常用制冷压缩机原理

一个典型的制冷系统是由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四大部件组成的。

制冷系统完成的是一个从低温环境吸取热量，在高温环境放出热量的过程！在这个系统中，压缩机是心脏，起到一个链接的作用，它将低温低压的工况压缩变成高温高压的工况。所以，压缩机是否能正常工作将直接影响整个系统是否能正常工作！

制冷压缩机的种类和分类：

制冷压缩机根据其工作原理可分为容积型和速度型两大类。

1 、压缩机的种类

1) 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，成为容积型压缩机。它有两种结构形式：往复式(活塞式)和回转式。

压缩机类型：

半封闭式压缩机实物图片：

特点：

①机体结构：压缩机与电机共机体和共主轴，但气缸体与电机室设有结合面，易于修理又减少了泄漏。

②电机和气缸体的冷却方式：低温吸气冷却。适用于制冷量和输气量大的空调和中温压缩机。

2) 速度型压缩机

用机械的方法使流动的气体获得很高的流速,然后在扩张的通道内使气体的流速减少，使气体的动能转化为压力能，从而达到提高气体压力的目的，这种机器称为速度型压缩机。如离心式制冷压缩机。

速度型Centrifugal，离心式压缩机

制冷压缩机分类结构图：

比泽尔压缩机的形式分类及型号：

压缩机的形式分类

1). 单级半封闭活塞式压缩机

a. 八角型系列半封闭压缩机

型号说明：4DC-5.2(Y)，44DC-10.2(Y)

4 ：表示-4缸；D：表示-缸径X行程；

C ：表示-八角型；5：表示-5HP；

2 ：表示-第二代压缩机；44：表示-两台4缸对接；

Y ：表示-聚脂油（R134a/R404A/507)；不标Y表示的是用矿物油。

C4 八角机系列–侧视图

C4 八角机系列–正视图

紧凑设计的4NCS-20.2：

b. 半封闭压缩机

5.5HP~100HP （50以上的为对接机）

型号说明：

4G-30.2 （Y），66F-100.2，S6F-30.2

4 ：表示-4缸压缩机，6：表示-6缸压缩机；

G ：表示-缸径X行程；

30 ：表示-输入功率  HP；

2 ：表示-第二代压缩机；

Y ：表示-聚脂油（R134a、R404A、R507制冷剂用油，不带Y的表示B5.2油，适用R22（R12、R502））；

66 ：表示-6缸对接机，S：表示-双级机。

2)  半封闭活塞式制冷压缩机：

4 缸压缩机：4Z-5.2（Y）至4G-30.2（Y）

6 缸压缩机：6J-22.2（Y）至6F-50.2（Y）

八缸八角型压缩机型号：

8GC-60.2 （Y），排气量：185m ³ /h

8FC-70.2 （Y），排气量：221m ³ /h

制冷剂：R22、R407C、R404A、R507A

应用范围：适用中、高温工况

蒸发温度：R22、R407C：12.5℃~-20 ℃；R404A、R507A：7.5 ℃~-20 ℃。

比泽尔活塞式制冷压缩机的应用：

1 、单级制冷压缩机的特点及应用

a. 通用：R134a，R404A，R407C和R22；同一种形式的压缩机，可以使用任何制冷剂。

b. 高效节能：采用由耐冲击的弹簧钢制造的高效率工作阀片、最小的死点间隙、高效、大体积电机使压缩机在高效状态下运行。

c. 使用寿命长：低摩擦活塞连杆、镀鉻活塞环、表面硬化处理的曲轴、大容量的油泵、专利回油系统使压缩机运行更加可靠，时间更长。

d. 高效的能量调节：

4 缸压缩机：50%（选购件）

6 缸压缩机：33%和66%(选购件）

e. 振动小、噪音低：4缸、6缸压缩机采用最佳的质量平衡设计。（如将甩油盘安放在远离电机侧）

f. 可靠的电机保护装置：采用PTC传感器对电机温度和排气温度（选购件）进行监控。

g. 体积小、重量轻。

h. 一种压缩机配置两种电机，使其适用不同的运行工况。

比泽尔压缩机个零件的介绍：

1. 曲轴：一般曲轴的制造材料为球墨铸铁，并进行氮化处理，以便增加曲轴的耐磨性，图为比泽尔压缩机曲轴。

它经过100%的动平衡的监测，表面经过特殊的处理，高精度的加工，使之更加耐磨，压缩机运动起来更加平稳。

2. 活塞连杆组件

图示是比泽尔的活塞连杆组建，与其他一些公司在设计上有所不同。 比泽尔在连杆的大头上涂有“PTFE”涂层，并在活塞销上也有该涂层，这样一来压缩机在运转时几乎无金属的细小颗粒磨损下来。 而其他的压缩机在连杆的大头是铅锌铜合金的瓦片的设计，这样一来在运转的过程中将有一些细小的金属颗粒杂质进入到系统统中去，这些细小的金属杂质会通过压缩机的过滤网，打在压缩机的电机上，损伤电机的绝缘性，使压缩机的寿命降低。 在一些国产的压缩机由于没有磁性油堵设计，这些细小的金属杂质被连杆运动时抛起来，从而损害压缩机的阀片及阀板的阀口，造成气体反复压缩、排气温度过高，引起压缩机的更多故障。

3. 阀板组件

在整个制冷系统的安装调试过程中很难避免有一些杂质，那么在压缩机运行过程中阀板及阀片就有可能被损坏，从而引起压缩机其他故障。

下图是比泽尔活塞式压缩机的阀板，在吸气阀片垫的设计上与其他厂家设计有所不同。比泽尔的设计为弹簧钢，具有弹性，在吸气阀片的运动过程中，它具有排除杂滓的作用，最大限度的保护了吸气阀片。

4. 油泵

在强制润滑的压缩机中，油泵是一个重要的部件，是一个可以正方两个方向运动的部件，但在一些国产的压缩机的制造过程中由于精度的问题，会引起在改变方向时，压缩机不供油的现象。下图就是比泽尔压缩机一个高加工精度的比泽尔油泵。

螺杆式制冷压缩机：

螺杆式压缩机的工作原理及过程：

依靠啮合运动着的一对阴阳转子，借助它们的齿、齿槽与机壳内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积呈周期性大小变化，来完成制冷剂气体吸入—压缩—排出的工作过程。

按转子数量可分为：a.单螺杆机，b.双螺杆机

按结构特点可分为：a.开启式螺杆机；b.半封闭式螺杆机；c.全封闭式螺杆机。

单螺杆：

螺杆压缩机的特点：

1 ）工作于中型制冷量范围内，易损件少，有利于实现操作自动化，可靠性和效率较高；

2 ）加工精度高，价格较高，噪声大；

3 ）部分负荷的效率较高，无活塞式的液击和离心式的喘振现象；

4 ）采用喷油方式，需要喷入大量油而必须配置相应的辅助设备。

输气量调节：

螺杆式压缩机输气量调节的方法主要有吸入节流调节、转停调节、变频调节、滑阀调节、柱塞阀调节。目前用的最多的是滑阀调节和柱塞式调节。

滑阀调节工作原理：通过滑阀的移动使压缩机阴阳转子的齿间基元容积在齿面接触线从吸气端向排气端移动的前一段时间内，通过滑阀回流孔仍与吸气孔口相通，并使部分气体回流到吸气空口。即通过改变转子的有效工作长度来达到输气量调节的目的。

其他制冷压缩机：

滚动转子式、蜗旋式、离心式、滑片式、旋叶式、螺旋叶式、斜盘式。

滑片式制冷压缩机工作模拟：

结构简单，制造容易，操作和维修保养方便，主要缺点是滑片机械磨损较大。

斜盘式压缩机：

斜盘式压缩机无曲柄—连杆或曲柄—滑块机构，多列活塞布置，往复惯性力和力矩易平衡，特别适用于高速原动机驱动的往复压缩机，广泛用于汽车空调。

涡旋式制冷压缩机过程模拟：

工作过程：

涡旋压缩机在主轴旋转一周的时间内，仅有的进气、压缩、排气三个工作过程是同时进行的，外侧空间与吸气口相通，始终处于吸气过程，内侧空间与排气口相通，始终处于排气过程。

滚动转子式压缩机的工作原理：

转子的主轴在原动机拖动下旋转时，偏心转子紧贴着汽缸内壁面回转，造成月牙状空间容积周期性的变化，完成吸排气和压缩过程。

离心式压缩机：

离心式压缩机的工作原理：

A ）单级压缩机

离心式制冷压缩机属于速度型压缩机，是靠高速旋转的叶轮对气体做功，以提高气体的压力，叶轮进口处形成低压，气体由吸气管不断吸入，蜗壳处形成高压，最后引出压缩机外，完成吸气—压缩—排气过程。

叶轮：

叶轮加工比较复杂，精度要求高。当使用氟利昂制冷剂时，通常用铸铝叶轮。

B ）多级压缩机

对于多级离心式制冷压缩机，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进行压缩。

离心式制冷压缩机特点：

①外形尺寸小、重量轻、占地面积小。

②动平衡特性好，振动小。

③磨损部件少，连续运行周期长。

④传热性能高。

⑤易于实现多级压缩和节流，实现多种蒸发温度。

⑥能够经济地进行无级调节。

⑦若用经济性高的工业汽轮机直接驱动。节能效果更好。

⑧转速较高，对轴端密封要求高。

⑨当冷凝压力较高时会发生喘振现象。

⑩制冷量较小时，效率较低。

本文来源于互联网，暖通南社整理编辑于2021年7月12日。