提升为高压状态，并且让制冷剂在工作中不断地在内部循环流动，以此来使系统内部产生的热量排放到外部环境中。制冷压缩机是制冷系统的核心部分，制冷系统以压缩机为中介输入电能，从而将热量从低温处排放到高温处。

螺杆式压缩机机器结构精致、体积较小、重量轻而且如果少量液体不慎进入机内时，不会有液击危险。它没有活塞式压缩机上配备的气缸、活塞、活塞环等部件。它可以利用活阀进行能量调节，适用范围十分广泛而且运行的时候平稳可靠。但是螺杆式制冷压缩机的加工制作和装配设置的要求精度很高，工作时会有较大的噪音，一般情况下都需要安装隔除噪音的装置。而且在使用的时候还需要加上润滑油。

压缩机是一种对跨临界二氧化碳空调系统效率及可靠性影响最大的部件，它应当结合重新结合二氧化碳超临界循环的具体特点进行设计。由于二氧化碳对压缩机的气压要求较小，所以在设计生产过程中不需要对压缩机进行冷却。正是由于绝热好、压比小，可减少压缩机工作过程中的一些空余缝隙的再膨胀损失，从而使压缩机的容积效率增高。根据实验和研究发现，往复式压缩机具有很好的油膜滑动密封特点，以此成为二氧化碳系统的第一个选择。

制冷压缩机发展前景

近年来，各个国家的制冷压缩机行业都在不断迅猛发展，全球的压缩机市场集中度也不断加强。领先的压缩机生产企业在不断进行行业整合，以此提高自身的竞争力。至今日，德国比泽尔和美国英格索兰为代表逐渐占据优势市场地位。

与此同时，近几年来我国的制冷压缩机行业也有着快速发展。十一五期间，我国的制冷压缩机国产化率有很大提高;一些领域对制冷压缩机的需求也迅猛提升。如今伴随着我国十二五计划的提出及进行，国内市场对于制冷压缩机行业有了很大的发展空间，同时也给了这个行业很大的机遇和挑战。预计，十二五期间，我国制冷压缩机市场规模将快速增长，这个增长速度将保持在高于10%。

随着中国的繁盛发展，全球的压缩机制造重心也逐渐向我国转移。中国也已经成为了比泽尔的在全球中的一个重要市场。国际的压缩机生产企业进入我国，在带动我国经济发展的同时也加剧了我国此行业的市场竞争力。

相信通过小编的介绍，大家对制冷压缩机有了整体的概念与了解。制冷压缩机对日常生活不可或缺，让我们多多关注此行业的发展吧。

G. 制冷压缩机工作原理

制冷压缩机是空调系统的核心部件，通常称为制冷机的主机。科学技术的进步，新式空调系统不断出现，推动了制冷压缩机制造技术的不断进步。从目前制冷压缩机的发展趋势来看，结构紧凑、高效节能以及微振低噪等特点是空调压缩机制造技术不断追求的目标。下面对制冷压缩机做一个概述.

作用:

l、从蒸发器中吸m蒸气，以保证蒸发器内一定的蒸发压力；
2、提高压力(压缩)，以创造在较高温度下冷凝的条件；
3、输送制冷剂，使制冷剂完成制冷循环。

一、压缩机的种类很多，根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。
l、定排量压缩机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。
2、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。

二、根据工作方式的不同，
可分为两大类—— 容积型与速度型。
容积型压缩机是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，目前常用的是离心式压缩机。1、往复式压缩机的工作原理

往复式压缩机又称活塞式压缩机。压缩机的工作腔是汽缸。活塞在汽缸内作上下往复运动，从而完成了压缩、排汽、膨胀、吸汽等过程。图1中的四个过程分别表示了压缩机1二作中的四个过程。

到最低位置(称活塞的下止点)时，汽缸吸满蒸气。而活塞转而向上，这时吸、排汽门都关闭，汽缸容积缩小，蒸气被压缩，一直压缩到排汽压力为止。图中(b)为排汽过程：当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时，排汽阀开启，活塞继续上移，蒸气排出，一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时，排汽结束。图中(c)是余隙膨胀过程：为了防止活塞与吸排汽阀碰撞，活塞上移到上止点时，活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙，称余隙。当活塞转而向下运动时，排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启，吸汽不能开始。这时余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀，一直膨胀到吸汽压力以下时才结束。图中之(d)是吸汽过程：吸汽阀开启，随着活塞往下运动而吸汽，一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。
( 2)优点：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。
(3)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，曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。

2、螺杆式压缩机的构造与工作过程
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人、压缩和排IqJ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，目前，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。
(1)图2为喷油式螺杆式压缩机的构造。在断面为双圆相交的汽缸内，装有一对转子—— 阳转子和阴转子。阳转子有四个齿，阴转子有六个齿，两根转子相互啮合。当阳转子旋转一周，隐转子旋转2／3周，或者说，阳子的转速比阴转子的转速快50％。图3是螺杆式压缩机从吸汽靠排汽的工作过程，在汽缸的吸汽端座上开有吸汽口，当齿槽与吸汽口相通时，吸汽就开始，随着螺杆的旋转，齿槽脱离吸汽口，一对齿槽空间吸满蒸气，如图(a)。螺杆继续旋转，两螺杆的齿与齿槽相互啮合，有汽缸体、啮合的螺杆和排汽端座组成的齿槽容积变小，而且位置向排汽端移动，完成了对蒸气压缩和输送的作用，如图
(b)。当这对齿槽空间与端座的排汽
口相通时，压缩终了，蒸气被排出，如图(c)。每对齿槽空间都存在着吸汽、
压缩、排汽三个过程。在同一时刻存在着吸汽、压缩、排汽三个过程，不过
它们发生在不同的齿槽空间。
(2)螺杆式压缩机的优点：
① 螺杆式压缩机只有旋转运动，没有往复运动，因此压缩机的平衡性好，振动小，可以提高压缩机的转速。
② 螺杆式压缩机的结构简单、紧凑，重量轻，无吸、排汽阀，易损件少，可靠性高，检修周期长。
③ 在低蒸发温度或高压缩比工况下，用单级压缩仍然可正常工作，且有良好的性能。这是由于螺杆式压缩机没有余隙，没有吸、排汽阀，故在这种不利工况下仍然有较高的容积效率。
④ 螺杆式压缩机对湿压缩不敏感。
⑤ 螺杆式压缩机的制冷量可以在10％一100％范围内无级调节，但在40％以上负荷时的调节比较经济。
(3)缺点：噪声较大，以及需要设
置一套润滑油分离、冷却、过滤和加压的辅助设备，造成机组体积大。

H. 制冷压缩机的作用是什么，如何分类

制冷压缩机是将气体压力提高的一种机械，它在制冷系统 中起到了“心脏”的作用。 制冷压缩机根据其热力学原理，可分为容积型和速度型两大类。 (1)容积型制冷压缩机将一定容积的气体强制压缩，使 其容积缩小、压力升高的压缩机称为容积型压缩机。容积型压 缩机又可分为活塞式和回转式两种结构形式。 ①活塞式制冷压缩机 它是利用曲柄连杆机构，将原动 机的回转运动转变为往复运动，从而带动活塞在汽缸中校复运 动，使活塞与汽缸所形成的容积不断变化，借以压缩气体。 ②回转式制冷压缩机 它是利用转子的转动来压绍气 体根据其转于的形式与结构的不同，又可分为螺杆式压缩机 (螺杆式压缩机又可分为单炽杆压缩机和双媳杆压缩祝)、涡旋 式压缩机、滚动转子式压缩祝及涓片式压缩机等。 (2)速度型制冷压缩机 气体压力的升高是由气体速度的 转化来实现的。气体在高速旋转叶轮的作用下，傻气体的速度 大大提高，当气体流动滞止时，速度能转变为压力能，这种压 缩机称为速度型压缩机。速度型压缩机又可分为离心式压缩机、 轴流式压缩机和涡流式压绍机。

I. 制冷压缩机的分类有哪几种

制冷压缩机的分类有哪几种:
结构分类
(1) 螺杆式制冷压缩机
(2) 活塞式制冷压缩机
(2)离心式制冷压缩机
式样分类：
（1）半封闭制冷压缩机
（2）蝶阀谷轮制冷压缩机
（3）双级制冷压缩机