冷庫制冷系統中活塞式制冷壓縮機與螺桿式制冷壓縮機的選型方法分析畢業論文(已修改)

　

【正文】 黃岡職業技術學院畢業論文系 別： 機電學院 專 業： 制冷與冷藏技術 班 級： 制冷201002班 姓 名： 學 號： 201003051245 指導老師： 邵志剛 黃岡職業技術學院專科畢業論文（設計）原創性及知識產權聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業論文（設計）是本人在導師的指導下取得的成果。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。因本畢業論文（設計）引起的法律結果完全由本人承擔。本畢業論文（設計）成果歸黃岡職業技術學院所有。特此聲明。畢業論文（設計）作者簽名：作者專業：制冷與冷藏技術 作者學號：201003051245 2012年10月15日目錄摘要ABSTRACT第一章 活塞式制冷壓縮機的結構及工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．1．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 5．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 7第二章 螺桿式制冷壓縮機的結構及工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 11．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．... 14第三章 活塞式壓縮機與螺桿式壓縮機性能比較 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 16．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..．20．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23第四章 冷庫的分類與發展前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..．27 壓縮機的選型計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. ．．．．． 30總結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35摘要隨著經濟的發展冷鏈的擴張各地冷庫需求不斷的增加，冷庫的建設迫在眉睫，冷庫的設備選型與日常生產運行直接關系著經濟效益。本文通過對不同類型的壓縮機進行工作原理、工作過程、主要零部件、常見故障以及輸氣量、能量調節的方法的描述與概論，然后對不同壓縮機性能分析與綜合比較，為冷庫壓縮機提供了關鍵性數據。關鍵詞 : 活塞壓縮機 螺桿壓縮機 能量調節 性能Abstract With the development of economy of cold chain expansion around the storage demand unceasing increase, the construction of cold storage imminent, cold storage equipment and daily operation is directly related to the economic benefit. Based on the different types of pressors, working principle, working process, main ponents, mon failures and transmission capacity, energy regulating method is described with the introduction, and then on pressor performance analysis and prehensive parison, for refrigerator pressor provided critical data.Key word Piston pressor Screw pressor Energy regulation Performance 第一章 活塞式制冷壓縮機的結構及工作原理按所采用的工質分類，一般有氨壓縮機和氟利昂壓縮機兩種。按壓縮級數分類，有單級壓縮和兩級壓縮。單級壓縮機是指壓縮過程中制冷劑蒸氣由低壓至高壓只經過一次壓縮。而所謂的兩級壓縮機，壓縮過程中制冷劑蒸氣由低壓至高壓要連續經過兩次壓縮。按作用方式分類，有單作用壓縮機和雙作用壓縮機。其制冷劑蒸氣僅在活塞的一側進行壓縮，活塞往返一個行程，吸氣排氣各一次。而雙作用壓縮機制冷劑蒸氣輪流在活塞兩側的氣缸內進行壓縮，活塞往返一個行程，吸、排氣各兩次。所以同樣大小的氣缸，雙作用壓縮機的吸氣量較單作用的大。但是由于雙作用壓縮機的結構較復雜，因而目前大都是采用單作用壓縮機。 圖11 壓縮機氣缸布置形式（a）臥式；（ b）直立式；（ C）V型；（d）W型；（e）扇形（s）型；（f）星形按制冷劑蒸氣在氣缸中的運動分類，有直流式和逆流式。所謂直流式是指制冷劑蒸氣的運動從吸氣到排氣都沿同一個方向進行，而逆流式，吸氣與排氣時制冷劑蒸氣的運動方向是相反的。從理論分析來看，直流式與逆流式相比，由于蒸氣在氣缸中溫度及比容的變化較少，故直流式性能較好。但是由于直流式壓縮機的進汽閥需裝在活塞上，這樣便相對增加了活塞的長度和重量，因而功的消耗就增加、檢修也麻煩，所以目前生產的壓縮機大都采用逆流式型壓縮機等。立式壓縮機氣缸中心線呈垂直位置而臥式壓縮機氣缸中心線是水平的。V型、W型和S型是高速、多缸、現代型壓縮機，其速度一般為960～1440轉/分，氣缸數目多為8 四種，其中如圖11，字母表示氣缸的排列形式。活塞式制冷壓縮機，根據其結構特征，還可分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。雖然構造各異，但它們之間也有許多共同之處，只是其結構特征不同。開啟式制冷壓縮機的結構特征在于：壓縮機的動力輸入軸伸出機體外，通過聯軸器或皮帶輪與電動機聯結，并在伸出處用軸封裝置密封。目前，氨壓縮機和容量較大的氟利昂壓縮機都采用這種結構形式。半封閉式制冷壓縮機的結構特點是：壓縮機與電動機共用一主軸，并共同組裝于同一機殼內，但機殼為可拆式，其上開有各種工作孔用蓋板密封。全封閉式制冷壓縮機的結構特點在于：壓縮機與其驅動電動機共用一個主軸，二者組裝在一個焊接成型的密封罩殼中。這種壓縮機結構緊湊，密封性好，使用方便，振動小、噪音小，廣泛使用在小型自動化制冷和空調裝置中。當曲軸旋轉時，通過連桿的傳動，活塞便做往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發生周期性變化。活塞從氣缸蓋處開始運動時，氣缸內的工作容積逐漸增大，這時，氣體即沿著進氣管，推開進氣閥而進入氣缸，直到工作容積變到最大時為止，進氣閥關閉；活塞反向運動時，氣缸內工作容積縮小，氣體壓力升高，當氣缸內壓力達到并略高于排氣壓力時，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運動到極限位置為止，排氣閥關閉。當活塞再次反向運動時，上述過程重復出現。如果不考慮活塞式壓縮機實際工作中的容積損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機曲軸每旋轉一周所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和壓縮過程、排氣過程，即完成一個工作循環。通過活塞的移動，氣缸內容積增大，壓力降低，于是吸氣管內制冷劑蒸汽頂開吸氣閥而進入氣缸內直到活塞最大行程另一端。 活塞從下止點向上運動，吸、排汽閥處于關閉狀態，氣體在密閉的氣缸中被壓縮，由于氣缸容積逐漸縮小，則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內氣體壓力與排氣壓力相等。壓縮過程一般被看作是等熵過程。 活塞繼續向上移動，致使氣缸內的氣體壓力大于排氣壓力，則排氣閥開啟，氣缸內的氣體在活塞的推動下等壓排出氣缸進入排氣管道，直至活塞運動到上止點。此時由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用，排氣閥關閉排氣結束。至此，壓縮機完成了一個由吸氣、壓縮和排氣三個過程組成的工作循環。此后，活塞又向下運動，重復上述三個過程，如此周而復始地進行循環。這就是活塞式制冷壓縮機的理想工作過程與原理。活塞式制冷壓縮機主要由機體、缸蓋、側蓋、曲軸、連桿組件、活塞組件、氣閥、軸封、油泵、能量調節裝置、油循環系統等部件組成。機體：包括汽缸體和曲軸箱兩部分，一般采用高強度灰鑄鐵（HT2040）鑄成一個整體。它是支承汽缸套、曲軸連桿機構及其它所有零部件重量并保證各零部件之間具有正確的相對位置的本體。汽缸采用汽缸套結構，安裝在汽缸體上的缸套座孔中，便于當汽缸套磨損時維修或更換。因而結構簡單，檢修方便。、側蓋缸蓋:制冷壓縮機的缸蓋起著對氣缸上部進行密封的作用，它和機體排氣閥一起形成壓縮機的排氣腔。側蓋:用以密封曲軸箱兩側的窗孔。兩側蓋上一般分別裝有油面指示器和油冷卻器，用來檢測曲軸箱油面是否在正常高度及冷卻潤滑油。曲軸：曲軸是活塞式制冷壓縮機的主要部件之一，傳遞著壓縮機的全部功率。其主要作用是將電動機的旋轉運動通過連桿改變為活塞的往復直線運動。曲軸在運動時，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉的交變復合負載，工作條件惡劣，要求具有足夠的強度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性。故曲軸一般采用45或50號優質碳素鋼鍛造，但現在已廣泛采用球墨鑄鐵（如QT50－－2等）鑄造。連桿：連桿是曲軸與活塞間的連接件，它將曲軸的回轉運動轉化為活塞的往復運動，并把動力傳遞給活塞對汽體做功。連桿包括連桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。 連桿體在工作時承受拉、壓交變載荷，故一般用優質中碳鋼鍛造或用球墨鑄鐵（如QT40－10）鑄造，桿身多采用工字形截面且中間鉆一長孔作為油道。連桿小頭通過活塞銷