压缩机制冷原理-压缩机制冷原理视频讲解

一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。

制冷系统

一。一般制冷原理

一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。

压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入蒸发器的入口，从而完成制冷循环。

1.蒸汽压缩式制冷原理

单级蒸汽压缩制冷系统，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，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。其工作过程如图1所示。

图1. 制冷系统的基本原理

液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。

2. 制冷系统主要部件构成

空调机根据冷凝形式可分为：水冷式和空冷式两种，根据使用目的可分为单冷式和制冷制暖式两种，不论是哪一种型式的构成，都是由以下的主要部件组合而成的。

制冷系统主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。

电气系统主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器，断水继电器，电脑板及其它部件组成。

控制系统由多个控制器件组成，它们是：

制冷剂控制器：膨胀阀、毛细管等。

制冷剂回路控制器：四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。

制冷剂压力控制器：压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。

电机保护器：过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。温度调节器：

温度位式调节器、温度比例调节器。湿度调节器：湿度位式调节器。

除霜控制器：除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。

冷却水控制：断水继电器、水量调节阀、水泵等。

报警控制：超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。

其它控制：室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。

3 常用制冷剂及其性质

制冷剂的种类较多，现就氟里昂12和22作简要介绍：

a. 氟里昂12(CF2Cl2)代号R12 氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。氟里昂12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400℃以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气(CoCl2)。 R12是应用较广泛的中温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。 R12能溶解多种有机物，所以不能使用一般的橡皮垫片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。

b. 氟里昂22(CHF2Cl)代号R22 R22不燃烧也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度虽比R12大，但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。 R22能部分地与润滑油互相溶解，其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变，故采用R22的制冷系统必须有回油措施。

R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8℃，常温下冷凝压力不超过15.68×105 Pa，单位容积制冷量与比R12大60％以上。在空调设备中，大都选用R22制冷剂

压缩式制冷机的工作原理

导语：说起制冷压缩机大家可能会觉得陌生，脑海里没有制冷压缩机的样子，但其实日常生活中却很多地方都得用它，像冰箱、冰柜等制冷装置中一定会有它的身影。平常我们对制冷压缩机的了解肯定少之又少，那么今天就让小编和你一起来研究研究它吧!

制冷压缩机工作原理

制冷压缩机是工作在一种蒸汽压缩式制冷系统中。它是将其内的制冷剂从原本的低压状态下提升为高压状态，并且让制冷剂在工作中不断地在内部循环流动，以此来使系统内部产生的热量排放到外部环境中。制冷压缩机是制冷系统的核心部分，制冷系统以压缩机为中介输入电能，从而将热量从低温处排放到高温处。

螺杆式压缩机机器结构精致、体积较小、重量轻而且如果少量液体不慎进入机内时，不会有液击危险。它没有活塞式压缩机上配备的气缸、活塞、活塞环等部件。它可以利用活阀进行能量调节，适用范围十分广泛而且运行的时候平稳可靠。但是螺杆式制冷压缩机的加工制作和装配设置的要求精度很高，工作时会有较大的噪音，一般情况下都需要安装隔除噪音的装置。而且在使用的时候还需要加上润滑油。

压缩机是一种对跨临界二氧化碳空调系统效率及可靠性影响最大的部件，它应当结合重新结合二氧化碳超临界循环的具体特点进行设计。由于二氧化碳对压缩机的气压要求较小，所以在设计生产过程中不需要对压缩机进行冷却。正是由于绝热好、压比小，可减少压缩机工作过程中的一些空余缝隙的再膨胀损失，从而使压缩机的容积效率增高。根据实验和研究发现，往复式压缩机具有很好的油膜滑动密封特点，以此成为二氧化碳系统的第一个选择。

制冷压缩机发展前景

近年来，各个国家的制冷压缩机行业都在不断迅猛发展，全球的压缩机市场集中度也不断加强。领先的压缩机生产企业在不断进行行业整合，以此提高自身的竞争力。至今日，德国比泽尔和美国英格索兰为代表逐渐占据优势市场地位。

与此同时，近几年来我国的制冷压缩机行业也有着快速发展。十一五期间，我国的制冷压缩机国产化率有很大提高;一些领域对制冷压缩机的需求也迅猛提升。如今伴随着我国十二五计划的提出及进行，国内市场对于制冷压缩机行业有了很大的发展空间，同时也给了这个行业很大的机遇和挑战。预计，十二五期间，我国制冷压缩机市场规模将快速增长，这个增长速度将保持在高于10%。

随着中国的繁盛发展，全球的压缩机制造重心也逐渐向我国转移。中国也已经成为了比泽尔的在全球中的一个重要市场。国际的压缩机生产企业进入我国，在带动我国经济发展的同时也加剧了我国此行业的市场竞争力。

相信通过小编的介绍，大家对制冷压缩机有了整体的概念与了解。制冷压缩机对日常生活不可或缺，让我们多多关注此行业的发展吧。

各种制冷机的工作原理有其共同之点，也有不同之点。 由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构和一些辅助设备组成。这类制冷机的制冷剂在常温和普通低温下能够液化，在制冷机的工作过程中制冷剂周期性地冷凝和蒸发。常用的蒸气压缩式制冷机有单级的、两级的和复叠式3种。

① 单级蒸气压缩式制冷机:制冷剂从蒸发压力提高到冷凝压力只经过一级压缩的蒸气压缩式制冷机，简称单级制冷机。单级制冷机由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器等组成(图2)。由压缩机排出的高压蒸气经冷凝器放出热量而冷凝成液体。接着，液体制冷剂经节流阀（膨胀阀）节流，压力和温度同时降低,进入蒸发器中,吸取载冷剂（用它去再冷却被冷却物体）的热量而蒸发成蒸气。然后，蒸气进入压缩机继续压缩，如此循环不已。为提高经济性，有的单级制冷机还在冷凝器后设置过冷器和回热器。单级制冷机的蒸发温度通常在-30～5℃之间。

② 两级蒸气压缩式制冷机:制冷剂从蒸发压力提高到冷凝压力需要经过两级压缩的蒸气制冷机(图3) 。它比单级制冷机多一台压缩机、一台中间冷却器和节流阀。经高压压缩机压缩后的制冷剂蒸气，在冷凝器中冷凝成液体，然后分成两路：一路经节流阀A进入中间冷凝器,冷却低压压缩机的排气和盘管中的液体，在中间冷凝器中蒸发的制冷剂蒸气连同低压压缩机的排气一同进入高压压缩机继续压缩;另一路在盘管内被冷却并经过节流阀B节流至蒸发压力，进入蒸发器中蒸发制冷，蒸发后的蒸气进入低压压缩机压缩至中间压力，进入中间冷凝器。与单级制冷机相比，两级制冷机可达到较低的蒸发温度,通常在-30～-70℃之间。

③ 复叠式制冷机:用不同制冷剂作为工作介质的两台(或数台)单级或两级压缩蒸气压缩式制冷机，用冷凝蒸发器联系起来的复合制冷机。冷凝蒸发器是一个利用高温级制冷剂的蒸发来冷凝低温级制冷剂的换热器。复叠式制冷机能达到很低的蒸发温度。图4为两个单级制冷机组成的复叠式制冷机的工作原理。它的高温级由高温级压缩机、冷凝器、节流阀和冷凝蒸发器组成；低温级由低温级压缩机、冷凝蒸发器、回热器、节流阀和蒸发器组成。高温级和低温级各为一台单级制冷机。冷凝蒸发器将高温级与低温级联系起来:对高温级来说,它是蒸发器;对低温级来说,它是冷凝器。冷凝蒸发器使低温级的放热量转变为高温级的制冷量。在低温级中，通常使用沸点较低的制冷剂（如R13），停机后制冷剂将全部气化,并导致压力过分升高。为了防止这一现象，通常在低温级系统中装设一个平衡容器。

用两台单级制冷机复叠时，低温级的蒸发温度一般为-40～-80℃。一台单级制冷机与一台两级制冷机复叠时，蒸发温度可低达-110℃；若用三元（例如R22、R13和R14）复叠，蒸发温度可低达-140℃。 蒸气压缩式制冷机的主要设备包括压缩机、冷凝器、蒸发器、冷凝蒸发器和节流机构。

压缩机制冷压缩机有往复式、离心式和螺杆式等型式。制冷压缩机的工作原理和总体结构与其他用途的压缩机基本相同，但根据制冷机的要求在结构上有如下特点：①密封要求高，不允许向内和向外泄漏。因此大、中型制冷压缩机在主轴伸出机体处均设有轴封，小型制冷压缩机则做成半封闭式或全封闭式。半封闭式压缩机通常是将机体与电动机的机壳做成一体，或将两者用法兰连接。全封闭式还只限于小型往复压缩机和滚动转子压缩机，用一个密封的钢罩壳把压缩机与电动机封闭起来，一般不进行拆修。②氟利昂能溶于润滑油中，故常在曲轴箱的油池中装有加热器。有些螺杆压缩机和滚动转子压缩机用喷油法来实现机内密封和冷却，除喷油装置外还设有高效率的油分离器。③压缩机吸入的是饱和蒸气。氨气容易带液，故往复氨压缩机设有防止液击的安全盖。④多级压缩时各级的流量不相同，故多级离心压缩机和螺杆压缩机大多设有中间补气系统，再配以省功器，借以提高制冷机的运转经济性。

冷凝器靠环境介质带走制冷剂的热量，制冷剂在其中被冷却并冷凝成液体。冷凝器分为水冷式和空气冷却式两种。①水冷式冷凝器是应用最广的一类冷凝器，用于中、大型制冷机中。水冷式冷凝器有:壳管式,制冷剂在管外冷凝（见管壳式换热器）；套管式，制冷剂在管腔中冷凝（见套管式换热器）；喷淋式，制冷剂在管内冷凝（见蛇管式换热器）；蒸发式，制冷剂在管内冷凝，管外用水喷淋，并有空气吹过管子表面。壳管式结构较紧凑，传热效果较好，应用较为广泛。用于氟利昂制冷机的壳管式冷凝器，因氟利昂冷凝时的放热系数较小，常在管外设有翅片，以强化传热。②空气冷却式冷凝器多用于小型氟利昂制冷机中，分为空气强迫对流式（风扇鼓风）和自然对流式两种，前者的传热效果较好。空气冷却式冷凝器均做成蛇管式,制冷剂在管内冷凝,而且在管外设有翅片。

蒸发器依靠制冷剂的蒸发直接或间接（通过载冷剂）吸取被冷却物体的热量。蒸发器可分为：冷却液体的蒸发器，用于间接冷却；冷却空气的蒸发器，用于直接冷却。冷却液体的蒸发器用来冷却载冷剂，常用的有：管壳式，制冷剂在管外蒸发；沉浸式，制冷剂在管内蒸发；干式蒸发器等。用于氟利昂制冷机的管壳式蒸发器一般在管外也设有翅片，以强化传热。干式蒸发器的结构与管壳式相似，但制冷剂在管内蒸发，可使用光管或内翅片管，传热效果好。冷却空气的蒸发器常制成蛇管式,管外套有翅片,空气在管外强制流动，制冷剂在管内蒸发。这种蒸发器与鼓风机的组合称为空气冷却器。此外，在冷藏装置（见制冷装置）中常使用空气自由对流的蛇管式蒸发器，即冷却排管。 只用于复叠式制冷机中。它依靠高温级中制冷剂的蒸发使低温级中的制冷剂蒸气冷凝，它既是高温级的蒸发器，又是低温级的冷凝器。冷凝蒸发器有套管式、绕管式和管壳式等，均采用管内蒸发、管外冷凝的方式。

节流机构把制冷剂液体从冷凝压力降低到蒸发压力的控制机构，它能同时控制供液量。节流机构有节流阀、浮球调节阀、热力膨胀阀、毛细管和节流孔板等。

① 节流阀:它是手动操作的控制阀门，转动手轮可改变阀的通道截面，控制供液量，常用于较大型的制冷机中。

② 浮球阀:一种自动控制阀门。它靠蒸发器或中间冷却器中制冷剂液面的变化，通过浮球和传动机构的动作改变阀门的通道截面，只用于氨制冷机中。

③ 热力膨胀阀:一种依靠蒸发器出口制冷剂蒸气的过热度来改变通道截面的自动控制阀门(图5)。热力膨胀阀装在蒸发器的进口,感温包设在蒸发器出口管上。感温包中充有感温工质（制冷剂或其他气体、液体）。当蒸发器的供液量偏小时，蒸发器出口蒸气的过热度增大，感温工质的温度和压力升高，通过顶杆将阀芯向下压，阀门开度变大，供液量增多；反之，当供液量偏大时，蒸发器出口蒸气过热度变小，阀门通道便自动变小，供液量随之减少。水推动阀门下方的调整杆，可以调整蒸气的过热度。热力膨胀阀大多用于氟利昂制冷机中。

④ 毛细管:也称节流管，通常为长0.1～2米、内径1～3毫米的细长铜管，用于小型冰箱和空气调节设备中。

⑤ 节流孔板:用于某些离心式制冷机中，分为单孔板和多孔板（几个孔板串联工作）等。孔板的流通截面不能调节，仅适用于工况较稳定的制冷机。 压缩式制冷机的主要性能指标是工作温度（冷凝温度和蒸发温度）、制冷量、功率和制冷系数。压缩式制冷机的制冷量和功率主要取决于压缩机的结构尺寸和转速，同时也随工作温度而变。表为各种压缩式制冷机的特点和应用。