活塞式制冷压缩机工作原理、分类方法及优缺点

　　活塞式制冷压缩机在我国制冷市场上，曾经有着很重要的地位。制冷/空调设备制造商、超市连锁机构、快餐连锁店、医院、酒店、实验室，再到工厂、学校等等，到处都有活塞式制冷压缩机的身影。只有近几年，活塞压缩机才慢慢的被涡旋式压缩机所取代。下面小编就和大家具体说说活塞式制冷压缩机工作原理、分类方法及优缺点。

　　活塞式制冷压缩机工作原理

　　活塞式制冷压缩机是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的气体制冷剂，经压缩后成为高温高压的过热蒸气，排入冷凝器中，向周围的空气散热成为高压过冷液体，高压过冷液体经干燥过滤器流入毛细管节流降压，成为低温低压液体状态，进入蒸发器中汽化，吸收周围被冷却物品的热量，使温度降低到所需值，汽化后的气体制冷剂又被压缩机吸入，至此，完成一个循环。压缩机冷循环周而复始的运行，保证了制冷过程的连续性。

　　活塞式制冷压缩机的分类方法

　　活塞式制冷压缩机的分类方法很多，主要有以下几种。 

　　1、按使用的制冷剂分类 

　　它可分为氨压缩机、氟里昂压缩机、二氧化碳压缩机等。不同制冷剂对材料及结构的要求不同。如氨对钢有腐蚀，故氨压缩机中不允许使用钢质零件(磷青铜除外);氟里昂渗透性较强，对有机物有溶胀作用，故对压缩机的材料及密封机构均有较高的要求。 　 

　　2、按汽缸布置方式分类 

　　它可分为卧式、直立式和角度式三种。卧式压缩机的汽缸轴线呈水平布置，直立式的汽缸轴线呈垂直布置，用符号Z表示。考虑到压缩机结构的紧凑性、运转平稳性和振动的大小，一般双缸直立式最为常见。角度式压缩机的汽缸轴线呈一定角度布置，有V形、W形、S形、星形之分。角度式的布置方式能使压缩机结构紧凑、体积和占地面积小、振动小，运转平稳，因此，为现代中、小型高速多缸压缩机广泛采用。压缩机汽缸布置如图1所示。 

　　3、按压缩机的密封方式分类

图1压缩机汽缸布置

　　它分为开启式和封闭式两大类。后者又分为半封闭式和全封闭式两种。开启式压缩机的功率传入端伸出机体，通过传动装置(联轴器或带轮)与电动机连接。为防止制冷剂蒸气的外泄和外界空气的渗入，必须采用轴封装置加以密封。封闭式压缩机所配用的电动机与压缩机共同组装在一个机壳内，共用一根轴，且不伸出机壳，故不须设置轴封装置。但由于制冷剂和电动机直接接触，因此，要求电动机的绝缘材料耐油、耐制冷剂的腐蚀，压缩机的袖泵。 

　　能正反转工作。半封闭式与全封闭式压缩机的区别在于前者的机壳、汽缸盖为法兰连接，以密封垫圈密封，因而是可拆卸的;后者是压缩机和电动机全部安装在一个封闭罩壳内，罩壳全部焊死，不能拆卸，因而要求机器有更高的可靠性和更长的使用寿命。 

　　4、按制冷量的大小分类 

　　按GBl0871一89规定，配用电动机功率不小于0、37kW、汽缸直径小于70mm的压缩机为小型活塞式制冷压缩机;GBl0874一89规定，汽缸直径为70~170mm的压缩机为中型活塞式制冷压缩机。

　　5、按气体压缩的级数分类 

　　它分为单级压缩和多级(一般为两级)制冷压缩机。两级制冷压缩机可由两台压缩机来实现，也可由一台压缩机来实现(即单机双级制冷压缩机)。 

　　(1)单级制冷系统原理当需要的蒸发温度不是很低如-l5℃，冷凝压力与蒸发压力之间的压力比小于8时，采用一级压缩较经济。这种系统中只有两个压力，即蒸发压力和冷凝压力。图2所示为简单的单级制冷系统原理。系统设备之间用管道依次连接，形成一个封闭系统，制冷剂在系统内循环流动，不断地发生状态变化，并与外界进行能量交换，从而达到制冷的目的。它的工作过程是:压缩机吸入蒸发器内产生的低温、低压制冷剂蒸气，保持蒸发器内的低压状态。创造了蒸发器内制冷剂液体不断地在低温下沸腾的条件;吸入的蒸气经过压缩，其温度、压力升高，创造了制冷剂能在常温下被液化的条件，高温、高压蒸气排入冷凝器后，在压力保持不变的情况下被冷却介质(水或空气)冷却，放出热量，温度降低，并进一步凝结成液体，从冷凝器排出;高压制冷剂液体经过节流阀时，因受阻而使压力下降，导致部分制冷剂液体汽化，吸收汽化潜热，使其本身的温度也相应降低，成为低温、低压蒸气，迸人蒸发器，在蒸发器中，制冷剂液体在压力不变的情况下吸收被冷却介质(空气、水或盐水等)的热量(即制取冷量)而汽化，形成的低压、低温蒸气又被压缩机吸走，如此循环不已。 

　　(2)两级制冷系统原理当需要的蒸发温度较低时如-33℃，这时如果用一级压缩，其压力比要大于8，制冷系统的经济性较差，因而需采用两级压缩，即第一级压缩到一个中间压力后，排至中司冷却器，将气体冷却后，再迸人第二级压缩，压缩到冷凝压力，排至冷凝器。两级压缩制冷系统就是增加了一个中间冷却，其与单级相同。两级压缩可采用两台压缩机来完成，一台作低压级，一台作高压级;也有在一台压缩机内完成的，其中几个汽缸为低压级，几个汽缸为高压级。两级压缩系统原理如图3所示。

图2最简单的单级制冷系统原理

　　1—压缩机；2—冷凝器；3—节流阀；4—蒸发器

图3两级压缩系统原理

　　1—低压压缩机；2—高压压缩机；3—油分离器；4—单向阀；5—冷凝器；6—贮液器；7—过冷器；8中间冷却器；9—浮子调节阀；10—调节站；11—气液分离器；12—室内冷却排管（蒸发器）

　　活塞式制冷压缩机的优缺点

　　活塞式制冷压缩机的优点：

　　(1)不论流量大小，都能得到所需要的压力，排气压力范围广，最高压力可达320MPa（工业应用），甚至700MPa，（实验室中）；

　　(2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量；

　　(3)在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；

　　(4)热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0、7~0、85左右；

　　(5)气量调节时，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；

　　(6)气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体；

　　(7)驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强；

　　(8)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；

　　活塞式制冷压缩机的缺点：

　　(1)结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上；

　　(2)转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于500m3/min；

　　(3)机器运转中有振动；

　　(4)排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏；

　　(5)流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低；

　　(6)用油润滑的压缩机，气体中带油需要脱除；

　　(7)大型工厂采用多台压缩机组时，操作人员多或工作强度较大。

　　以上就是小编整理的活塞式制冷压缩机工作原理、分类方法及优缺点的全部内容，活塞式制冷压缩机是应用曲柄连杆机构，带动活塞在汽缸内做往复运动而进行压缩气体的，它的应用最广，具有良好的使用性能和能量指标。