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1、制冷原理及压缩机设计基础,2008-5-22陈剑洲,目录,一、制冷原理二、家用空调工作原理三、制冷压缩机简介四、压缩机设计基础,一、制冷原理,什么是制冷？从低于环境温度的物体中吸取热量，并将其转移给环境介质的过程。例：.在炎热的夏季，人们利用冰块的低温来使其他的物品冷 却，或使周围的环境降温（冰融化）。.把水放在风扇前来使风扇吹出来的风带有凉爽（水蒸发）。,一、制冷原理,这些其实都是制冷，通过研究发现：物质在制冷过程中，大部分都伴随着相态的变化。如：固体状态 液体状态；液体状态 气体状态。,吸热量,吸热量,什么是相变制冷？液体气化 固体的熔化与升华 因固体不具备流动性，都只能作二次冷源，不能利
2、用它们的熔 化或升华过程来组成制冷机循环。所以通常只利用合适的液体（即制冷剂）的气化来制冷，因为这样才能组成制冷机的循环。,一.制冷原理,一.制冷原理,选择制冷剂 什么叫制冷剂？制冷剂是制冷系统中实现制冷循环的工作介质，也称为制冷工质、冷媒。,一.制冷原理,对制冷剂的要求和选用制冷剂的原则：合适的相变温度。粘度和比重要小。不燃烧，不爆炸，无毒，对制冷系统无副作用。价格便宜。其他。（R12、R22、R134a）,一.制冷原理,完整的制冷循环,一.制冷原理,热力学描述 液态 气液混合 气态其中：P为压力，lgP是压力的一种描述方法 h(焓)单位是：KJ/Kg（可理解为能量）理论：COP=Q/W=G
3、(h1-h5)/G(h2-h1)=(h1-h5)/(h2-h 1),二、家用空调工作原理空气的流动,室内热空气,冷风,热交换,高温气体,热交换,低温低压液体,低温低压气体,室内冷风,室内侧,室外侧,高温高压气体,高温高压液体,二、家用空调工作原理系统结构,二、家用空调工作原理压焓图,高温高压液体,高温高压气体,室内热风,室内侧,室外侧,低温低压液体,低温低压气体,二、家用空调工作原理冷暖系统结构（制热）,低温低压液体,低温低压气体,室内冷风,室内侧,室外侧,高温高压液体,高温高压气体,二、家用空调工作原理冷暖系统结构（制冷）,K F R-2 5 G W,空调器的命名规则,结构代号：C窗机 F分
4、体机 L落地式,功能代号：R热泵式 D电热式 RdBP热泵电热混合式,分体式室内机组代号：D吊顶式 G壁挂式 Q嵌入式 T台式分体式室外机组代号：W,如何选购空调器,一般情况，每平方米制冷量110W220W,计算公式（参考）制冷量房间面积140180（W）制热量房间面积180240（W）,1匹12m2 1.5匹18m22匹28m2 2.5匹40m23匹50m2 5匹70m2,三、制冷压缩机简介种类,滚动转子式涡旋式滑片式螺杆式,离心式,容积型压缩机,速度型压缩机,滚动转子式工作原理,叶片,汽缸,高温高压气体,低温低压气体,曲轴、活塞,滚动转子式压缩机的优缺点,优点,缺点,无吸气阀，可靠性高适用
5、于变速运行，变速比可达10:1零部件少，尺寸紧凑，重量轻,系统清洁度要求高泵体发生磨损，间隙增大，性能下降明显单转子压缩机在低转速时的转速不均匀度增加,SHEC产品结构简图（单转子）,储液器,电机定子,上缸盖,下缸盖,电机转子,曲轴,上壳盖,底脚,汽缸,叶片,活塞,下壳盖,吸气口,排气口,SHEC产品结构简图（单转子）,SHEC产品结构简图（双转子）,上汽缸,中间板,下汽缸,上活塞,下活塞,SHEC产品结构简图（双转子）,SHEC产品分类,按直径分：系列/系列/系列/系列/系列/系列/E系列/J系列按结构分：单转子、双转子压缩机按电源形式分：一定速压缩机、变频压缩机按使用冷媒分：、,S G 6
6、 3 3 P A 1 U A,SHEC产品命名规则（旧）,结构形式、冷媒种类,电机定子外径,名义输出功率,电源形式,启动方式,排气量,底脚形式,储液器形式,底脚与储液器角度,特殊规格,SHEC产品命名规则（新）,A S G 1 2 5 C V-B 6 D T,冷媒种类,结构形式,定子外径,排气量,性能特点,电源形式,启动方式,底脚形式,储液器形式,底脚角度,空调厂家对压缩机的要求,制冷量,C.O.P.,价格,噪音及振动,其它(安全、环保等),四、压缩机设计基础,制冷量,制冷量的要求,根据具体的厂家所配的空调的大小而不同。,5000BTU,KF-22,(约1465W),(2200W),四、压缩机
7、设计基础,C.O.P.要求,其他要求,四、压缩机设计基础,家用空调能效等级GB12021.3-2004,2009年拟实施的入门级,排气量的含义,气缸的名义工作容积,四、压缩机设计基础,气缸内径,活塞外径,四、压缩机设计基础,四、压缩机设计基础,泵体各部分介绍,气缸,气缸的作用,气缸的关键尺寸及确定,四、压缩机设计基础,活塞,活塞的作用,压缩气态制冷剂,减小摩擦,1(1):活塞与叶片的摩擦,1(2):活塞与曲轴的摩擦,1(3):曲轴与叶片的摩擦,工艺性考虑,气缸内径,活塞外径,活塞内径,四、压缩机设计基础,活塞的关键尺寸及确定,四、压缩机设计基础,曲轴,曲轴的作用,曲轴的关键尺寸及确定,偏心部,
8、大小头直径,四、压缩机设计基础,偏心量的确定,曲轴大小头直径的确定,曲轴变成,活塞不可装，短轴直径变小,泵体的装配,间隙的选定,间隙太小的后果,间隙太大的后果,C.O.P.下降,泵体间隙,四、压缩机设计基础,配合间隙表,如何保证半径间隙,装配不良的后果,偏心装配,半径间隙,1221m,定转子间隙,单边0.5mm,电机设计,电机设计的目标,转矩-转子转速关系图,Tst,Tw,Tw,壳体设计,壳体尺寸的确定,壳体材料的要求,各等级下压缩机工况（统计）Ps/Pd/Ts,技术交流 中国市场之12级空调对应,高效空调案 普通仕样对应,ASHRAE工况电机出力点范围,高效空调工况电机出力点设计,mo,COP 3%,电机效率提高案,技术交流 中国市场之12级空调对应,人,
