1、第一章緒論1.11.空氣調(diào)節(jié)：實(shí)現(xiàn)對(duì)某一房間或空間的溫度、濕度、空氣的流動(dòng)速度、潔凈度進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，并提供足夠量的新鮮空氣。簡(jiǎn)稱空調(diào)。2.制冷技術(shù)：它是研究低溫的產(chǎn)生和應(yīng)用，以及物質(zhì)在低溫條件下所發(fā)生的物理、化學(xué)和生物學(xué)機(jī)理變化等方面的科學(xué)技術(shù)。3.天然冷源：自然界中存在的低溫物質(zhì)，如深井水、天然冰。4.人工制冷：借助一種“專門(mén)裝置”，消耗一定的（外界）能量，迫使熱量從溫度比較低的被冷卻物體（或環(huán)境）向溫度比較高的周圍環(huán)境（或物體）轉(zhuǎn)移。5.制冷分類：普通制冷：-120深度制冷：-12020K（-253）低溫和超低溫：20K6.普通制冷分為：高溫區(qū)+550主要空氣調(diào)節(jié)和熱泵設(shè)備低溫區(qū)-100

2、主要用于氣體液化、低溫物理、超導(dǎo)和宇航研究中溫區(qū)-100+5主要用于食品凍結(jié)和冷藏，化工和機(jī)械生產(chǎn)工藝的冷卻過(guò)程和冷藏運(yùn)。1.21.制冷方法：物理方法和化學(xué)方法2.制冷方法：相變制冷（溶解、汽化、升華）、氣體絕熱膨脹制冷、溫差電制冷（熱電制冷）3.溶解常用于冷卻房間或冷藏食品；汽化：蒸汽壓縮式制冷和吸收式制冷用的此原理，還有低溫外科手術(shù)；升華可用于人工降雨、醫(yī)療中。氣體絕熱膨脹制冷可用于飛機(jī)機(jī)倉(cāng)里。4.焦耳-湯姆遜效應(yīng)：實(shí)際氣體焓值是溫度和壓力的函數(shù)，所以實(shí)際氣體絕熱節(jié)流后的溫度將發(fā)生變化。至于溫度升高還是降低與氣體初始狀態(tài)有關(guān)。第二章蒸汽壓縮式制冷的熱力學(xué)原理2.11.制冷原理：利用液體蒸發(fā)

3、吸收熱量而完成制冷。2.蒸汽壓縮式制冷的基本系統(tǒng)：蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)（膨脹閥）3.蒸發(fā)器里面制冷劑的汽化過(guò)程是一個(gè)等壓沸騰過(guò)程。蒸發(fā)壓力：蒸發(fā)器制冷劑沸騰時(shí)的壓力。蒸發(fā)溫度：相對(duì)應(yīng)的飽和溫度。（沸點(diǎn)）4.壓縮機(jī)：從蒸發(fā)器中抽吸出蒸發(fā)的制冷劑蒸汽并進(jìn)行壓縮的設(shè)備。功能：從蒸發(fā)器抽吸出蒸發(fā)的制冷劑蒸汽，以維持蒸發(fā)器一定的蒸發(fā)壓力，同時(shí)也就維持了一定的蒸發(fā)溫度。將吸入的蒸汽進(jìn)行壓縮，或者說(shuō)將蒸汽的壓力提高，以便在較高的溫度下將蒸汽冷卻并凝結(jié)成液體，制冷劑得以循環(huán)使用。在制冷系統(tǒng)中起輸送制冷劑的作用。5.冷凝器：制冷劑在里面凝結(jié)放出熱量，這些熱量由空氣或水等介質(zhì)帶走。冷凝器中用于冷卻制冷

4、劑蒸汽的介質(zhì)叫冷卻劑。水作為冷卻劑時(shí)叫冷卻水。冷凝過(guò)程是等壓過(guò)程。冷凝溫度：對(duì)應(yīng)的飽和溫度。冷凝壓力：制冷劑壓力。6.節(jié)流機(jī)構(gòu)功能：使高壓液體轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪阂后w，創(chuàng)造在低溫低壓下汽化的條件。調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的供液量。7.影響蒸發(fā)壓力的因素：壓縮機(jī)的吸氣能力：若壓縮機(jī)吸氣能力大，必然導(dǎo)致蒸發(fā)壓力下降。蒸發(fā)器的傳熱能力：若傳熱能力強(qiáng)，則液體汽化速度增加，壓力上升。節(jié)流機(jī)構(gòu)的供液能力：供液量減少，壓力下降。2.21.制冷劑種類：鹵代烴、飽和碳?xì)浠衔?、不飽和碳?xì)浠衔铩h(huán)狀有機(jī)化合物、共沸混合制冷劑、非共沸混合制冷劑、無(wú)機(jī)化合物。2.無(wú)機(jī)化合物編號(hào)：編號(hào)：R+7+XX；XX為分子量的整數(shù)這類制冷劑有：NH3、

5、H2O、CO2等代號(hào)：R+XXX”，R后第一位數(shù)字為7。NH314+3R717CO212+32R744H2O2+16R7183.鹵代烴編號(hào)：氟利昂（Freon）是飽和碳?xì)浠衔铮ㄍ轭悾┑柠u族元素衍生物總稱；飽和碳?xì)銫mH2m+2，當(dāng)氫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編號(hào)：R(m-1)(n+1)(x)B(z)注：當(dāng)m=1時(shí)，甲烷衍生物，m-1=0，“0”在第一位時(shí)略去當(dāng)z=0時(shí)，B可省略如：CHF2Cl：m-1=0，n+1=2，x=2，z=0R22CF2Cl2：m-1=0,n+1=1,x=2,z=0R

6、12C2HF3Cl2R123R13B1CF3Br同素異構(gòu)體在代號(hào)后加字母“a”如：二氟乙烷C2H4F2R152CH3CHF2R152a四氟乙烷CHF2CHF2R134C2H2F4R134aCF4R14C2F6R116CCl2F2R12CClF3R13CCl3FR11CH3FR41CH2F2R32CH3ClR40CCl4R14.飽和碳?xì)浠衔镲柡吞細(xì)浠衔镆舶凑辗旱木帉?xiě)方法書(shū)寫(xiě)如：甲烷：CH4R50乙烷：C2H6R170注：但丁烷不按上述規(guī)則寫(xiě)。C4H10R600異丁烷R600a5.環(huán)狀化合物：編號(hào)：R+C+XXX如：六氟二氯環(huán)丁烷C4F6Cl2RC316七氟一氯環(huán)丁烷C4F7ClRC317

7、6.非飽和碳?xì)浠衔锖退鼈兊柠u族元素衍生物：編號(hào)：R+1+XXX如：乙烯CH2=CH2R1150丙烯CH2CH2=CH2CH2R1270三氟一氯乙烯CFCl=CF2R1113四氟乙烯CF2=CF2R11147.共沸制冷劑由兩種或兩種以上互溶的單一制冷劑在常溫下按一定的比例相互混合而成，在恒壓下具有恒定的蒸發(fā)溫度，且氣相和液相的組分也相同。優(yōu)點(diǎn)（與單一組分比）：標(biāo)準(zhǔn)壓力下，蒸發(fā)溫度要比構(gòu)成它的單一組分的低；相同工況下，q0比純組分的大；壓縮終溫降低；可改善一些物理、化學(xué)性質(zhì)。編號(hào)：R+5+XX，XX為研制使用的先后次序例：R500R12（73.8%）+R152a（26.2%）特點(diǎn)：R12沸點(diǎn)-2

8、9.8，R152a沸點(diǎn)-25.0，R500沸點(diǎn)-33；R500的qv比R12大20%左右;難溶水，需干燥，與潤(rùn)滑油能完全互溶。8.非共沸制冷劑由兩種或兩種以上互相不形成共沸制冷劑的單一制冷劑混合而成。在一定壓力下，其蒸發(fā)溫度或冷凝溫度、以及氣、液的組分濃度不能保持恒定。特點(diǎn)：當(dāng)蒸發(fā)器和冷凝器進(jìn)、出口溫度一定時(shí)，采用非共沸制冷劑時(shí)：其冷凝壓力較低，蒸發(fā)壓力較高，循環(huán)耗功量減小；冷凝器出的熱量增大，因此它適用于熱泵系統(tǒng)。編號(hào)：用R13/R12、R12/R22方法，此方法尚未得到廣泛認(rèn)可。2.41.制冷量：指制冷機(jī)單位時(shí)間從被冷卻物體或空間所提取的熱量，即蒸發(fā)器所吸取的熱&量。用Qe表示，W或KW英

9、熱單位/小時(shí)1W=0.86kcal/h1kW=860kcal/h1W=3.412Btu/h1Btu/h=0.252kcal/h1美國(guó)冷噸=3517W=3024kcal/h=12000Btu/h1日本冷噸=3861W=3320kcal/h2制冷劑質(zhì)量流量&mRkg/s單位制冷量qeJ/kgkJ/kg&Qe=mRqee=&e制冷系數(shù)&QW&制冷機(jī)消耗的功率：WWkW2.5u正卡諾循環(huán)：熱機(jī)的理想循環(huán)u逆卡諾循環(huán)：制冷機(jī)的理想循環(huán)1、由兩個(gè)定溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成的，2、是一個(gè)理想循環(huán)，各過(guò)程即無(wú)溫差損失，又無(wú)摩擦損失。設(shè)1kg工質(zhì)完成一個(gè)循環(huán)從低溫?zé)嵩次黴0熱量，向高溫?zé)嵩捶舚k熱量，消耗w功。

10、熱力學(xué)第一定律qk=q0+wTkT32ceSw=w-wqk制冷系數(shù)：ec=q0w0T40q1S=q0=T0（s1-s4）T0（sa-sb）qk=Tk(s2-s3)=Tk(sa-sb)u逆卡諾循環(huán)的重要之處1、它揭示了制冷循環(huán)的原理；2、指出實(shí)際制冷循環(huán)的途徑。兩個(gè)可逆定溫過(guò)程而言，在濕蒸汽區(qū)：定壓液體的定壓蒸發(fā)-吸熱等溫蒸氣的定壓凝結(jié)-放熱kTcwpkTkT03ew4ceSw=w-w21p0q0S1、無(wú)溫差傳熱，要際中的蒸發(fā)器、冷凝器的面積無(wú)限大；2、膨脹、壓縮過(guò)程要求無(wú)摩擦且絕熱也不能完全做到，但可以近似。蒸發(fā)溫度：T0T0；T0=T0-0冷凝溫度：TkTk；Tk=TkTk使兩種循環(huán)的制冷量

11、相同，制冷循環(huán)變成1-2-3-4-1（有溫差），面積ba14b=面積ba14b。ec=ec=T0T0-DT0TK-T0(TK-T0)+(DTK+DT0)T0TK-T01、實(shí)際工程中溫差是存在的；2、可逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)是不可能達(dá)到的，“理想”只是所追求的目標(biāo)；3、工程中應(yīng)合理選擇溫差，使綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到最佳（初投資和運(yùn)行費(fèi)）。2.61.蒸汽式壓縮機(jī)的飽和循環(huán)飽和循環(huán)：兩個(gè)定壓過(guò)程，一個(gè)絕熱壓縮過(guò)程和絕熱節(jié)流過(guò)程組成。與卡諾循環(huán)的差異：用膨脹閥代替膨脹機(jī)，設(shè)備簡(jiǎn)單了；干壓縮代替濕壓縮；兩個(gè)傳熱過(guò)程為定壓過(guò)程，有傳熱溫差。2.飽和循環(huán)分析逆卡諾：1-2-3-4-1飽和循環(huán)：1-2-3-4-1

12、可見(jiàn)與逆卡諾循環(huán)比較，飽和循環(huán)多消耗了功A1+A2，而單位制冷量減少A3差異原因：采用干壓縮，并一直壓縮到冷凝壓力，多消耗了功A1用膨脹閥代替膨脹機(jī)，膨脹功A3未回收。制冷系數(shù)：e=qew=qe.c-A3wc+A1+A3Pa絕熱節(jié)流h1”=ha（三）、壓縮機(jī)的壓縮過(guò)程aCab段，溫度略升高，壓力不變；bf段，壓力增加、熵增加（吸熱）、到f點(diǎn)平衡fC段，比熵減小，壓力升至P2（四）、排氣過(guò)程CC主要是對(duì)外散熱壓力不變、溫度降低（五）排氣閥門(mén)Cd節(jié)流過(guò)程壓力降低PcPd；hc=hd（六）、排氣管路d2壓縮機(jī)冷凝器1、向外散熱，降低了冷凝器的負(fù)荷，有利；2、流動(dòng)阻力會(huì)使排氣壓力升高。（七）、冷凝器2

13、31、冷凝器的溫度一般比環(huán)境高，向環(huán)境放熱（與結(jié)構(gòu)還有關(guān)）；2、冷凝過(guò)程并非等壓過(guò)程，存在流動(dòng)阻力，p2p3（八）、高壓液體管冷凝器膨脹閥1、溫度：（1）放熱：相當(dāng)于再冷，可提高系統(tǒng)的制冷量和制冷系數(shù)；（2）吸熱：減小過(guò)冷度，降低冷量和制冷系數(shù)；氣化導(dǎo)致膨脹閥不穩(wěn)定。2.壓力：（1）對(duì)系統(tǒng)的制冷量和制冷系數(shù)無(wú)不利影響；（2）但如過(guò)冷度不大，存在液體氣化問(wèn)題；（3）注意高壓管路升高引起的壓力降。（八）、節(jié)流過(guò)程34實(shí)際節(jié)流過(guò)程與外界有熱交換h3h4；h4h3（九）低壓液體（濕蒸氣）管膨脹閥到蒸發(fā)器從外界吸熱是有害的焓增保溫（十）蒸發(fā)器411、溫度：通常T0比環(huán)境溫度低吸熱（若蒸發(fā)器不在被冷卻的空

14、間時(shí)是有害的）（根據(jù)蒸發(fā)器的使用環(huán)境決定是否保溫）2、壓力：存在流動(dòng)阻力非等壓過(guò)程若要保持平均溫度不變降低吸氣壓力二、實(shí)際循環(huán)的熱力計(jì)算1、簡(jiǎn)化：（1）忽略冷凝器及蒸發(fā)器中的壓力變化；P2=Pk；P1=P0管道上的壓力損失較大時(shí)，要考慮Pk=P2-2；P0=P1+12-排氣管壓力損失；1-吸氣管壓力損失。（2）壓縮過(guò)程簡(jiǎn)化為一個(gè)有損失的簡(jiǎn)單壓縮過(guò)程；（3）節(jié)流認(rèn)為是絕熱過(guò)程h3=h4。簡(jiǎn)化后的循環(huán)：1-2-3-4-12、熱力計(jì)算（1）單位制冷量和理論耗功qe=h1-h4qv=qev1wth=h2a-h1（2）制冷劑循環(huán)流量（質(zhì)量流量）&mR=&QeqeV&R=m&Rv1=eQe-總制冷量，由設(shè)

15、計(jì)給出，kW。體積流量&Qqv（3）理論排氣量Vh=定義：容積效率（輸氣系數(shù)）Q0VRhvhvqvhv=VRVh（4）壓縮機(jī)的理論耗功率Pth=MRwth定義：指示功率用于壓縮氣體所消耗的功率Pi定義：指示效率hi=PthiPPi=PthhiMRwthhiMR(h2-h1)=MR(h2a-h1)hi定義機(jī)械效率（摩擦效率）：Pe-軸功率，kWhm=iePPeP=iPhm=MRwthhmhi（5）冷凝熱負(fù)荷qk=h2-h3h2=(h2a-h1)/hi+h1Qk=MRqkv、hi、m可通過(guò)手冊(cè)、資料、壓縮機(jī)樣本查得。2.12其他幾種制冷方式1.吸收式制冷制冷原理利用液體蒸發(fā)吸收熱量而完成制冷。與蒸

16、汽壓縮式制冷的主要區(qū)別吸收式制冷是利用溶液的特性來(lái)完成工作循環(huán)制取冷量的。它用吸收器和發(fā)生器代替了壓縮機(jī)，壓縮機(jī)是消耗的機(jī)械能，而吸收式制冷機(jī)消耗的是熱量。完成循環(huán)的是：由兩種工質(zhì)（吸收劑，制冷劑）構(gòu)成的二元溶液，能夠組成二元溶液的兩種物質(zhì)稱為工質(zhì)對(duì)。例如：溴化鋰制冷吸收式制冷：（LiBr）和水（H2O）組成的工質(zhì)對(duì)。1標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)相差很大；溴化鋰-吸收劑沸點(diǎn)1265（大氣壓下）水-制冷劑沸點(diǎn)100（大氣壓下）2同時(shí)溴化鋰比它溫度低的水或水蒸汽有強(qiáng)烈的吸收作用；3兩種物質(zhì)不起化學(xué)反應(yīng)。循環(huán)過(guò)程：循環(huán)包含兩個(gè)循環(huán)回路，右半部分：蒸發(fā)器，膨脹閥，冷凝器組成，循環(huán)的是制冷劑（水）左半部分：吸收器、發(fā)生器

17、、液泵組成，循環(huán)的是吸收劑（溴化鋰）制冷過(guò)程：逆循環(huán)（制冷循環(huán)）蒸發(fā)器吸收器循環(huán)泵發(fā)生器冷凝器節(jié)流閥正循環(huán)（溶液循環(huán)）吸收器循環(huán)泵發(fā)生器節(jié)流閥2.蒸汽噴射式制冷制冷原理利用液體蒸發(fā)吸收熱量而完成制冷。蒸汽噴射器代替了壓縮機(jī)利用一定壓力（一般為0.40.7MPa）蒸汽噴射，吸引（引射作用）和擴(kuò)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷劑的壓縮，它和吸收式制冷一樣，也是消耗熱能來(lái)工作的，不同之處是它使用的是單一工質(zhì)。噴管出口速度可達(dá)超音速（10001200m/s）3.氣體膨脹制冷法制冷原理利用利用氣體膨脹過(guò)程溫度降低完成制冷。特點(diǎn)：在這種制冷過(guò)程中無(wú)相變過(guò)程-純氣相注意：1、不是所情況下氣體膨脹溫度都降低的，存在一個(gè)“轉(zhuǎn)變溫

18、度”；2、氣體節(jié)流膨脹冷卻效果較差，只有溫度接近臨界時(shí)較明顯。這時(shí)可用于深度制冷。如低溫工程，氣體液化等場(chǎng)4.熱電制冷法西伯克Seebeck效應(yīng)兩種不同導(dǎo)體組成一個(gè)開(kāi)路，如果導(dǎo)體的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)存在溫差，開(kāi)路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，如果是閉路，則產(chǎn)生電流。伯爾帖Peltier效應(yīng)兩種不同的導(dǎo)體組成的環(huán)路中接入直流電源，則其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度降低（吸收外界熱量）而另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)溫度升高（向外界放出熱量）。2.13制冷系統(tǒng)中，當(dāng)制冷劑選定，Pk和P0，分別由Tk和蒸發(fā)溫度T0確定。冷凝溫度在很大程度上是受環(huán)境限制的，當(dāng)要求T0較低時(shí)，就會(huì)造成壓縮比很大，由此引起：1、壓縮機(jī)的容積效率降低，壓縮比高到一定程度，壓縮機(jī)

19、會(huì)不再吸氣；2、過(guò)熱損失和節(jié)流損失增大；3、壓縮機(jī)的排氣溫度升高。4、單位容積制冷量減少解決辦法是：采用雙級(jí)（多級(jí)）壓縮式制冷循環(huán)或復(fù)疊式制冷循環(huán)（一）一次節(jié)流、完全中間冷卻特點(diǎn)：（1）完全冷卻減少了過(guò)熱損失；（2）降低了排氣溫度；（3）兩級(jí)壓縮比都減少了；（4）一般用于R717、R22。完全中間冷卻：被冷卻到飽和蒸汽（二）一次節(jié)流，不完全中間冷卻特點(diǎn)：（1）保證吸入氣體有一定的過(guò)熱度；（2）回?zé)崞鞅ＷC高壓級(jí)過(guò)冷、低壓級(jí)吸氣過(guò)熱；（3）用于R12、R502、R134a等。（三）兩次節(jié)流、中間完全冷卻特點(diǎn)：與一次節(jié)流、中間完全冷卻比，降低了低溫級(jí)節(jié)流損失。（四）兩次節(jié)流、中間不完全冷卻特點(diǎn)：與一

20、次節(jié)流、中間不完全冷卻比，降低了低溫級(jí)節(jié)流損失。二、雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷的中間壓力雙級(jí)循環(huán)中最主要問(wèn)題是中間壓力的確定，合理的確定中間壓力，可收到最佳的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效果。1、以制冷系數(shù)最大為原則這樣確定的中間壓力，稱為最佳中間壓力，因循環(huán)的方式不同，制冷系數(shù)的表達(dá)式也不一樣，因此，難以用統(tǒng)一的式子來(lái)確定。2、通過(guò)最佳溫度確定通常在-4040的溫度圍，R717、R12系統(tǒng)可按下式確定最佳溫度：t=0.4tc+0.6te+3再求得t對(duì)應(yīng)飽和壓力，即為中間壓力。3、以高低壓級(jí)具有相同的壓縮比為原則這樣確定的中間壓力雖不是最佳，但可使壓縮機(jī)氣缸工作容積利用程度最高，具有一定的實(shí)用價(jià)值。（一）一次節(jié)流、完全中

21、間冷卻MR1=Q0h1-h8由熱平衡方程：MR2=(h2-h3)+(h5-h7)(h3-h6)MR12MR&h3&h6&=MR1(h2&h3)+MR1(h5&-h7)高壓級(jí)流量MR=MR1+MR2=低壓級(jí)理論耗功率h2-h7(h3-h6)(h1-h8)Q0Pth1=MR1(h2-h1)=高壓級(jí)理論耗功率h2-h1h1-h8Q0Pth2=MR(h4-h3)=總理論耗功率(h2-h7)(h4-h3)(h3-h6)(h1-h8)Q0Pth=Pth1+Pth2=理論制冷系數(shù)(h3-h6)(h2-h1)+(h2-h7)(h4-h3)(h3-h6)(h1-h7)Q0eth=Q0Pth(h7-h6)(h1-

22、h7)(h3-h6)(h2-h1)+(h2-h7)(h4-h3)例題：氨雙級(jí)壓縮一次節(jié)流完全冷卻制冷循環(huán)。如圖t0=-30，tk=30。冷凝器、蒸發(fā)器出口均為飽和狀態(tài)，t7=7，制冷量為Q0，求Pth和th解：1.由R717過(guò)熱蒸氣表可查得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.中間溫度t=0.4tk+0.6t0+3=-3取t=0，p=430.17kPah3=1379.140kJ/kg，s3=3.16631k

23、J/kg.K3.由R717過(guò)熱蒸氣表可查得，利用差值，求得h2=1515.83kJ/kg,h4=1518.62kJ/kg過(guò)低的蒸發(fā)壓力會(huì)破壞系統(tǒng)的正常工作。不可能在自然條件下使一些凝固點(diǎn)低的制冷劑冷凝，需人造冷源。措施：用復(fù)疊式制冷循環(huán)第三章制冷壓縮機(jī)3.11.制冷壓縮機(jī)的分類：按工作原理分為類：容積型：靠改變工作容積周期的吸入、壓縮、排出氣體。活塞式（往復(fù)式）、螺桿式、渦旋式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式速度型：依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)蒸氣做功，使壓力升高，連續(xù)不斷的輸送氣體。離心式、軸流式容積型按其工作方式分類：往復(fù)式（活塞式）：曲軸連桿式、曲軸滑管式回轉(zhuǎn)式：滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式：又稱滑片式或刮片式；渦旋式；螺旋式：?jiǎn)温?/p>

24、桿、雙螺桿、三螺桿。2.往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理一、工作過(guò)程理想工作過(guò)程為三個(gè)過(guò)程4-1：定壓吸氣過(guò)程1-2：等熵壓縮過(guò)程（理論上不計(jì)動(dòng)能和位能的變化）2-3：定壓排氣過(guò)程定義：氣缸工作容積（行程容積）VpVp=p4D2S吸汽比容為v1吸入的蒸汽質(zhì)量為mVp=mv1活塞排量（單位容積流量）：?jiǎn)挝粫r(shí)間活塞在汽缸掃過(guò)的容積&Vp=NZVP=p4D2SNZ=p240D2SZn&壓縮機(jī)理論質(zhì)量流量：mRth=&VPv1&壓縮機(jī)的理論制冷量：Qeth=mRthqe=Vpqv壓縮機(jī)的單位壓縮功：wid=(h2-h1)s&壓縮機(jī)的理想功率：Wid=mRth(h2-h1)s=&Vpv1(h2-h1)s=R=lp

25、llhvi壓縮機(jī)的容積效率：hv=&mRv1&Vp&V&VP-1hv=0.94-0.085p1p1-0.1n-1hv=0.94-0.0851p2n雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)中的低壓級(jí)壓縮機(jī)的容積效率1p2n對(duì)于氨取1.28R12取1.13R22取1.18&VR為壓縮機(jī)的實(shí)際單位容積流量即實(shí)際活塞排量p2+Dp2m-1-Cp2p1指示容積效率：hviVcC=相對(duì)余隙Vp=p1-Dp1p11p-Dp1預(yù)熱系數(shù)：lp=mm=vv=TT氣密性系數(shù)：ll=0.970.99&壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量（實(shí)際單位容積流量）：VR=hvVp&壓縮機(jī)的實(shí)際制冷量：Qe=VRqv=hvVpqv=hvVpqev1&理論絕熱功率：Wa

26、d=mR(h2-h1)s=&Vp(h2-h1)sv1指示效率：hi=&Wad&Wip2hi=1-0.61-p1-0.3機(jī)械效率：hm=&WiWs機(jī)械效率一般取0.850.95&軸功率：Ws=&Wihm=&Wadhmhi軸效率：he=hihm&壓縮機(jī)配用電機(jī)功率：W=&(1.101.15)Wshdhd為傳動(dòng)效率，直接連接時(shí)為一，三角皮帶時(shí)為0.90.95壓縮機(jī)單位軸功率制冷量：Ke=&Qe=hihmhmoeth能效比：EER=&Win&QeWs=hihmqe(h2-h1)s=hihmeth&電機(jī)的輸入功率：Win=&Wshmohmo為電機(jī)效率，取0.650.852、容積損失、質(zhì)量損失：實(shí)際壓縮機(jī)

27、的容積流量、質(zhì)量流量小于理想壓縮機(jī)，這種容積流量、質(zhì)量流量的減少即是損失。3、能量損失：實(shí)際壓縮機(jī)的耗功率比理想壓縮機(jī)高，多消耗的部分即是損失。4、實(shí)際壓縮：有余隙吸汽排汽都有阻力壓縮機(jī)壓縮、膨脹過(guò)程并非等熵影響壓縮機(jī)實(shí)際工作（容積效率）的因素可分成四類：1、氣缸余隙容積，用余隙系數(shù)v；2、進(jìn)排氣閥阻力損失，用節(jié)流系數(shù)p；3、吸氣過(guò)程的氣體被加熱程度，用預(yù)熱系數(shù)t；4、漏氣，用氣密系數(shù)l。容積效率與哪些因素有關(guān)：1、壓縮機(jī)制造情況有關(guān)，給定壓縮機(jī)后它就是定值；2、與運(yùn)行工況有關(guān)：p2/p1越大，C越大；C是必須存在的，大小選擇由制冷系統(tǒng)工作圍確定；t0：-5C=45%t0：-10-30C4%t

28、0：-30C=23%3、制冷劑性質(zhì)影響阻力損失的因素主要是壓縮比預(yù)熱系數(shù)的影響因素1、氣體物理狀態(tài)，如：壓力，溫度；2、氣體在氣缸的停留時(shí)間；如：轉(zhuǎn)速3、制冷劑性質(zhì)，如導(dǎo)熱系數(shù)、熱容；4、壓縮機(jī)的構(gòu)造：如：氣缸尺寸、材料。5、吸入狀態(tài)6、排汽溫度5、靜態(tài)泄漏：從間隙不嚴(yán)密處泄漏6、動(dòng)態(tài)泄漏：吸排氣閥關(guān)閉延遲引起的7、軸功率主要用于：對(duì)制冷劑做功、克服摩擦做功、驅(qū)動(dòng)油泵軸功率=指示功率+摩擦功率8、平均指示壓力：在平均壓力作用下，活塞運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程對(duì)蒸汽所做的功等于指示功。9、平均摩擦有效壓力：?jiǎn)挝黄兹莘e所消耗的摩擦功。10、壓縮機(jī)的主要性能：制冷量和耗功率11、蒸發(fā)溫度升高，或冷凝溫度降低，單

29、位容積制冷量增大；壓縮比減小，容積效率增大。因此，壓縮機(jī)的制冷量隨蒸發(fā)溫度的升高而增大，隨冷凝溫度的降低而增加。12、當(dāng)冷凝溫度降低，理論單位耗功(h2-h1)s降低；壓縮比降低，hv，ee（軸效率）增大。軸功率隨冷凝溫度的降低而減少。壓縮機(jī)的軸功率隨蒸發(fā)溫度的升高而增加，增大到某一值時(shí)，又隨之減少。13、單位軸功率制冷量：隨蒸發(fā)溫度的升高或冷凝溫度的降低而增加。14往復(fù)式壓縮機(jī)的構(gòu)造，歸納為五大部分：（一）機(jī)體；（二）活塞及曲軸連桿機(jī)構(gòu)；（三）氣缸套及進(jìn)、排氣閥組合件；（四）卸載裝置（能量調(diào)節(jié)裝置）；（五）潤(rùn)滑系統(tǒng)。15（一）機(jī)體基本作用：支撐各部件和零件，容納潤(rùn)滑油組成：機(jī)體、汽缸蓋、側(cè)蓋

30、板、前后軸承蓋結(jié)構(gòu)與作用：1、機(jī)體+排氣腔蓋+隔板，形成三個(gè)空間；上部為排氣腔，并與排氣管相通；中部為吸氣腔與進(jìn)氣管相通；下部為曲軸箱，可儲(chǔ)潤(rùn)滑油2、氣缸安裝在上下兩個(gè)隔板上3、下隔板的最低部位設(shè)有“回油孔”或稱“均壓孔”；作用：回油；平衡壓力波動(dòng)。4、曲軸箱安裝曲軸，容納潤(rùn)滑油。特點(diǎn)：幾何形狀復(fù)雜、加工面多、承受較大的工作壓力。材料：優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵鑄成（二）活塞及曲軸連桿機(jī)構(gòu)1、活塞作用：與氣缸套組合壓縮氣體。結(jié)構(gòu)：頂部形狀與的閥座相配，減少余隙；活塞壁開(kāi)槽，鑲嵌活塞環(huán)；開(kāi)銷孔，穿入活塞銷特點(diǎn)：質(zhì)量輕、組織細(xì)密。材料：鋁鎂合金鑄制。2、活塞環(huán)汽環(huán)作用：起密封作用。結(jié)構(gòu)：開(kāi)口環(huán)，一般有兩道，開(kāi)口互

31、成180度特點(diǎn)：密封設(shè)計(jì)油環(huán)：起布油作用。結(jié)構(gòu)：開(kāi)口環(huán)特點(diǎn)：布油、送送油材料：合金鑄鐵、聚四氟乙烯3、連桿作用：將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)：小頭為不可拆分，有軸套大頭為可拆分，有軸瓦連桿體設(shè)有油孔特點(diǎn)：受力、摩擦材料：連桿體：球墨鑄鐵；30號(hào)、40號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼；35CrMoA合金鋼；鋁合金。軸瓦：低碳鋼覆軸承合金錫基白合金、高錫鋁合金軸套：青銅合金ZQSn；磷青銅；青銅合金；鐵基粉末合金；也可在鋼背上澆鑄錫銻銅合金4、曲軸作用：將外部動(dòng)力傳入壓縮機(jī)，帶動(dòng)連桿使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)：曲柄軸、曲拐軸和偏心軸特點(diǎn)：受力、摩擦、需轉(zhuǎn)動(dòng)平衡、軸封材料：40號(hào)、45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼；球墨鑄鐵；可鍛

32、鑄鐵。（三）氣缸套及進(jìn)、排氣閥組合件（四）卸載裝置（能量調(diào)節(jié)裝置）作用：1、根據(jù)需要工作中停止部分氣缸的排氣、改變制冷能力；2、降低起動(dòng)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)在無(wú)負(fù)荷或小負(fù)載下啟動(dòng)。方法：頂開(kāi)吸氣閥片調(diào)節(jié)。組成：（1）頂桿式執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）油分配機(jī)構(gòu)例：8FS10型，分別停止2缸、4缸、6缸，可獲得75%、50%、25%的總制冷量（五）潤(rùn)滑系統(tǒng)作用：1、潤(rùn)滑：向所有磨擦面供油，減少磨擦功的消耗，減少機(jī)件的磨損，帶走摩擦熱。2、向卸載機(jī)構(gòu)（能量調(diào)節(jié)裝置）供油（壓力油）油泵對(duì)潤(rùn)滑油加壓（1）月牙型嚙合齒輪油泵結(jié)構(gòu)：工作過(guò)程：特點(diǎn)：無(wú)論正反旋轉(zhuǎn)都從A點(diǎn)吸油、B點(diǎn)排油3.6往復(fù)式壓縮機(jī)的分類1、按壓縮

33、機(jī)的密封程度分類開(kāi)啟式、半封閉式、全封閉式2、按汽缸的布置方式：臥式、立式、V型、W型，S（扇）形3、按制冷劑：氨壓縮機(jī)、氟利昂壓縮機(jī)、多工質(zhì)壓縮機(jī)等4、開(kāi)啟式：特點(diǎn)：壓縮機(jī)和電機(jī)分開(kāi)設(shè)置，電機(jī)在大氣中運(yùn)行，設(shè)有軸封裝置優(yōu)點(diǎn)：檢修、調(diào)整方便，冷卻性能好缺點(diǎn)：密封比較困難，噪聲、振動(dòng)較大用途：用于氨系統(tǒng)和大型的氟里昂系統(tǒng)5、半封閉式：特點(diǎn)：共用一個(gè)機(jī)體，但壓縮機(jī)與電機(jī)間設(shè)有隔板優(yōu)點(diǎn)：噪聲較小、振動(dòng)較輕，仍具有可折卸和檢修方便的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)：仍需要有一定的密封裝置用途：用于中型氟利昂系統(tǒng)6、全封閉式：特點(diǎn)：電機(jī)與壓縮機(jī)設(shè)在同一封閉空間優(yōu)點(diǎn)：噪聲小、振動(dòng)輕，不需密封裝置缺點(diǎn)：無(wú)法拆卸用途：用于小型氟利昂

34、系統(tǒng)7、活塞式制冷壓縮機(jī)的編號(hào)我國(guó)的活塞式制冷壓縮機(jī)多采用如下方法編號(hào)（原機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）氣缸數(shù)制冷劑種類氣缸排列方式缸徑壓縮機(jī)構(gòu)造注：1.氨用A，氟里昂用F；2.氣缸排方式用字母：L、V、W、S3.缸徑用以厘米為單位的數(shù)字表示；3.半封閉為B，全封閉為Q，開(kāi)啟式省略4.用于低溫工況時(shí)在最后加D。例：8AS-12.5型8個(gè)氣缸，扇型分布，缸徑125mm，開(kāi)啟式氨制冷壓縮機(jī)8FS-10型、8FS7B型、3FW5B型、3FY5Q型、4FV7型、6FW10型3.101、單螺桿式壓縮機(jī)組成：一根螺桿和一對(duì)星輪單元容積：汽缸壁、齒槽、與螺桿嚙合的星輪2、雙螺桿式(螺桿式)制冷壓縮機(jī)密封容積：汽缸體、

35、嚙合的螺桿、排汽端坐漏：齒輪之間的泄漏外漏：從高壓到低壓陽(yáng)轉(zhuǎn)子（主動(dòng)）：四個(gè)齒陰轉(zhuǎn)子（從動(dòng)）：六個(gè)齒工作過(guò)程：依靠齒間距由大到小的變化完成吸氣、壓縮和排氣原理：當(dāng)齒槽與吸汽口相通時(shí)，開(kāi)始吸汽，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，齒槽脫離吸汽口，吸汽結(jié)束。隨著齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，單元容積變小，蒸汽被壓縮，當(dāng)齒槽與排氣口相通時(shí)，蒸汽被排出。每對(duì)齒槽空間都經(jīng)歷吸汽、排汽、壓縮過(guò)程。在同一時(shí)刻經(jīng)歷著吸汽、排汽、壓縮過(guò)程。潤(rùn)滑潤(rùn)滑是采用壓力油噴入方式，噴油咀將壓力油噴射到壓縮部位。作用：1.冷卻高壓油噴入汽缸后與缸制冷劑蒸氣混合，吸收壓縮熱，降低排氣溫度，使壓縮過(guò)程近似于等溫過(guò)程，由此提高容積效率和指示效率。2.密封噴入的油在轉(zhuǎn)

36、子及氣缸的表面形成一層油膜，使齒間密封線、齒頂與氣缸壁密封線、轉(zhuǎn)子端面密封線等部位的間隙減小，減少泄漏。3.潤(rùn)滑主動(dòng)轉(zhuǎn)子和從動(dòng)轉(zhuǎn)子間的傳動(dòng)是靠它們嚙合傳動(dòng)的。噴入潤(rùn)滑油起到有效潤(rùn)滑作用，降低嚙合噪聲。4、特點(diǎn)螺桿式壓縮機(jī)有開(kāi)啟式和半封閉式兩種。優(yōu)點(diǎn)：（與往復(fù)活賽式相比）、只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此平衡性好、振動(dòng)小、轉(zhuǎn)速高；、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)進(jìn)、排氣閥等易損件少，可靠性高，檢修周期長(zhǎng)；、當(dāng)蒸發(fā)溫度較低，高壓縮比工況下，單機(jī)壓縮仍能正常工作；、無(wú)余隙，無(wú)吸、排氣閥阻力，容積效率較高；、因噴油冷卻，排氣溫度較低；、可用于濕壓縮；6制冷量可在10100圍無(wú)級(jí)調(diào)接，在40負(fù)荷以上工作，經(jīng)濟(jì)性較好；、用于

37、中等制冷圍(15802300kW)。缺點(diǎn):(與往復(fù)活塞比)1、運(yùn)行噪聲大；2、流動(dòng)損失和泄露損失較大；3、正常工況下，能耗大；4、噴油需輔助設(shè)備：油分離器、冷卻、過(guò)濾、加壓等系統(tǒng)。5、能量調(diào)節(jié)采用滑閥（滑塊）調(diào)節(jié)。3.8螺桿式壓縮機(jī)的制冷量與功率制冷量&Qe=hvVpqv影響v的主要因素：（1）泄漏滲漏點(diǎn)：螺桿端面、螺桿齒頂與氣缸壁、螺桿相互嚙合線、螺桿開(kāi)始嚙合點(diǎn)與氣缸圓交點(diǎn)不重合。泄漏分泄漏和外泄漏，外泄漏影響容積效率，泄漏不影響容積效率，但增加耗功。（2）節(jié)流吸入蒸汽在吸氣口被節(jié)流，有壓力損失。（3）預(yù)熱蒸氣在氣缸接觸面要大于活塞式，但噴油會(huì)降低氣缸溫度，因此不能簡(jiǎn)單比較。影響上述三點(diǎn)的因

38、素：（1）工況；轉(zhuǎn)速；噴油量和油溫；（2）壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸、制造質(zhì)量、磨損程度；（3）制冷劑性質(zhì)。3.11滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)1、容積：轉(zhuǎn)子之間，氣缸壁，滑片2、工作原理：滑片將氣缸分為兩部分。一部分容積隨轉(zhuǎn)動(dòng)不斷擴(kuò)大，制冷劑蒸汽被從吸入口吸入。另一側(cè)的容積隨轉(zhuǎn)動(dòng)不斷減小，制冷劑蒸汽被壓縮，當(dāng)壓力超過(guò)排汽管路壓力和排汽閥片彈簧力之和時(shí)，蒸汽被排出。當(dāng)轉(zhuǎn)子與汽缸的嚙合線到達(dá)排汽閥門(mén)時(shí)，排汽結(jié)束。1、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周：完成了壓縮、排氣和下個(gè)循環(huán)的進(jìn)氣；氣體而言，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周才完成上述各工作過(guò)程；2、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子和它的軸是整體的，為了減少旋轉(zhuǎn)時(shí)偏心帶來(lái)的不平衡質(zhì)量慣性力，轉(zhuǎn)子做成中空；3、（1）為了密封和抗摩，滾

39、動(dòng)轉(zhuǎn)子上裝有優(yōu)質(zhì)鋼制成的薄壁彈性套筒，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)與氣缸壁真正接觸的是薄壁彈性套筒；（2）與氣缸接觸部分套筒與轉(zhuǎn)子之間制成略一個(gè)扁平的月牙形空間，并在彈性套筒壓縮氣體測(cè)鉆有一些小孔；（3）工作時(shí)被壓氣體可由小孔進(jìn)入月牙形空間，周期改變密封壓力，達(dá)到減少摩擦功的目的。4、潤(rùn)滑系統(tǒng)無(wú)油泵，潤(rùn)滑油是靠進(jìn)排氣壓差進(jìn)入汽缸的；5、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的余隙容積取決于排氣孔和進(jìn)氣孔距離刮片的位置。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的容積效率分析：它的損失主要包括三方面：1、余隙損失：前面已經(jīng)分析過(guò)，不再討論；2、預(yù)熱損失：由于這種壓縮機(jī)蒸汽與氣缸表面接觸面積大，所以預(yù)熱損失較大；有資料表明：全封閉-預(yù)熱損失占容積損的50%以上3、

40、泄漏損失：壓縮機(jī)中的密封線：刮片與轉(zhuǎn)子間的接觸線轉(zhuǎn)子與氣缸間的嚙合線轉(zhuǎn)子兩端與氣缸蓋之間因此，這種壓縮封線長(zhǎng)度比活塞式要長(zhǎng)，所泄漏損失也較大。六、影響容積效率的因素：壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油量、壓縮比，機(jī)器的磨損程度等。相同情況下容積效率要大于活塞式，v=7090%。3.12渦旋式壓縮機(jī)（第三代壓縮機(jī)）月牙型工作腔：靜盤(pán)和動(dòng)盤(pán)的螺旋線型板特點(diǎn)（與往復(fù)式比較）1、容積效率高，允許濕壓縮；2、噪音低、振動(dòng)小；3、零部件少，約為往復(fù)式的40；4、重量輕，約為往復(fù)式的15；5、制造工藝水平高。3.13一、離心式壓縮機(jī)是一種速度型壓縮機(jī)，它通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)流道流動(dòng)的制冷劑蒸氣做功，使其壓力和流速增

41、高，再通過(guò)擴(kuò)壓器使氣體減速，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，連續(xù)不斷地壓縮氣體。二、工作原理主軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，造成局部低壓，氣體由漸縮形吸氣道吸入，在葉輪的帶動(dòng)下使其高速旋轉(zhuǎn)，壓力位能和動(dòng)能提高，蒸氣在葉輪邊緣脫離進(jìn)入擴(kuò)壓器，在擴(kuò)壓器減速增壓。擴(kuò)壓器有兩種：無(wú)葉和有葉擴(kuò)壓器。三、功率包含：?jiǎn)挝毁|(zhì)量流量，多變能量頭，多變效率一般采用后彎葉片壓縮機(jī)中不使用前彎葉片的主要原因是：級(jí)效率低1.前彎葉片反作用度最小，后彎葉片反作用度最大，徑向葉片介于兩者之間。2.前彎葉片c2比后彎葉片大得多，這部分速度在其后的擴(kuò)壓器中逐漸降速而轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?。而氣體在擴(kuò)壓器中的流動(dòng)損失一般比較大，尤其是u2較高的情況下，帶來(lái)較大的流動(dòng)損失，使整個(gè)級(jí)的效率下降。3.由圖可見(jiàn)，前彎葉片：葉道較短，彎曲度大，截面積增大快。葉道擴(kuò)壓度和葉道的當(dāng)量擴(kuò)角亦大，容易超過(guò)許可值，致使氣體在葉道中流動(dòng)時(shí)，容易產(chǎn)生邊界層的分離，故效率較低。而后彎葉片：葉道較長(zhǎng)，彎曲度小，葉道截面積逐漸增大、即葉道的擴(kuò)壓度和當(dāng)量擴(kuò)角小，不容易超過(guò)許可值，這樣氣體在葉道中流動(dòng)時(shí)，就不容易產(chǎn)生邊界層的分離，故效率較高。徑向葉片式葉輪正好介于通者之間。4.圖可見(jiàn)，前彎葉片葉道中速度分布的不均勻程度比