復疊式冷凍機

復疊式冷凍機壓縮式制冷循環(huán)雖然比單級壓縮式制冷循環(huán)達到的蒸發(fā)溫度更低，但受制冷劑自身物性及壓縮機工作的特性的限制，當蒸發(fā)溫度更低時，采用多級壓縮式制冷循環(huán)往往滿足不了要求，此時，需要采用復疊式冷水機制冷循環(huán)，其主要原因是：

一、蒸發(fā)溫度必須高于制冷劑的凝固點，否則制冷劑無法進行循環(huán)。當制冷循環(huán)的蒸發(fā)溫度，低于該制冷劑凝固點時，制冷劑就會凝固而無法流動，從而失去循環(huán)流動的特性。例如：R717的凝固點是-77.7℃，R717制冷循環(huán)的極限溫度是-77.7℃。

二、蒸發(fā)溫度很低時，一般制冷劑蒸發(fā)壓力很低，比體積很大，所以制冷劑單位容積制冷量很小，這樣使壓縮機尺寸過于龐大。如常用的制冷劑R22、R17，在t k =40℃，t 0 = -70℃時，它們的單位容積制冷量分別只有當t k =40℃，t 0 = -15℃時的6.9%、和5.2%。而且過低的蒸發(fā)壓力還增加空氣滲入制冷劑系統的可能性，同時由于級間的壓力增大，使壓縮機的輸氣系統減小，系統的運行性能下降，也對安裝中系統的密封性要求很高。

三、低溫制冷劑大多是有機物質，凝固點低，如R13的凝固點在 -180℃，并且低飽和溫度氣化時，對制冷循環(huán)的吸氣性能影響較小。但低溫制冷劑的臨界點低，如R13的臨界點為28.8℃，臨界壓力為3.861MPa,當t k >=28.8℃時，R13的冷凝壓力不僅高而且超出臨界壓力，所以在一般情況下，低溫制冷劑不能像高溫、中溫制冷劑那樣用水、空氣等普通冷卻介質來完成冷卻冷凝過程。

四、對于活塞式壓縮機，由于氣閥的特性，當吸氣壓力低于15kPa時，氣閥將因氣缸內外壓差過小而無法開啟。因此使用活塞式壓縮機的循環(huán)能達到的溫度只能是與15kPa相對應的飽和蒸氣溫度。如果要達到更低的蒸發(fā)壓力，即便級數再多也無能為力。若改用沸點低的制冷劑，雖然蒸發(fā)壓力可不低于15kPa，但其冷凝壓力太高，接近臨界壓力，此時循環(huán)節(jié)流損失很大。例如：t 0 = -100℃時，R13的冷凝壓力為p 0 = 0.0332MPa,但同時它的冷凝壓力卻太高，當t k =30℃時，R13已經達到超臨界狀態(tài)，因此單一的低溫制冷劑的多級循環(huán)仍然不行。 為了解決上述的問題，采用了兩種制冷劑的復疊式乙二醇冷凍機制冷循環(huán)。

復疊式冷凍機工作原理

復疊式冷凍機是由兩個或兩個以上獨立的制冷循環(huán)組成，分別被稱為高溫循環(huán)和低溫循環(huán)。在各單獨的制冷系統中充有不同性質的制冷劑，高溫循環(huán)通常采用中溫制冷劑，低溫循環(huán)中通常采用低溫制冷劑。每一循環(huán)均可采用單級或雙級壓縮制冷循環(huán)。這兩個部分通過一個冷凝蒸發(fā)器聯系起來，它即是低溫循環(huán)的冷凝器，也是高溫循環(huán)的蒸發(fā)器，即高溫循環(huán)中制冷劑的蒸發(fā)用來冷凝低溫循環(huán)中的制冷劑。這樣，低度溫循環(huán)吸收的熱量（制冷量）傳給高溫循環(huán)的制冷劑，高溫循環(huán)的制冷劑再將熱量傳給環(huán)境介質。

復疊式冷凍機滿足條件

復疊式壓縮制冷循環(huán)既能滿足在較低的蒸發(fā)溫度下有合適的蒸發(fā)壓力，又能滿足在環(huán)境溫度下適中的冷凝壓力。

復疊式冷凍機其它循環(huán)

復疊式冷凍機壓縮制冷循環(huán)也可由低溫、中溫、高溫三個制冷循環(huán)組成，使用三種制冷劑。 2100433B

總之，利用冷凍機進行冷處理時，是將工件直接放在冷凍機的冷卻室中進行冷卻，常用的冷凍機為壓縮機，利用氟利昂作為冷凍劑，在壓力作用下使氣體壓縮液化放熱后再使其膨脹激化，從環(huán)境吸收熱量，如此反復循環(huán)，使溫度降低。本文在對活塞式冷凍機的工作過程進行分析的基礎上重點闡述了冷凍機維修保養(yǎng)流程與規(guī)范 。2100433B

壓縮式冷凍機常用的工質是氨和氟利昂，從結構及工作原理可分為往復活塞式、離心式和螺桿式3大類。往復活塞式制冷壓縮機仍廣泛應用，它的使用溫度范圍廣、效率高、且成熟可靠，在醫(yī)藥行業(yè)、空調工程仍屬常見 。

1.制冷系統的組成部分

在獲得低溫的眾多方法中，壓縮式冷凍機是應用最廣泛的人工制冷方法之一。壓縮式制冷所需的機器設備緊湊，操作管理方便，應用范圍廣泛，具有較高的循環(huán)效率。冷凍操作需從外界補充能量，用于補充能量的機器稱為壓縮機或冷凍機、冰機。

①機體。機體就是壓縮機的機身，用來安裝和支承各運動件和固定件及潤滑裝置，主要有氣缸體、安裝曲軸的曲軸箱等，新型的產品將氣缸體和曲軸箱鑄成整體以增強機體的剛性、減少密封面的數量。箱體鑄成一體，氣缸體上部有8個安裝氣缸套的孔座，吸氣腔就在缸體內部，排氣腔在缸體上部，吸、排氣腔間有隔板分開。在下半部分的曲軸箱兩側開有窗孔供裝、拆零部件用，并用蓋板密封。

②氣缸套。氣缸套是圓柱形上部有凸緣的構件，裝入氣缸體內利用上凸緣進行緊固。凸緣上有圓孔作為進氣通道，其中有6 個圓孔裝有頂開吸氣閥片的頂桿。一般利用冷凍劑氣體在進氣通道的流動對氣缸套進行冷卻。

③活塞?；钊话阋彩菆A筒形，由頂部、承環(huán)部、裙部和銷座等4 部分組成。頂部承受冷凍劑蒸汽的壓力；承環(huán)部開有環(huán)槽供安裝氣環(huán)和油環(huán)用；裙部在氣缸中起導向作用但與氣缸內壁有足夠大的間隙；銷座安裝活塞銷并與連桿的小頭相連接。新一些的產品選用鋁合金作為活塞材料，它與合金鑄鐵氣缸配合，減輕了重量并提高了耐磨性。

④活塞環(huán)?；钊h(huán)是一種具有切口和彈性的開口環(huán)，它分為氣環(huán)和油環(huán)。氣環(huán)又稱密封環(huán)，截面為矩形，自由狀態(tài)下環(huán)的外徑比氣缸直徑略大，裝在活塞的承環(huán)部上的環(huán)槽內要有一定的間隙，在裝入氣缸后與氣缸壁緊密貼合而起到密封作用。油環(huán)又稱刮油環(huán)，它的外側面有3/4 的高度制作成圓錐面，安裝時錐面朝上，圓柱面向下。油環(huán)的作用是將隨氣環(huán)上下運動沿缸壁逐步上升的潤滑油刮回至氣缸的下部。

⑤連桿。8FSIO型冷凍壓縮機連桿組件，連桿小頭連接活塞而連桿大頭與曲柄相連。連桿大頭內有薄壁軸瓦抗磨，此軸瓦是采用錫基巴氏合金或高錫鋁合金，覆蓋在低碳鋼薄壁軸瓦的內表面上。

⑥曲軸。曲軸是輸入并分配軸功率至各氣缸的重要運動機構，一般有1個或多個曲拐。每個曲拐由主軸頸、曲柄和曲柄銷構成。每個曲柄上連接有4個連桿，一共可帶動8個氣缸內的活塞作往復運動。前主軸頸用以帶動潤滑油泵，后主軸頸則與壓縮機的動力和傳動部分相連。

⑦吸、排氣閥。它們的主要作用是及時、迅速、準確地將定量的制冷劑輸入氣缸，經壓縮后又從氣缸把制冷劑輸送出來。

2.運行原理

冷凍機中所采用的潤滑泵通常有外嚙合齒輪式油泵、內嚙合齒輪式油泵（俗稱月牙泵）和擺線轉子式油泵（俗稱梅花泵）等3種。對于外嚙合齒輪泵吸壓油口的位置確定后，泵的旋轉方向是一定的，不可逆轉，對全封閉和半封閉式冷凍機，因冷凍機機殼與電動機機殼連成一體，從外部難以辨別泵的轉向，容易造成齒輪泵轉向的錯誤而使?jié)櫥ъ`，故外嚙合齒輪泵在冷凍機中較少應用。對內嚙合齒輪泵而言，月牙體（分開吸、壓油腔，保證內外齒輪頂密封的構件） 可做成具有自動定位的結構，不論齒輪的旋轉方向如何都不改變吸、壓油口的位置，故對油泵的轉向無限制，因此，在新系列封閉和半封閉式冷凍機中廣為應用。擺線轉子泵與內嚙合齒輪泵類似，也可做到對泵的旋轉方向無限制，此外，擺線轉子泵齒形簡單，加工容易，結構緊湊，在冷凍機中有著廣闊的應用前景 。