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系統(tǒng)學(xué)習(xí)制冷設(shè)備知識(shí)(1):制冷壓縮機(jī)綜述

01概念介紹

制冷壓縮機(jī)是蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。 典型的蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)如圖所示。系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)1、 冷凝器2、 節(jié)流裝置3 和蒸發(fā)器4 組成。制冷壓縮機(jī)吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低壓制冷劑蒸氣,在氣缸內(nèi)將其壓縮成高壓氣體, 再排入冷凝器,冷凝成高壓液體。制冷壓縮機(jī)是整個(gè)制冷循環(huán)動(dòng)力源, 為此, 要求壓縮機(jī)既有高的可靠性, 又有良好的經(jīng)濟(jì)性。

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制冷壓縮機(jī)分類

制冷壓縮機(jī)的分類方法很多, 主要有以下幾種:

(1)按提高氣體壓力的原理不同, 制冷壓縮機(jī)分為容積型制冷壓縮機(jī)速度型制冷壓縮機(jī)。

(2)按制冷劑種類的不同, 制冷壓縮機(jī)可分為有機(jī)制冷劑壓縮機(jī)無(wú)機(jī)制冷劑壓縮機(jī)

(3)按密封方式的不同, 制冷壓縮機(jī)可分為開(kāi)啟式、 半封閉式全封閉式三類壓縮機(jī)。

(4)按蒸發(fā)溫度范圍的不同,制冷壓縮機(jī)可分為高溫、中溫低溫制冷壓縮機(jī)。


02制冷壓縮機(jī)具體結(jié)構(gòu)

(1)容積型制冷壓縮機(jī):在容積可變的封閉容積中直接壓縮制冷劑蒸氣,使其體積縮小,從而達(dá)到提高壓力的目的。容積型制冷壓縮機(jī)主要有往復(fù)式(又稱為活塞式)、螺桿式、渦旋式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式、滑片式和旋葉式等形式。


往復(fù)式制冷壓縮機(jī)

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螺桿式制冷壓縮機(jī)

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渦旋式制冷壓縮機(jī)

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滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)

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滑片式制冷壓縮機(jī)

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旋葉式制冷壓縮機(jī)

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(2)速度型制冷壓縮機(jī):提高制冷劑氣體壓力的途徑是先提高氣體動(dòng)能 (同時(shí)壓力也有些提高),再將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲荒?,提高壓力。速度型制冷壓縮機(jī)有離心式和軸流式兩種。因軸流式制冷壓縮機(jī)的壓縮比小,不適用于制冷系統(tǒng),故速度型制冷壓縮機(jī)一般指離心式制冷壓縮機(jī)。


離心式制冷壓縮機(jī)

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(3)按密封方式的不同, 制冷壓縮機(jī)可分為開(kāi)啟式、 半封閉式和全封閉式三類。

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03制冷壓縮機(jī)發(fā)展概況

制冷技術(shù)的發(fā)展與制冷壓縮機(jī)的發(fā)展密切相關(guān)。 制冷壓縮機(jī)的技術(shù)水平在一定程度上代表制冷技術(shù)的發(fā)展水平。 制冷壓縮機(jī)是蒸氣壓縮式制冷機(jī)的重要組成, 制冷系統(tǒng)能源效率的提高很大程度上依賴壓縮機(jī)的效率。1834年在倫敦工作的美國(guó)發(fā)明家波爾金斯造出了第一臺(tái)以乙醚為工質(zhì)的蒸氣壓縮式制冷機(jī),并正式申請(qǐng)了英國(guó)第 6662 號(hào)專利。


這是后來(lái)所有蒸氣壓縮式制冷機(jī)的雛形。但乙醚易燃、易爆。1875 年卡列和林德用氨作為制冷劑, 從此蒸氣壓縮式制冷機(jī)占了統(tǒng)治地位。1930年,氟利昂制冷劑的使用給蒸氣壓縮制冷機(jī)帶來(lái)了新的變革, 從 20世紀(jì) 70年代開(kāi)始,隨著環(huán)境友好型制冷劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,制冷壓縮機(jī)的研發(fā)也取得了很大的進(jìn)展。


在適應(yīng)制冷劑不斷變化的同時(shí),制冷壓縮機(jī)的種類也不斷增加。由最初的往復(fù)式乙醚制冷壓縮機(jī)發(fā)展到一系列的制冷量不同的容積式制冷壓縮機(jī),以及離心式制冷壓縮機(jī)。這一方面是由于所需制冷量范圍不斷擴(kuò)大,小到100W(往復(fù)式制冷壓縮機(jī)),大到單機(jī)制冷量27000kW(離心式制冷壓縮機(jī));


另一方面是由于制造工藝的進(jìn)步,使加工難度大的制冷壓縮機(jī)得以生產(chǎn)。例如螺桿式制冷壓縮機(jī),因其轉(zhuǎn)子型線的復(fù)雜,故從設(shè)計(jì)到制造難度都很大, 直1961年研制成功了噴油螺桿式制冷壓縮機(jī)后,才在制冷領(lǐng)域中得到迅速的發(fā)展迄今已開(kāi)始取代一些較大往復(fù)式制冷壓縮機(jī)(小50kW,甚至更小些),同時(shí)也取代了一些中等制冷量的離心式壓縮機(jī)(大至 1500kW)。


下圖所示為目前各類壓縮機(jī)的大致應(yīng)用場(chǎng)合及其制冷量大小。

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(未完待續(xù)......)

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