制冷压缩机的工作原理

　　现在家家都有冰箱、空调等等制冷设备，这些家用电器也大大方便了我们的生活条件。大家都知道，制冷是靠压缩机工作来实现的，那么你知道制冷压缩机是如何工作的吗？它的工作原理又是什么呢？我们都知道能量是守恒的，但这些用于制冷的冷气又是怎么产生的呢？我们享受着制冷所带来的舒适，也应该对制冷原理有简单的了解。

　　对于制冷设备而言，压缩机就相当于心脏，是制冷的动力所在。由电动机旋转，带动压缩机工作。它可以吸出蒸发器里的蒸汽，同时能够制冷剂蒸汽的温度和压力。制冷其实是一种热量交换，通过压缩机的工作，可以将制冷蒸汽的高热量传递出去，为制冷创造必要条件。通过压缩机工作，使制冷蒸汽的低温低压状态转变为高温高压，可以说蒸汽机的工作是制冷的先决条件。

　　当压缩机完成压缩任务后，需要对制冷蒸汽进行冷却，通常都是常温的空气和水来执行，整个工作在冷凝器里实施。以整体系统来看，压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部件依次相连，是一个可循环的密闭系统。制冷剂（通常是氟利昂）就在这循环系统中，经过不断的加热、蒸发、冷却，如此往复循环，系统内部也因此产生源源不断的冷气。我们简单的一插上电，就能感受阵阵凉意，殊不知背后的这些工作，是需要多么井然有序才能完成的。

　　制冷压缩机种类

　　1、开启式制冷压缩机。压缩机曲轴的功率输入端在曲轴箱外通过联轴器或带轮和电动机相连接，因此在曲轴伸出端必须装有轴封，以避免制冷剂向外泄露。同时，在曲轴箱内为负压时，还可避免空气想内泄露。这种形式的压缩机称为开启式压缩机。

　　2、半封闭式制冷压缩机。半封闭式和开启式压缩机在结构上最明显的却别是电动机的外壳和压缩机机体是铸在一起，相互间内腔连通，不需安装任何轴封，消除了轴封处最易泄露的缺点，并且还可以利用吸入的低温、低压制冷剂蒸气来冷却电动机绕组，改善了电动机的冷却条件，从而提高了电动机的处理。半封闭式压缩机与电动机公用一根轴连接，取消了传动用的联轴器，缩短了机组的轴向尺寸。

　　3、全封闭式制冷压缩机。制冷压缩机与电动机一起水平或者垂直装置在一个密闭的，由上、下两部分充压而成的铁壳内，焊接成一个整体。从外表看，只有压缩机的吸、排气管和制冷剂充注管的管接头和电动机的引出线，这种形式的压缩机称为全封闭式压缩机。它比半封闭式压缩机的结构更加紧凑、更轻、密封性更好，机组与课题建设有减振装置，运转比较平稳，噪声低。它的另一个特点是课题好像一个气液分离器，能减少液击事故的发生；电动机沉浸在低温。

　　制冷压缩机的主要性能参数

　　制冷压缩机在蒸汽压缩式制冷系统中，把制冷剂从低压提升为高压，并使制冷剂不断循环流动，从而使系统不断将内部热量排放到高于系统温度的环境中。制冷压缩机的能效比决定整个制冷系统的能效比。本文主要介绍制冷压缩机的一些基本性能参数。

　　一、实际输气量（简称输气量）

　　在一定工况下， 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工况下的压缩机质量输气量，单位为。若按吸气状态的容积计算，则其容积输气量为，单位为。于是

　　二、容积效率

　　压缩机的容积效率是实际输气量与理论输气量之比值

　　它是用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程度。

　　三、制冷量

　　制冷压缩机是作为制冷机中一重要组成部分而与系统中其它部件，如热交换器，节流装置等配合工作而获得制冷的效果。因此，它的工作能力有必要直观地用单位时间内所产生的冷量--制冷量来表示，单位为匹它是制冷压缩机的重要性能指标之一。

　　式中-制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量，单位为;

　　-制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量，单位为。

　　为了便于比较和选用，有必要根据其不用的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量，表4-1列出了中国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型往复式制冷压缩机的名义工况及其工作温度。根据标准规定，吸气工质过热所吸收的热量也应包括在压缩机的制冷量内。

　　四、排热量

　　排热量是压缩机的 制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和，它是通过系统中的冷凝器排出的。这个参数对于热泵系统中的压缩机来讲是一个十分重要的性能指标;在设计制冷系统的冷凝器时也是必须知道的。

　　五、指示功率和指示效率

　　制冷压缩机的指示效率hi是指压缩1kg工质所需的等熵循环理论功与实际循环指示功之比。它是用以评价压缩机气缸或工作容积内部热力过程完成的完善程度。

　　六、轴功率、轴效率和机械效率

　　由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率Pe，单位为kW，它的一部分，即指示功率Pi直接用于完成压缩机的工作循环，另一部分，即摩擦功率Pm，单位为kW，用于克服压缩机中各运动部件的摩擦阻力和驱动附属的设备，如润滑用液压泵等。

　　七、 电功率和电效率

　　输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率Pel，单位为kW。电效率*是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评定利用电动机输入功率的完善程度。

　　八、性能系数

　　为了最终衡量制冷压缩机的动力经济性，采用性能系数COP（Cofficient of performance），它是在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功率之比。

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