（2分）
五、分析题（6分）
某车间需选用空气压缩机设备，空气压缩机设计参数为：
吸气量为60
，排气压力为7×105
。
常见压缩机的应用范围如图所示，试根据图中内容选择适当类型的压缩机设备，简要说明所选压缩机的工作原理和性能特点（优缺点）。
解：
可选往复式活塞压缩机或离心式压缩机。
选型理由包括优缺点或经济性、操作调节、安装维护等；工作原理为动力式或容积式；性能特点包括适用范围、性能参数和特殊工况等。
答案一：
选择往复活塞式压缩机。
（1分）
往复活塞式压缩机是依靠曲柄连杆机构将主轴的旋转运动转化为活塞的往复运动，依靠往复运动的活塞和气缸及进排气阀之间行成周期性变化的工作腔容积，实现气体的吸入、压缩和排出，完成气体的增压。
（2分）
往复活塞式压缩机的优点：
①适用压力范围广，从低压到高压（350MPa）。
②热力效率高，功率消耗低。
③对于介质及排气量的适应性强。
④对制造机器金属要求相对不严。
（分）
往复活塞式压缩机的缺点：
①重量大、尺寸大、结构复杂、安装基础施工工作量大。
②可损件多、可靠性低。
③气流有脉动。
④转速较低，排气量受到限制。
⑤振动大。
（分）
答案二：
选择离心式压缩机（1分）
原理：
气体由吸气室吸入，通过叶轮对其做功后，使气体的压力，速度，温度都提高，然后在进入扩压器，将气体的速度能转变为压力能。
当一级压缩不能满足要求时，就必须把气体引入下一级进行压缩，因此会在扩压器后设置弯道和回流器，将气体由离心方向变为向心方向，均匀进入下一级叶轮进口。
（2分）
优点：
排量大；结构紧凑，尺寸小；运转可靠；气体不与机器润滑系统的油接触；转速较高。
（分）
缺点：
不适用于气量太小和压比过高的场合；效率一般低于活塞压缩机；稳定工况区窄。
（分）
答案三：
选择回转式压缩机（1分）
原理：
依靠阴阳转子旋转时的相互啮合，实现工作容积的变大和缩小，从而实现气体的吸入，压缩和排气过程。
（2分）
优点：
（1）可靠性高
（2）操作维护方便（3）动力平衡性好（4）多相混输（5）工况和介质的适应性强。
（分）
缺点：
（1）造价高
（2）不能用于高压场合（3）不能制成微型（分）
制冷压缩机复习题 1
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汽，是体积缩小从而提高压力的目的，这种压缩机称为容积型制冷压缩机 2
容积型制冷压缩机包括往复式、螺旋式、涡旋式、滚动转子式、滑片式、旋叶式 3
速度型制冷压缩机：
提高制冷剂压力的途径实现提高制冷剂蒸汽的动能，再将动能转变为位能，提高压力。
包括离心式和轴流式 4
按密封方式分为：
开启式、半封闭式、全封闭式。
开启式：
一种靠原动机驱动伸出伸出机壳外的轴或其他零部件的压缩机。
半封闭式：
一种外壳可在现场拆卸维修内部机件的无轴封装置的制冷压缩机。
全封闭式：
压缩机和电动机装一个由钎焊或熔焊焊死的外壳内的制冷压缩机 5
往复式制冷压缩机的工作原理：
（1）压缩过程：
提高冷挤压力提高。
（2）排气过程：
排气阀打开，制冷剂从气缸向排气管输出过程。
（3）膨胀过程：
余隙容积内的高压气体随活塞的向下运动，压力降低，当压力略低于吸气压力时吸气阀打开（4）吸气过程：
从蒸发器吸入制冷剂。
压缩机经过 压缩、排气、膨胀、吸气四个过程，将蒸发器内的低压蒸汽吸入使其压力升高后排入冷凝器，完成制冷剂的吸入，压缩和输送 6 影响压缩机容积效率的因素：
容积系数、压力系数、泄露系数、温度系数 7
活塞组：
在工作中受往复惯性力，侧压力、摩擦力的作用，与此同时，还受气体的加热，润滑条件差，要求活塞组在尽量减小其重量的同时要具有足够的刚度强度耐磨性以及较好的导热性，较小的热膨胀系数，以维持汽缸和活塞之间合理间隙 8
活塞组包括筒形活塞（顶部、裙部、环部、活塞销座，顶部的形状是为了减小余隙容积以配合吸气阀片或凸出物。
环部间隙在，过大有冲击和噪声，过小使环在环槽中卡住。
）、活塞销（传递来自气体的作用力和曲轴的动力）、活塞环（油环和气环） 9
气环保持气缸与活塞之间的气密性两道密封面
10、铸铁活塞大多数用于不采用活塞环的全封闭式压缩机中，高速缸多采用铅合金活塞
11、连杆有整体式（偏心轴，偏心曲轴的行程是偏心轴径偏心剧的两倍，只能用于小型压缩机，否则会因为偏心轴颈直径较大，而导致曲轴和连的大头尺寸较大）和剖分式（曲拐轴平切口，斜切口）
12、原动机通过曲轴将力传递至活塞包括曲柄轴、曲拐轴（两个曲柄销共用两个支撑这样的
结构对刚度不利，但可以缩短曲轴的长度，使压缩机结构结构紧凑）、和偏心轴（仅有一个偏心轴颈，只能驱动单缸，往复惯性力无法平衡，震动大
13、压缩气缸的布置：
卧式和立式（主要两缸布置），角度布置（v型、w型、s型）十字形布置四缸滑槽式驱动结构
14、机体由气缸和曲轴两部分组成；缸体有吸排气通道，曲轴箱内的空间，一方面是曲轴、连杆运动必须具有的空间，另方面盛装润滑油的容器
15、气缸套是为了延长机体的寿命，缸套磨损后可以更换多用耐磨铸铁。
缸套上圆孔及凸缘的作用1缸套顶部的法兰提供了吸气通道和吸气阀座成为气阀的一部分2缸套上的凸缘及当环槽用于顶开吸气阀片的卸载机构，成为压缩机输气量调节的一部分
16 机体和缸套的冷却水冷式、风冷式、制冷剂冷却、翅片散热、吸气冷却 17 密封结构
18 气阀的作用；气阀是往复式压缩机的重要部件之一，它控制着压缩机的吸气、压缩、膨胀和排气四个过程（靠压差控制，主要由阀座，阀片，气阀弹簧，升程限制器）
19 气阀工作原理1吸气过程中当阀片前后的压差超过了作用在阀片上弹簧的预紧力时阀片打开，当阀片前后的压差降低阀片在弹簧的预紧力下关闭完成吸气。
2 压缩过程吸排气阀是关闭的。
3排气过程中，排气前后压力差超过弹簧预紧力····· 20、对气阀的要求：
1流过气阀的阻力小；使用寿命长；气阀形成的余隙容积要小；
气阀关闭时气密性好；结构简单，制造方便，易于维修，零件标准化，通用化程度高
21 刚性环片阀，簧片阀，柔性环片阀
22、润滑油的作用：
减少摩擦；带走摩擦热和磨屑；密封 23、润滑方式：
飞溅、压力润滑之油泵供油、压力润滑离心供油 24、滚动转子式制冷压缩机全封闭式（立式和卧式）和开启式 25、书上典型立式全封闭式滚动转子式压缩机
1 吸气从底部进入吸气缸，减少有害过热2 储液器的作用;气液分离，存储制冷剂及润滑油，缓冲吸气压力脉动的作用 3排气冷却压缩机 4离心力由下往上供油 5平衡块消除不平衡惯性力6滑片弹簧采用圆圈形，使气缸结构更加紧凑 26 涡旋式压缩机的特点效率高，振动小，噪声低，可靠性及寿命高
27 供油系统 封闭机壳下部润滑油经过过滤器从曲轴中心油道进入压力室，又随被压缩气体经中心压缩室排到封闭的机壳中，期间润滑了涡旋型面，同时润滑了轴承，十字连接环，冷却了电机，润滑油经油气分离后流回油池 28、泄露形式1通过轴向间隙的径向泄露2 通过径向间隙的周向泄露
29，密封形式：
接触式密封（用于轴向涡旋臂端开涡旋槽，内嵌密封元件） 和非接触式密封（提高加工精度装配精度严格控制泄露间隙大小）
30、滚动转子式压缩机的优缺点1、结构简单，零部件几何结构简单，便于加工级流水线生产2体积小、重量轻、3易损件少，故运行可靠、4 效率高
缺点1气缸容积利用率低2需要较大的飞轮 3滑片做往复运动，为易损件4需要平衡的旋转质量
31 用途小型用于空调器、除湿机 双缸的用于单元式空调机、小型全封闭卧式用于小型制冷装置
32 螺杆式制冷压缩机的工工作过程：
1吸气过程；阴转子的连续脱离阳转子，齿间容积不断扩大，并和吸气腔相通，直到齿间容积达到最大时，与吸气腔断开，完成吸气。
2压缩过程；吸气结束，压缩机的转子继续运转，阴阳转子连通之前，阳转子齿间容积内的气体受阴转子侵入开始压缩，经某一转角后，v形容积随转子的转动开始减小，实现气压缩，直到与排气口相通3排气过程；齿间容积与排气孔相通后，排气即将开始，随转子的转动，v行容积逐渐减小，将压缩后的气体送到排气管，直到v形容积最小
33、螺杆式压缩机的结构参数：
齿高系数与齿数；扭转角与扭角系数；长径比和圆周速度；级数与压力比；间隙
34、开启式螺杆机的优点：
1体积小，重量轻，占地面积小，运动无往复惯性力，对地基要求不高。
2、机器结构简单，易损件少，尤其是它无吸排气阀片，无膨胀过程 单级压力比大，对液击不敏感。
3、能适应广阔的工况范围，尤其是利用热泵机组上其容积效率并不向往复式那样有明显的下降。
4、输气量能无极调节并且正在50%以上的容量范围内功率与输气量成正比关系
35、吸气止逆阀是防止停机后，由于气体倒流造成管路内凝。
排气止逆阀是防止停机后，高压气体由油冷等处倒流回机体，使转子倒转，造成螺杆机型面的磨损 36、容积型制冷压缩机调节的目的：
保证用户处的目标温度可以始终在预期的范围内；为了减少能量消耗，提高能量利用率
37、能量调节的方式，吸气节流调节；变转速调节（间歇运行调节和变频调节）；变工作容积的调节（多机并联，内部并联压缩机，旁通调节---旁通阀调节，滑阀调节，柱塞调节）；顶开吸气阀片调节
38、喘振：
由于旋转失速导致周期性的来回脉动气流，压缩机转子也出现大的振动，
这种现象称为喘振
39、喘振的危害：
压缩机周期性的发生间断的吼响声，整个机组出现强烈的振动，
引起转子和密封齿的碰 和轴向位移。
冷凝压力和主电动机电流发生较大幅度的波动，轴承温度很快升高，严重时甚至破坏整个机组
40、减小喘振工况点的流量是目前改善离心式制冷压缩机性能的关键。
减小喘振的
措施有：
改变进口导叶片的开度及无叶扩压器的宽度；变转速调节；目前一些离心机采用两级压缩，以减少每一级的负荷，或采用高精度今夜口导叶调节 41、产生喘振的原因：
冷凝压力的增加，式压缩机的压力增加，而处于小流量区运
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