活塞式制冷压缩机原理和制冷过程

活塞式制冷压缩机工艺成熟、效率高，使用温度范围广，适合于多种制冷剂，是广泛应用于大中型冷库的制冷机型。

一、活塞式压缩机的工作原理

当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。

二、活塞式压缩机制冷过程

制冷过程是在氨压缩机、冷却器、调节阀、蒸发器等组成的循环密闭系统中进行，氨液通过调节阀降低压力进入蒸发器后，吸收被冷却介质的热量而蒸发，使介质温度降低，达到制冷的目的；蒸发的氨气被压缩机吸回，经压缩排 入 冷却器，使氨气降温凝为氨液，然后，通过调节阀再进 入 蒸发器蒸发，如此反复循环达到制冷的目的。

三、活塞式压缩机的优点

1、活塞压缩机的适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；

2、活塞压缩机的热效率高，单位耗电量少；

3、适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；

4、活塞压缩机对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；

5、活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；

6、活塞压缩机的装置系统比较简单。

四、活塞式压缩机的缺点

1、转速不高，机器大而重；

2、结构复杂，易损件多，维修量大；

3、排气不连续，造成气流脉动；

4、运转时有较大的震动。

五、活塞式制冷压缩机分类

（1）按密封方式分类可分为开启式、半封闭式、全封闭式三种。

开启式压缩机的曲轴功率输入端伸出机体之外，通过传动装置与电机相连。压缩时产生的热量不会传给电机，这对大型压缩 机防止电机过热有利。 制冷剂也不接触电机线圈，这对于对铜有腐蚀作用的氨来说是合适的。 因此大、中型食品冻干机中的氨制冷压缩机均用开启式，开启式压缩机的缺点是制冷剂可能通过压缩机伸出机壳的轴渗漏。

半封闭式压缩机是将压缩机和配用电机用可拆卸的螺栓连接在同一机体内，共用一根主轴，可不用轴封装置，减少了泄漏的可能性。这种机型吸入的低温制冷剂蒸气往往先经电机，可以降低电机的温升，这对提高机器的寿命有好处。另外噪音较低。生产用医药冻干机多用此种机型。

全封闭式压缩机是将电机和压缩机焊连于同一机壳内，它与半封闭式压缩机不同的是焊后只能用切割拆卸，因而维修不便。

适合于制冷量小的小型制冷机。

（2）按级数分类有单级压缩机、单机双级压缩机。离心式压缩机还有多级压缩机。

（3）按所压缩的制冷工质分类有氨制冷压缩机、氟制冷压缩机以及其他工质制冷压缩机。

六、活塞式制冷压缩机的性能表和性能曲线

同一台压缩机，其使用工况（即蒸发温度to、冷凝温度tk、吸气温度t，和过冷温度t，不同）和采用的制冷剂不同，其制冷量和功耗也不相同。一般制造商将所生产的压缩机在所使用的制冷剂情况下，将其制冷量Q。和功率P.随tk、t。的变化而变化的关系绘成曲线，称为压缩机的性能曲线，供用户查阅，如图1、图2所示。有时也将上述关系制成表，如表3所示，用户选用压缩机时应以这些图或表的数据为依据。

图1

图2

表3