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1、制制 冷冷 压压 缩缩 机机主主 讲讲 朱朱 立立5/26/20231 制冷机制冷机 将热量从低于环境将热量从低于环境介质温度的物体中转移到环境介质介质温度的物体中转移到环境介质中去的机器设备。中去的机器设备。制冷机的种类制冷机的种类 1、压缩式、压缩式 2、吸收式、吸收式 3、蒸汽喷射式、蒸汽喷射式绪绪 论论2一、制冷压缩机在制冷循环中的作用:一、制冷压缩机在制冷循环中的作用:3放热到环境放热到环境从制冷对象吸热从制冷对象吸热4 为了能连续不断地制冷,需用压机将已汽为了能连续不断地制冷,需用压机将已汽化的低压蒸汽从蒸发器中吸出,并对其做功,化的低压蒸汽从蒸发器中吸出,并对其做功,压缩成为高压
2、的过热蒸汽,再排入冷凝器中压缩成为高压的过热蒸汽,再排入冷凝器中(提提高压力是为了使制冷剂蒸汽容易在常温下放出高压力是为了使制冷剂蒸汽容易在常温下放出热量而冷凝成液体热量而冷凝成液体)。在冷凝器中利用冷却水或。在冷凝器中利用冷却水或空气将高压的过热蒸汽冷凝成为液体并带走热空气将高压的过热蒸汽冷凝成为液体并带走热量,制冷剂液体又从冷凝器底部排出。如此周量,制冷剂液体又从冷凝器底部排出。如此周而复始,实现连续制冷。而复始,实现连续制冷。6 概括地说:这种制冷方法是使制冷剂在这种制冷方法是使制冷剂在低温低压低温低压的条件下汽化而吸取周围介质的热量,并的条件下汽化而吸取周围介质的热量,并在在常温高压常
3、温高压的条件下冷凝液化而放出热量的条件下冷凝液化而放出热量由冷却水由冷却水(或空气或空气)带走。欲使制冷剂实现带走。欲使制冷剂实现这样的热量转移,必须提供与蒸发温度和这样的热量转移,必须提供与蒸发温度和液化温度相对应的低压和高压条件,而这液化温度相对应的低压和高压条件,而这一条件正是由压缩机创造的。因此,在蒸一条件正是由压缩机创造的。因此,在蒸汽压缩式制冷循环中,只能有了压缩机,汽压缩式制冷循环中,只能有了压缩机,制冷机才能将制冷机才能将低温物体的热量不断地转移低温物体的热量不断地转移给常温介质,给常温介质,从而达到制冷的目的。从而达到制冷的目的。7 一、一、制冷压缩机的种类与分类制冷压缩机的
4、种类与分类 1.压缩机的种类压缩机的种类 制冷压缩机根据其工作原理可以分为制冷压缩机根据其工作原理可以分为:容积型容积型 速度型速度型 1)容积型压缩机)容积型压缩机 用机械的方法使密闭容器的容积变小,使气体压缩而增加其压力的机器。它有两种结构型式:它有两种结构型式:往复活塞式(简称活塞式)回转式8压缩机的种类10 全全封封闭闭活活塞塞式式压压缩缩机机工工作作过过程程11 滚滚动动转转子子式式压压缩缩机机工工作作过过程程13 螺螺杆杆式式压压缩缩机机工工作作过过程程15 16 涡涡旋旋式式压压缩缩机机工工作作过过程程18滑滑片片式式压压缩缩机机工工作作过过程程19斜斜盘盘式式压压缩缩机机工工作
5、作过过程程202122 制冷压缩机制冷压缩机(按压缩机的热力学工作原理分)按压缩机的热力学工作原理分)容积型容积型速度型速度型(按压缩机部件运动特点分(按压缩机部件运动特点分)往复式往复式回转式回转式 滚动滚动转动式转动式滑滑片片式式单螺单螺杆式杆式双螺双螺杆式杆式涡涡旋旋式式(按结构特点分按结构特点分)离心式离心式活塞式活塞式压缩机种类压缩机种类241)按工作的蒸发温度范围分类 对于单级制冷压缩机,一般可按其工作蒸发温度的范围分为高温、中温和低温压缩机三种,但在具体蒸发温度区域的划分上并不统一。下面列举一种某些著名压缩机产品沿用的大致工作蒸发温度的分类范围。2.压缩机的分类压缩机的分类高温制
6、冷压缩机 (-10 0)中温制冷压缩机 (-15 0)低温制冷压缩机 (-40 -15)25 2)按制冷量的大小分类 大型(大型(550kW)中型(中型(25550)kW小小 型(型(25kW)26开启式压缩机开启式压缩机28开开启启式式压压缩缩机机结结构构图图29半半封封闭闭式式压压缩缩机机结结构构图图31全全封封闭闭式式压压缩缩机机32三个主要问题:第一 实现CFCS和HCFCS的替代,以免大气臭氧层继续遭受坏。第二 是要进一步提高设备和系统的 效率以降低由 于能源消耗带 来的日趋严重的地球变暖象。第三 是在全球竞争的白热化中如何 脱颖而出 二二 制冷压缩机的当前发展概况制冷压缩机的当前发
7、展概况33 目前各类压缩机的大致应用范围及制冷量大小目前各类压缩机的大致应用范围及制冷量大小341.活塞式压缩机活塞式压缩机 2.螺杆式压缩机螺杆式压缩机 3.转子式压缩机转子式压缩机 4.涡旋式压缩机涡旋式压缩机 5.离心式压缩机离心式压缩机35CFCs 和和HCFCs的替代问题的替代问题1名称名称:CFCs全卤代烃,分子中只有氯、氟、碳原子,全卤代烃,分子中只有氯、氟、碳原子,称氯氟烃如:称氯氟烃如:R11,R12,R13,R14,R113,R114 等等,Cl:Chlorine,F:Fluorine,C:CarbonHCFCs分子中只有氢、氯、氟、碳原子,称氢分子中只有氢、氯、氟、碳原子
8、,称氢氯氟烃,如:氯氟烃,如:R22,H:Hydrogen HFCs含氢、氟、碳,称氢氟烃,如含氢、氟、碳,称氢氟烃,如R134a三、环境保护对压缩机提出的要求三、环境保护对压缩机提出的要求36 2危害性指标危害性指标 *ODP 臭氧消耗潜能臭氧消耗潜能 (Ozone-depletion potential)GWP 全球变暖潜能全球变暖潜能 (Global-warming potential)首先被替代首先被替代逐步淘汰逐步淘汰(phase out)CFCSHCFCSODP增大HFCsODP=0GWP037 3替代时间表替代时间表 对对CFCs包括包括R11、R12、R113、R114等等 发
9、达国家:发达国家:1996年年1月月1日完全停止生产和日完全停止生产和 销售销售 发展中国家:发展中国家:2010年停用年停用 对对HCFCS包括包括R22、R142b、R123等等 发达国家:发达国家:2020年停用年停用 发展中国家:发展中国家:2040年停用年停用38 4替代工质替代工质被替代物质被替代物质替代物质替代物质CFC-12CFC-11HCFC-22R-502HFC-134a,HC600aHFC-245a,HCFC-123(过渡)HFC-134a,R407C,HC-290R-404A,R-507等目前还没有理想的替代制冷剂,研究工作正目前还没有理想的替代制冷剂,研究工作正在进行中。天然工质的使用在进行中。天然工质的使用:氨、氨、COCO2 2、碳氢碳氢化合物化合物39思考题:思考题:1.压缩机根据其工作原理分为几类?2.掌握各类压缩机的适用范围3.了解环境保护对压缩机提出的要求。40