活塞式制冷壓縮機(jī)在我國(guó)制冷市場(chǎng)上，曾經(jīng)有著很重要的地位。制冷/空調(diào)設(shè)備制造商、超市連鎖機(jī)構(gòu)、快餐連鎖店、醫(yī)院、酒店、實(shí)驗(yàn)室，再到工廠、學(xué)校等等，到處都有活塞式制冷壓縮機(jī)的身影。只有近幾年，活塞壓縮機(jī)才慢慢的被渦旋式壓縮機(jī)所取代。下面小編就和大家具體說(shuō)說(shuō)活塞式制冷壓縮機(jī)工作原理、分類方法及優(yōu)缺點(diǎn)。
活塞式制冷壓縮機(jī)工作原理
活塞式制冷壓縮機(jī)是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥四個(gè)基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷壓縮機(jī)吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低溫低壓的氣體制冷劑，經(jīng)壓縮后成為高溫高壓的過(guò)熱蒸氣，排入冷凝器中，向周圍的空氣散熱成為高壓過(guò)冷液體，高壓過(guò)冷液體經(jīng)干燥過(guò)濾器流入毛細(xì)管節(jié)流降壓，成為低溫低壓液體狀態(tài)，進(jìn)入蒸發(fā)器中汽化，吸收周圍被冷卻物品的熱量，使溫度降低到所需值，汽化后的氣體制冷劑又被壓縮機(jī)吸入，至此，完成一個(gè)循環(huán)。壓縮機(jī)冷循環(huán)周而復(fù)始的運(yùn)行，保證了制冷過(guò)程的連續(xù)性。
活塞式制冷壓縮機(jī)的分類方法
活塞式制冷壓縮機(jī)的分類方法很多，主要有以下幾種。
1、按使用的制冷劑分類
它可分為氨壓縮機(jī)、氟里昂壓縮機(jī)、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)等。不同制冷劑對(duì)材料及結(jié)構(gòu)的要求不同。如氨對(duì)鋼有腐蝕，故氨壓縮機(jī)中不允許使用鋼質(zhì)零件(磷青銅除外);氟里昂滲透性較強(qiáng)，對(duì)有機(jī)物有溶脹作用，故對(duì)壓縮機(jī)的材料及密封機(jī)構(gòu)均有較高的要求。
2、按汽缸布置方式分類
它可分為臥式、直立式和角度式三種。臥式壓縮機(jī)的汽缸軸線呈水平布置，直立式的汽缸軸線呈垂直布置，用符號(hào)z表示。考慮到壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的緊湊性、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和振動(dòng)的大小，一般雙缸直立式最為常見(jiàn)。角度式壓縮機(jī)的汽缸軸線呈一定角度布置，有v形、w形、s形、星形之分。角度式的布置方式能使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積和占地面積小、振動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此，為現(xiàn)代中、小型高速多缸壓縮機(jī)廣泛采用。壓縮機(jī)汽缸布置如圖1所示。
3、按壓縮機(jī)的密封方式分類
圖1壓縮機(jī)汽缸布置
它分為開啟式和封閉式兩大類。后者又分為半封閉式和全封閉式兩種。開啟式壓縮機(jī)的功率傳入端伸出機(jī)體，通過(guò)傳動(dòng)裝置(聯(lián)軸器或帶輪)與電動(dòng)機(jī)連接。為防止制冷劑蒸氣的外泄和外界空氣的滲入，必須采用軸封裝置加以密封。封閉式壓縮機(jī)所配用的電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)共同組裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，共用一根軸，且不伸出機(jī)殼，故不須設(shè)置軸封裝置。但由于制冷劑和電動(dòng)機(jī)直接接觸，因此，要求電動(dòng)機(jī)的絕緣材料耐油、耐制冷劑的腐蝕，壓縮機(jī)的袖泵。
能正反轉(zhuǎn)工作。半封閉式與全封閉式壓縮機(jī)的區(qū)別在于前者的機(jī)殼、汽缸蓋為法蘭連接，以密封墊圈密封，因而是可拆卸的;后者是壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)全部安裝在一個(gè)封閉罩殼內(nèi)，罩殼全部焊死，不能拆卸，因而要求機(jī)器有更高的可靠性和更長(zhǎng)的使用壽命。
4、按制冷量的大小分類
按gbl0871一89規(guī)定，配用電動(dòng)機(jī)功率不小于0、37kw、汽缸直徑小于70mm的壓縮機(jī)為小型活塞式制冷壓縮機(jī);gbl0874一89規(guī)定，汽缸直徑為70~170mm的壓縮機(jī)為中型活塞式制冷壓縮機(jī)。
5、按氣體壓縮的級(jí)數(shù)分類
它分為單級(jí)壓縮和多級(jí)(一般為兩級(jí))制冷壓縮機(jī)。兩級(jí)制冷壓縮機(jī)可由兩臺(tái)壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可由一臺(tái)壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)(即單機(jī)雙級(jí)制冷壓縮機(jī))。
(1)單級(jí)制冷系統(tǒng)原理當(dāng)需要的蒸發(fā)溫度不是很低如-l5℃，冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之間的壓力比小于8時(shí)，采用一級(jí)壓縮較經(jīng)濟(jì)。這種系統(tǒng)中只有兩個(gè)壓力，即蒸發(fā)壓力和冷凝壓力。圖2所示為簡(jiǎn)單的單級(jí)制冷系統(tǒng)原理。系統(tǒng)設(shè)備之間用管道依次連接，形成一個(gè)封閉系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，不斷地發(fā)生狀態(tài)變化，并與外界進(jìn)行能量交換，從而達(dá)到制冷的目的。它的工作過(guò)程是:壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的低溫、低壓制冷劑蒸氣，保持蒸發(fā)器內(nèi)的低壓狀態(tài)。創(chuàng)造了蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑液體不斷地在低溫下沸騰的條件;吸入的蒸氣經(jīng)過(guò)壓縮，其溫度、壓力升高，創(chuàng)造了制冷劑能在常溫下被液化的條件，高溫、高壓蒸氣排入冷凝器后，在壓力保持不變的情況下被冷卻介質(zhì)(水或空氣)冷卻，放出熱量，溫度降低，并進(jìn)一步凝結(jié)成液體，從冷凝器排出;高壓制冷劑液體經(jīng)過(guò)節(jié)流閥時(shí)，因受阻而使壓力下降，導(dǎo)致部分制冷劑液體汽化，吸收汽化潛熱，使其本身的溫度也相應(yīng)降低，成為低溫、低壓蒸氣，迸人蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中，制冷劑液體在壓力不變的情況下吸收被冷卻介質(zhì)(空氣、水或鹽水等)的熱量(即制取冷量)而汽化，形成的低壓、低溫蒸氣又被壓縮機(jī)吸走，如此循環(huán)不已。
(2)兩級(jí)制冷系統(tǒng)原理當(dāng)需要的蒸發(fā)溫度較低時(shí)如-33℃，這時(shí)如果用一級(jí)壓縮，其壓力比要大于8，制冷系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性較差，因而需采用兩級(jí)壓縮，即第一級(jí)壓縮到一個(gè)中間壓力后，排至中司冷卻器，將氣體冷卻后，再迸人第二級(jí)壓縮，壓縮到冷凝壓力，排至冷凝器。兩級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)就是增加了一個(gè)中間冷卻，其與單級(jí)相同。兩級(jí)壓縮可采用兩臺(tái)壓縮機(jī)來(lái)完成，一臺(tái)作低壓級(jí)，一臺(tái)作高壓級(jí);也有在一臺(tái)壓縮機(jī)內(nèi)完成的，其中幾個(gè)汽缸為低壓級(jí)，幾個(gè)汽缸為高壓級(jí)。兩級(jí)壓縮系統(tǒng)原理如圖3所示。
圖2最簡(jiǎn)單的單級(jí)制冷系統(tǒng)原理
1—壓縮機(jī)；2—冷凝器；3—節(jié)流閥；4—蒸發(fā)器
圖3兩級(jí)壓縮系統(tǒng)原理
1—低壓壓縮機(jī)；2—高壓壓縮機(jī)；3—油分離器；4—單向閥；5—冷凝器；6—貯液器；7—過(guò)冷器；8中間冷卻器；9—浮子調(diào)節(jié)閥；10—調(diào)節(jié)站；11—氣液分離器；12—室內(nèi)冷卻排管（蒸發(fā)器）
活塞式制冷壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
活塞式制冷壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：
(1)不論流量大小，都能得到所需要的壓力，排氣壓力范圍廣，最高壓力可達(dá)320mpa（工業(yè)應(yīng)用），甚至700mpa，（實(shí)驗(yàn)室中）；
(2)單機(jī)能力為在500m3/min以下的任意流量；
(3)在一般的壓力范圍內(nèi)，對(duì)材料的要求低，多采用普通的鋼鐵材料，加工較容易，造價(jià)也較低廉；
(4)熱效率較高，一般大、中型機(jī)組絕熱效率可達(dá)0、7~0、85左右；
(5)氣量調(diào)節(jié)時(shí)，適應(yīng)性強(qiáng)，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求；
(6)氣體的重度和特性對(duì)壓縮機(jī)的工作性能影響不大，同一臺(tái)壓縮機(jī)可以用于不同的氣體；
(7)驅(qū)動(dòng)機(jī)比較簡(jiǎn)單，大都采用電動(dòng)機(jī)，一般不調(diào)速，可維修性強(qiáng)；
(8)活塞壓縮機(jī)技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；
活塞式制冷壓縮機(jī)的缺點(diǎn)：
(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，易損件多，占地面積大，投資較高，維修工作量大，使用周期較短，但經(jīng)過(guò)努力可以達(dá)到8000小時(shí)以上；
(2)轉(zhuǎn)速不高，機(jī)器體積大而重，單機(jī)排氣量一般小于500m3/min；
(3)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中有振動(dòng)；
(4)排氣不連續(xù)，氣流有脈動(dòng)，容易引起管道振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)往往因氣流脈動(dòng)、共振而造成管網(wǎng)或機(jī)件的損壞；
(5)流量調(diào)節(jié)采用補(bǔ)助容積或旁路閥，雖然簡(jiǎn)單、方便、可靠，但功率損失大，在部分載荷操作時(shí)效率降低；
(6)用油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)，氣體中帶油需要脫除；
(7)大型工廠采用多臺(tái)壓縮機(jī)組時(shí)，操作人員多或工作強(qiáng)度較大。
以上就是小編整理的活塞式制冷壓縮機(jī)工作原理、分類方法及優(yōu)缺點(diǎn)的全部?jī)?nèi)容，活塞式制冷壓縮機(jī)是應(yīng)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行壓縮氣體的，它的應(yīng)用最廣，具有良好的使用性能和能量指標(biāo)。


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