图1-2 蒸气压缩式制冷机循环的p-h图制冷压缩机的分类 1.2.1 按提高气体压力的原理分类 按提高气体压力的原理不同,制冷压缩机分为容积型制冷压缩机和速度型制冷压缩机。 1.容积型制冷压缩机 在容积可变的封闭容积中直接压缩制冷剂蒸气,使其体积缩小,从而达到提高压力的目的。这种压缩机称为容积型制冷压缩机。 (1)往复式制冷压缩机 图1-3所示是一台用于冰箱的制冷压缩机,由气缸1、活塞2、气缸盖7和气阀6等组成封闭容积。图中的容积即为封闭容积。曲轴在电动机驱动下旋转,活塞在内止点和外止点之间做往复运动,完成吸气、压缩、排气和余隙内气体膨胀等过程。制冷压缩机的分类图1-3 一台用于冰箱的制冷压缩机1—气缸 2—活塞 3—滑管 4—曲轴 5—轴承座 6—气阀 7—气缸盖制冷压缩机的分类 (2)螺杆式制冷压缩机 它是用一个或两个带螺旋槽的转子在气缸内旋转使制冷剂压缩的压缩机。带双转子的螺杆式制冷压缩机如图1-4所示。图1-5所示为双转子螺杆式制冷压缩机的封闭容积。为了清楚地显示此容积,图1-5中未画出气缸。从吸气孔口吸入的制冷剂蒸气在阳转子、阴转子和气缸构成的封闭容积中压缩,压力升高,最后排出排气孔口。制冷压缩机的分类图1-5 双转子螺杆式制冷压缩机的封闭容积图1-4 双转子螺杆式制冷压缩机1—电动机 2—阳转子 3—机壳 4—排气端盖 5—机体 6—阴转子制冷压缩机的分类 (3)涡旋式制冷压缩机 它是由一个固定的静盘2(渐开线涡旋盘)和一个呈偏心回旋平动的动盘1(渐开线运动涡旋盘)组成可压缩封闭容积的压缩机,如图1-6所示。图1-7所示为涡旋式制冷压缩机的封闭容积。气体被制冷压缩机吸入后,在动盘、静盘构成的封闭容积中压缩,压力升高,最后从排气口7(图1-6)排出。制冷压缩机的分类图1-6 涡旋式制冷压缩机的部分剖视图1—动盘 2—静盘 3—机体 4—防自转环5—偏心轴 6—进气口 7—排气口图1-7 涡旋式制冷压缩机的封闭容积制冷压缩机的分类 (4)滚动转子式制冷压缩机 它是由固定的圆形气缸1、转子2、排气阀4、始终紧贴在转子外表面的滑片5以及两侧端盖组成封闭容积的压缩机,如图1-8所示,图上还标出了封闭容积。因转子偏心安置,曲轴旋转时封闭容积不断缩小,气体压力升高,压力达到排气压力后从排气孔3排出。制冷压缩机的分类图1-9 滑片式制冷压缩机1—机体 2—转子 3—滑片图1-8 滚动转子式制冷压缩机1—气缸 2—转子 3—排气孔 4—排气阀5—滑片 6—弹簧 7—吸气孔制冷压缩机的分类 (5)滑片式制冷压缩机 它是由机体1、转子2、滑片3及两侧端盖构成了封闭容积,如图1-9所示。转子旋转时,滑片从槽中甩出,端部紧贴在气缸内壁面上,形成若干个容积可变的月牙形容积。吸气、排气时,该容积与吸气口、排气口相连,容积不封闭。压缩过程中,该容积封闭,通过容积的缩小实现气体的压缩。制冷压缩机的分类 (6)旋叶式制冷压缩机 它是由椭圆形气缸1、转子2、叶片4和两侧端盖构成封闭容积,此时转子与气缸为同心配置,叶片在转子上倾斜安装,如图1-10所示。因椭圆形气缸与转子有两条接触线,故压缩机是双作用式的。转子与气缸的同心配置使转子旋转时完全平衡,因而转速高。制冷压缩机的分类图1-10 旋叶式制冷压缩机1—气缸 2—转子 3—吸气口 4—叶片 5—排气阀 6—前轴承 7—O形圈8、14—前端盖 9—轴封 10—挡圈 11—扁销 12—圆柱销 13—大密封圈15—油分离器 16—滤网 17—单向阀钢球 18—单向阀弹簧 19—小密封圈 20—转子轴制冷压缩机的分类 速度型制冷压缩机提高制冷剂气体压力的途径是先提高气体动能(同时压力也有些提高),再将动能转变为位能,提高压力。 速度型制冷压缩机有离心式和轴流式两种。因轴流式制冷压缩机的压缩比小,不适用于制冷系统,故速度型制冷压缩机一般指离心式制冷压缩机。图1-11所示为单级离心式制冷压缩机的结构示意图。 图1-11中,被吸入的制冷剂气体在叶轮1中流动,叶轮传递给气体的功增加气体速度,也适当地提高气体静压。从叶轮流出的高速气体通过扩压器2时,速度降低,压力进一步提高,如图1-12所示。图1-12中,ABC为气体压力变化线,DEF为气体速度变化线。制冷压缩机的分类图1-12 离心式制冷压缩机中气体压力和速度的变化1—吸气口 2—叶轮 3—扩压器 4—蜗室图1-11 单级离心式制冷压缩机的结构1—叶轮 2—扩压器制冷压缩机的分类 1.2.2 按使用的制冷剂种类分类 按制冷剂种类的不同,制冷压缩机可分为有机制冷剂压缩机和无机制冷剂压缩机两大类。 1.2.3 按密封方式分类 按密封方式的不同,制冷压缩机可分为开启式、半封闭式和全封闭式三类。制冷压缩机的分类 开启式制冷压缩机是一种靠原动机驱动其伸出机壳外的轴或其他运转零件的压缩机。它的特点是容易拆卸、维修。由于原动机与制冷剂和润滑油不接触,原动机不必具备耐制冷剂和耐油的要求,因而可用于氨制冷系统。 开启式制冷压缩机密封性能较差,制冷剂易通过支承曲轴的轴承向外泄漏,因此必须有轴封装置。图1-13所示为中型开启式氨制冷压缩机,曲轴左端有轴封1,右端为油泵10。用曲轴带动油泵,向各润滑部位供油。制冷压缩机的分类图1-13 中型开启式氨制冷压缩机1—轴封 2—进气腔 3—油压推杆机构 4—排气管 5—气缸套及进排气阀组合件 6—缓冲弹簧 7—水套8—气缸盖 9—进气管 10—油泵 11—曲轴箱 12—连杆 13—活塞 14—曲轴制冷压缩机的分类 2.半封闭式制冷压缩机 半封闭式制冷压缩机是一种外壳可在现场拆卸修理内部机件的无轴封的制冷压缩机。电动机和压缩机连成一体装在机体内,共用一根主轴,如图1-14所示。图示压缩机的主轴为曲拐式曲轴5,它横卧在一对滑动主轴承上。主轴左端悬臂支承着电动机转子。因电动机为内置电动机,故主轴不必穿过压缩机外壳,不需要轴封。制冷压缩机的分类图1-14 半封闭式制冷压缩机1—电动机 2—通道 3—压力平衡管 4—滤网 5—曲拐式曲轴6—轴承 7—底盖 8—单向阀 9—油池 10—油泵 11—气阀制冷压缩机的分类 3.全封闭式制冷压缩机 全封闭式制冷压缩机是一种压缩机和电动机装在一个由熔焊或钎焊焊死的外壳内的制冷压缩机。焊接的外壳保证制冷剂不会外泄,但也因此使机壳不易打开、修理。图1-15所示为全封闭式制冷压缩机,其电动机和压缩机用弹簧支承。吸气管10、排气管5和加液管4露出壳体,供连接制冷系统、加液和其他工艺之需。制冷压缩机的分类图1-15 全封闭式制冷压缩机1—上弹簧 2—上支销 3—支架 4—加液管 5—排气管6—下弹簧 7—磁铁 8—抗扭销 9—抗扭架及板簧 10—吸气管制冷压缩机的分类1.2.4 按使用的蒸发温度范围分类 使用的蒸发温度范围与制冷压缩机的种类、规格和使用的制冷剂有关。制冷压缩机的性能参数,如制冷量、输入功率、性能系数,均与工况有关。例如,国家标准GB/T 10079—2001规定了活塞式单级制冷压缩机的使用范围,见表1-1和表1-2。