制冷壓縮機(jī)的工作原理

　　現(xiàn)在家家都有冰箱、空調(diào)等等制冷設(shè)備，這些家用電器也大大方便了我們的生活條件。大家都知道，制冷是靠壓縮機(jī)工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，那么你知道制冷壓縮機(jī)是如何工作的嗎？它的工作原理又是什么呢？我們都知道能量是守恒的，但這些用于制冷的冷氣又是怎么產(chǎn)生的呢？我們享受著制冷所帶來(lái)的舒適，也應(yīng)該對(duì)制冷原理有簡(jiǎn)單的了解。

　　對(duì)于制冷設(shè)備而言，壓縮機(jī)就相當(dāng)于心臟，是制冷的動(dòng)力所在。由電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)壓縮機(jī)工作。它可以吸出蒸發(fā)器里的蒸汽，同時(shí)能夠制冷劑蒸汽的溫度和壓力。制冷其實(shí)是一種熱量交換，通過(guò)壓縮機(jī)的工作，可以將制冷蒸汽的高熱量傳遞出去，為制冷創(chuàng)造必要條件。通過(guò)壓縮機(jī)工作，使制冷蒸汽的低溫低壓狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷?a href="http://www.makelele.cn/v/tag/873/" target="_blank">高壓，可以說(shuō)蒸汽機(jī)的工作是制冷的先決條件。

　　當(dāng)壓縮機(jī)完成壓縮任務(wù)后，需要對(duì)制冷蒸汽進(jìn)行冷卻，通常都是常溫的空氣和水來(lái)執(zhí)行，整個(gè)工作在冷凝器里實(shí)施。以整體系統(tǒng)來(lái)看，壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器四個(gè)主要部件依次相連，是一個(gè)可循環(huán)的密閉系統(tǒng)。制冷劑（通常是氟利昂）就在這循環(huán)系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)不斷的加熱、蒸發(fā)、冷卻，如此往復(fù)循環(huán)，系統(tǒng)內(nèi)部也因此產(chǎn)生源源不斷的冷氣。我們簡(jiǎn)單的一插上電，就能感受陣陣涼意，殊不知背后的這些工作，是需要多么井然有序才能完成的。

　　制冷壓縮機(jī)種類(lèi)

　　1、開(kāi)啟式制冷壓縮機(jī)。壓縮機(jī)曲軸的功率輸入端在曲軸箱外通過(guò)聯(lián)軸器或帶輪和電動(dòng)機(jī)相連接，因此在曲軸伸出端必須裝有軸封，以避免制冷劑向外泄露。同時(shí)，在曲軸箱內(nèi)為負(fù)壓時(shí)，還可避免空氣想內(nèi)泄露。這種形式的壓縮機(jī)稱(chēng)為開(kāi)啟式壓縮機(jī)。

　　2、半封閉式制冷壓縮機(jī)。半封閉式和開(kāi)啟式壓縮機(jī)在結(jié)構(gòu)上最明顯的卻別是電動(dòng)機(jī)的外殼和壓縮機(jī)機(jī)體是鑄在一起，相互間內(nèi)腔連通，不需安裝任何軸封，消除了軸封處最易泄露的缺點(diǎn)，并且還可以利用吸入的低溫、低壓制冷劑蒸氣來(lái)冷卻電動(dòng)機(jī)繞組，改善了電動(dòng)機(jī)的冷卻條件，從而提高了電動(dòng)機(jī)的處理。半封閉式壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)公用一根軸連接，取消了傳動(dòng)用的聯(lián)軸器，縮短了機(jī)組的軸向尺寸。

　　3、全封閉式制冷壓縮機(jī)。制冷壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)一起水平或者垂直裝置在一個(gè)密閉的，由上、下兩部分充壓而成的鐵殼內(nèi)，焊接成一個(gè)整體。從外表看，只有壓縮機(jī)的吸、排氣管和制冷劑充注管的管接頭和電動(dòng)機(jī)的引出線(xiàn)，這種形式的壓縮機(jī)稱(chēng)為全封閉式壓縮機(jī)。它比半封閉式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊、更輕、密封性更好，機(jī)組與課題建設(shè)有減振裝置，運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，噪聲低。它的另一個(gè)特點(diǎn)是課題好像一個(gè)氣液分離器，能減少液擊事故的發(fā)生；電動(dòng)機(jī)沉浸在低溫。

　　制冷壓縮機(jī)的主要性能參數(shù)

　　制冷壓縮機(jī)在蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中，把制冷劑從低壓提升為高壓，并使制冷劑不斷循環(huán)流動(dòng)，從而使系統(tǒng)不斷將內(nèi)部熱量排放到高于系統(tǒng)溫度的環(huán)境中。制冷壓縮機(jī)的能效比決定整個(gè)制冷系統(tǒng)的能效比。本文主要介紹制冷壓縮機(jī)的一些基本性能參數(shù)。

　　一、實(shí)際輸氣量（簡(jiǎn)稱(chēng)輸氣量）

　　在一定工況下， 單位時(shí)間內(nèi)由吸氣端輸送到排氣端的氣體質(zhì)量稱(chēng)為在該工況下的壓縮機(jī)質(zhì)量輸氣量，單位為。若按吸氣狀態(tài)的容積計(jì)算，則其容積輸氣量為，單位為。于是

　　二、容積效率

　　壓縮機(jī)的容積效率是實(shí)際輸氣量與理論輸氣量之比值

　　它是用以衡量容積型壓縮機(jī)的氣缸工作容積的有效利用程度。

　　三、制冷量

　　制冷壓縮機(jī)是作為制冷機(jī)中一重要組成部分而與系統(tǒng)中其它部件，如熱交換器，節(jié)流裝置等配合工作而獲得制冷的效果。因此，它的工作能力有必要直觀(guān)地用單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的冷量--制冷量來(lái)表示，單位為匹它是制冷壓縮機(jī)的重要性能指標(biāo)之一。

　　式中-制冷劑在給定制冷工況下的單位質(zhì)量制冷量，單位為;

　　-制冷劑在給定制冷工況下的單位容積制冷量，單位為。

　　為了便于比較和選用，有必要根據(jù)其不用的使用條件規(guī)定統(tǒng)一的工況來(lái)表示壓縮機(jī)的制冷量，表4-1列出了中國(guó)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的不同形式的單級(jí)小型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)的名義工況及其工作溫度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，吸氣工質(zhì)過(guò)熱所吸收的熱量也應(yīng)包括在壓縮機(jī)的制冷量?jī)?nèi)。

　　四、排熱量

　　排熱量是壓縮機(jī)的 制冷量和部分壓縮機(jī)輸入功率的當(dāng)量熱量之和，它是通過(guò)系統(tǒng)中的冷凝器排出的。這個(gè)參數(shù)對(duì)于熱泵系統(tǒng)中的壓縮機(jī)來(lái)講是一個(gè)十分重要的性能指標(biāo);在設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)的冷凝器時(shí)也是必須知道的。

　　五、指示功率和指示效率

　　制冷壓縮機(jī)的指示效率hi是指壓縮1kg工質(zhì)所需的等熵循環(huán)理論功與實(shí)際循環(huán)指示功之比。它是用以評(píng)價(jià)壓縮機(jī)氣缸或工作容積內(nèi)部熱力過(guò)程完成的完善程度。

　　六、軸功率、軸效率和機(jī)械效率

　　由原動(dòng)機(jī)傳到壓縮機(jī)主軸上的功率稱(chēng)為軸功率Pe，單位為kW，它的一部分，即指示功率Pi直接用于完成壓縮機(jī)的工作循環(huán)，另一部分，即摩擦功率Pm，單位為kW，用于克服壓縮機(jī)中各運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力和驅(qū)動(dòng)附屬的設(shè)備，如潤(rùn)滑用液壓泵等。

　　七、 電功率和電效率

　　輸入電動(dòng)機(jī)的功率就是壓縮機(jī)所消耗的電功率Pel，單位為kW。電效率*是等熵壓縮理論功率與電功率之比，它是用以評(píng)定利用電動(dòng)機(jī)輸入功率的完善程度。

　　八、性能系數(shù)

　　為了最終衡量制冷壓縮機(jī)的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性，采用性能系數(shù)COP（Cofficient of performance），它是在一定工況下制冷壓縮機(jī)的制冷量與所消耗功率之比。