制冷压缩机课件作者吴业正第四章节涡旋式制冷压缩机.ppt

2.4 密封与防自转机构 h 涡旋体型线：圆的渐开线 压缩腔室对数 涡旋圈数 一 、 涡 旋 体 型 线 主要涡旋参数： 基圆半径 r 渐开线起始角 α 涡旋体壁厚 t = 2rα 涡旋体节距 p = 2πr 涡旋体高 N m = N + 1 / 4 4.5 热力过程分析 二 、 压 缩 室 容 积 及 吸 气 容 积 将两个相同涡旋参数的涡旋体中的一个旋转180°， 再平移回转半径R=0.5(P-2t)=r(π-2α )距离，使两涡旋体 相互相切接触，可形成若干对月牙形空间，此即涡旋压缩 机的压缩室容积。 图5-15示出圈数为 3.25时形成的三对 月牙形面积, 规定 其构成的压缩室由 最内向外排定序号 为①②③室） 图5-15 两涡旋体构成的压缩室投影面积 1 、压缩室容积 当两涡旋体构成的压缩室大于3个，则除中心压 缩室以外，任一对压缩室容积的通用计算式为： （5-8） （5-11） Vi = πP( P ? 2t )(2i ? 1 ? θ / π )h 中心压缩室容积为： V 1 = S1h 其中，S1为中心压缩室的投影面积。 2、吸气容积 当动涡旋体转角θ＝0°时，最外圈压缩室容 积定义为吸气容积。若涡旋式压缩机有N对压 缩腔，吸气容积计算式为： （5-12） Vi = πP( P ? 2t )(2 N ? 1)h （即吸气容积按式（5-8）计算，式中的 i=N,θ=0°） 3、压缩室容积随转角变化曲线（图5-20） 压缩室容积V是动涡旋体转角θ的函数： θ=0°时第③室容积完全闭合； θ=2π时第③室变为第②室，即V=V2(θ)=V3(θ=2π)； 当θ=θ*时第②室与第①室连通，开始排气，此时的排 气容积V*=V1(θ*)+V2(θ*)，但V1(θ*)是第①室残留气 体的容积，即涡旋式压缩机的余隙容积，它没有向吸气 腔的膨胀过程，不影响压缩机的容积效率。 V—θ曲线 qvt ＝60nVs＝60n π P(P-2t)(2N-1)h 理论输气量qvt 定义与往复式相同 三 、 输 气 量 理论输气量为吸气容积与压缩机转速的乘积（m3/h） （5-13） 实际输气量qva qva = ηvqvt （5-14） 容积效率ηv ηv = λvλpλtλl （5-15） 无余隙容积中气体向吸气腔的膨胀过程，容积系数λv＝1（即涡旋 式压缩机的余隙对输气量无影响）； 无吸气阀，吸气为吞吸式，吸气压力损失小，压力系数λp ＝1； 中心室与吸气室通过中间压缩室隔开，余隙中的高温气体不会回流 到吸气室加热吸入气体，加之转速高，因此温度系数λT较高，近 似有λT ＝1； 由于涡旋式压缩机各圈压缩空间的压力差不大，因此泄漏量较小且 为内泄漏（泄漏量受轴向和径向间隙大小影响，尤其轴向间隙影响 较大），在密封完善时泄漏更小； 其容积效率在0.95以上，这是其它容积式压缩机不能与之相比的。 涡旋式压缩机的容积效率 气体泄漏的种类 内泄漏 指压缩机各压缩腔之间,压缩腔与背压腔之间的气体泄 漏。表现为高压气体向低压腔泄漏,再从低压腔压力压缩 到泄漏前压力,造成重复压缩消耗功率。内泄漏直接结果 为增加功耗； 外泄漏 指压缩机在吸气过程中与外界(大于吸气压力的高压气 体)进行气体交换。高压气体进入到吸气腔内膨胀,并占 据空间,使得实际吸气量减少。外泄漏不仅使功耗增加, 而且还减少吸入气体量,使排气量减少和制冷量降低。 0-1 1-2 吸气过程 吸气闭合阶段（敞开容积由大变小直至闭合） 2-4 4-5 5-6 压缩过程 残留气体混合 排气过程 压力-转角曲线（P-θ） 容积-转角曲线（V-θ） 四 、 内 压 缩 图5-21 压力—转角曲线及容积—转角曲线 1、压力（容积）随转角的变化曲线 2、容积比与内容积比 容积比：指吸气容积与任意转角下的各压缩室容积之比 （5-16） 内容积比：指吸气容积与压缩终了时的容积之比 无排气阀时的计算式：式（5-18） 有排气阀时的计算式：式（5-19） （5-17） 3、压力比与内压力比 压力比：任意转角时各压缩室气体压力与吸气压力之比 压力比与容积比的关系