【压缩机原理—热力学基础及分类】
在制冷和空调领域，压缩机是核心设备，其原理基于热力学。本节主要关注压缩机的热力学基础以及常见的分类。压缩机根据工作方式主要分为两大类：速度型和容积型。
1. 速度型压缩机，如离心式压缩机，通过提高气体速度来增加其压力。此类压缩机适用于大型制冷系统，由于高速旋转，它们通常用于处理大量流体。
2. 容积型压缩机包括多种类型，如往复式（活塞式）、回转式（斜盘式、板式、曲柄连杆式、导管式）、涡旋式、滚动转子式和旋片式、螺杆式（单螺杆和双螺杆）。其中，容积型压缩机在制冷领域应用最为广泛，功率范围从几十瓦到几千千瓦不等。
2-1 单级往复式制冷压缩机的理论循环
理论上的单级往复式压缩机循环假设如下：
- 吸气过程（4-1）：从下止点开始，气体被吸入气缸。
- 压缩过程（1-2）：气体在活塞推动下被压缩。
- 排气过程（2-3）：到达上止点时，气体排出气缸。
这些过程组成一个完整的循环。
关键性能指标有：
- 输气量：包括理论容积输气量（m³/h）和理论质量输气量（kg/h），取决于气缸的工作容积。
- 理论功率：由技术功决定，适用于理想气体的等熵压缩过程。
2-2 容积型压缩机的实际性能
实际上，理论循环无法完全实现，存在以下损失：
- 压力降：气体在气阀和气缸内的流动阻力。
- 制冷剂受热：压缩过程中可能导致温度上升。
- 阀门效率：非完善的气阀动作降低效率。
- 泄漏：制冷剂可能会漏出系统。
- 再膨胀：气体在排气过程中的体积增大。
- 压缩过程偏离等熵：真实过程通常不是等熵的。
- 过压缩和欠压缩：实际压缩比可能高于或低于理想值。
- 润滑油影响：润滑油的存在会改变压缩过程。
- 机械摩擦和电动机损失：压缩机内部摩擦和电动机损耗。
2-3 内容积比固定的压缩机的内容积比效率
内容积比（Vi）是衡量压缩机效率的重要参数，表示吸气终了和压缩终了时工作容积的比例。当实际内压力比与系统压力比不匹配时，内容积比效率用于描述额外功耗的损失。
2-4 制冷压缩机的基本性能参数
为了评估压缩机的实际性能，我们需要考虑以下几个主要参数：
- 实际输气量：考虑实际工况下，单位时间从吸气端到排气端输送的气体质量（kg/h）和容积（m³/h）。
- 其他参数还包括排气压力、吸气压力、比功率、能效比等，这些参数提供了对压缩机运行效率和能耗的全面了解。
压缩机的热力学原理和性能分析是理解制冷系统运作的关键，而实际操作中的各种因素会导致理论性能和实际性能之间的差距，需要通过优化设计和维护来提高效率。
