1、制冷系統（壓縮機）性能原理分析往復式壓縮機又稱活塞式壓縮機。壓縮機的工作腔是汽缸。活塞在汽缸內作上下往復 運動，從而完成了壓縮、排汽、膨脹、吸汽等過程。圖 1 中的四個過程分別表示了壓縮機 1 二作中的四個過程。 到最低位置 （ 稱活塞的下止 點）時，汽缸吸滿蒸氣。而活塞轉而向上，這時吸、排汽門都關閉，汽缸容積縮小，蒸氣被 壓縮，一直壓縮到排汽壓力為止。圖中 （b）為排汽過程：當壓力達到一定值 （大于排汽管內壓力 ）時，排汽閥開啟，活塞繼 續上移，蒸氣排出，一直到活塞上移到最高位置（這位置稱活塞的上止點 ）時，排汽結束。圖中 （c）是余隙膨脹過程：為了防止活塞與吸排汽閥碰撞，活塞上移到上止點時

2、，活塞 與汽缸頂部之間留有一定間隙， 稱余隙。 當活塞轉而向下運動時， 排汽結束時留在余隙內的 高壓蒸氣阻止吸汽閥開啟， 吸汽不能開始。 這時余隙內的蒸氣隨著活塞下移而進行膨脹， 一 直膨脹到吸汽壓力以下時才結束。圖中之 （d） 是吸汽過程：吸汽閥開啟，隨著活塞往下運動而吸汽，一直進行到活塞下移 到活塞下止點為止。優點：它應用比較廣泛，制造技術成熟，結構簡單，而且對加工材料和加工lT 藝要求較低，造價比較低，適應性強，能適應廣闊的壓力范圍和制冷量要求，可維修性強。缺點：無法實現較高轉速，機器大而重，不容易實現輕量化，排氣不連續，氣流容易 出現波動， 而且工作時有較大的振動。 由于曲軸連桿式壓縮

3、機的上述特點， 已經很少有小排 量壓縮機采用這種結構形式， 曲軸連桿式壓縮機目前大多應用在客車和卡車的大排量空調系 統中。螺桿式壓縮機的構造與工作過程螺桿式壓縮機是一種回轉式容積式壓縮機。 它利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來完成蒸氣 的吸人、壓縮和排 IqJ 過程。無油螺桿壓縮機在本世紀三十年代問世，主要用于壓縮空氣。 后來汽缸內噴油的螺桿式壓縮機出現， 性能得到提高， 目前， 噴油式螺桿壓縮機已是制冷壓 縮機中主要機種之一。 螺桿式壓縮機分為雙螺桿和單螺桿兩大類， 雙螺桿壓縮機習慣上稱為 螺桿式壓縮機。(1) 圖 2 為噴油式螺桿式壓縮機的構造。在斷面為雙圓相交的汽缸內，裝有一對轉子 陽轉子

4、和陰轉子。陽轉子有四個齒，陰轉子有六個齒，兩根轉子相互嚙合。當陽轉子旋 轉一周，隱轉子旋轉 2 3周，或者說，陽子的轉速比陰轉子的轉速快50。圖 3 是螺桿式壓縮機從吸汽靠排汽的工作過程， 在汽缸的吸汽端座上開有吸汽口， 當齒槽與吸汽口相通時， 吸汽就開始，隨著螺桿的旋轉，齒槽脫離吸汽口，一對齒槽空間吸滿蒸氣，如圖(a) 。螺桿繼續旋轉， 兩螺桿的齒與齒槽相互嚙合， 有汽缸體、 嚙合的螺桿和排汽端座組成的齒槽 容積變小，而且位置向排汽端移動，完成了對蒸氣壓縮和輸送的作用，如圖(b)。當這對齒槽空間與端座的排汽口相通時，壓縮終了，蒸氣被排出，如圖(c) 。每對齒槽空間都存在著吸汽、壓縮、排汽三個

5、過程。在同一時刻存在著吸汽、壓縮、排汽三個過程，不過 它們發生在不同的齒槽空間。(2) 螺桿式壓縮機的優點： 螺桿式壓縮機只有旋轉運動， 沒有往復運動，因此壓縮機的平衡性好，振動小， 可以提高 壓縮機的轉速。 螺桿式壓縮機的結構簡單、緊湊，重量輕，無吸、排汽閥，易損件少，可靠性高，檢修周 期長。 在低蒸發溫度或高壓縮比工況下， 用單級壓縮仍然可正常工作， 且有良好的性能。 這是由 于螺桿式壓縮機沒有余隙，沒有吸、排汽閥，故在這種不利工況下仍然有較高的容積效率。 螺桿式壓縮機對濕壓縮不敏感。螺桿式壓縮機的制冷量可以在 10一 100范圍內無級調節，但在 40 以上負荷時的調 節比較經濟。(3)

6、缺點：噪聲較大，以及需要設 置一套潤滑油分離、冷卻、過濾和加壓的輔助設備，造成機組體積大。(4) 應用范圍 雙螺桿壓縮機在化工、 制冷及空氣動力工程中， 它所占的比重較大。 螺桿壓縮機的容積流量 范圍是 2 50m 312f a)吸氣結束 f b)壓縮行程 f c)排出開始之前 圖 4旋渦式壓縮機 工作原理1、定圈 2 、動圈 3 、動圈渦旋中心 4 、5、6、8、制冷劑氣體7 、最小壓縮容積 9 、排氣口10、動圈渦旋中心l1 、開始壓縮客積 (最大容積 )12、回旋半徑 min，終了壓力一般小于 12MPa，個別場合可達 45MPa。在化工 系統中，大都采用于式結構，而空氣動力工程與制冷領

7、域中常采用濕式。 3、旋渦式壓縮機的工作原理旋渦式壓縮機的機理早在20 世紀初由法國人所發明，但是由于當時加工精度不高和結構上存在問題， 而一直未得到推廣使用。 到 了七十年代，這項技術在美國才開始得到應用。自本世紀80 年代以來，渦旋壓縮機以其機構緊湊、 高效節能、 微振低噪以及工作可靠性等特點， 開始在小型制 冷及空調領域獲得越來越廣泛的應用， 也因此成為壓縮機技術發展的主要方向之 一。旋渦式壓縮機也是一種容積型回轉式壓縮機， 一般為直立型。 其結構主要分 為動靜式和雙公轉式 2 種，目前動靜式應用最為普遍， 它的工作部件主要由動渦 輪與靜渦輪組成。 動、靜渦輪的結構十分相似， 都是由端板

8、和由端板上伸出的漸 開線型渦旋齒組成，兩者偏心配置且相差 180o，靜渦輪靜止不動，而動渦輪在 專門的防轉機構的約束下，由曲柄軸帶動作偏心回轉平動，無自轉，只有公轉。(1) 工作原理如圖 4 所示，一對相同型線且相互錯開 180度的渦旋葉片圈組合一對嚙合， 動圈 2以回旋半徑的圓作不旋轉的回 運動。如 (A) 所示，在吸氣完了時，一對渦旋圈共形成兩對月牙形容積。最大的 月牙容積 l1 即將開始壓縮。動圈渦旋中心繞定圈渦旋中心連續公轉，原最大的 月牙容積實現 abc 的壓縮，達到預定壓力，由排氣口 9 排出。在月牙 11壓 縮的同時，在動圈和定圈的外周義形成吸氣容積 4、 8，連續回轉運動過程中， 也實現了相同的壓縮，如此周而復始完成吸氣、壓縮、排氣過程。(2) 渦旋式壓縮機優點：容積效率高， 因為相鄰的月牙形空間之間的壓差小， 泄漏少，無吸汽和排汽閥， 阻力小，無余隙容積的再膨脹。絕熱效率高，在同樣制冷量情況下，旋渦式比往復式約高 1