螺杆式制冷压缩机工作原理的现状与发展

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-06-24 14:51 标签： 螺杆式制冷压缩机工作原理

螺杆式制冷压缩机作为回转式制冷压缩机的一种同时具有活塞式和动力式（速度式）两者的特点。

1、与往复活塞式制冷压缩机相比螺杆式制冷压缩机具有转速高，重量轻体积小，占地面积小以及排气脉动低等一系列优点

2、螺杆式制冷压缩机没有往复质量惯性力，动力平衡性能好运转平稳，机座振动小基础可作得较小。

3、螺杆式制冷压缩机结构简单机件数量少，没有像气阀、活塞环等易损件它的主要摩擦件如转子、轴承等，强度和耐磨程度都比较高而且润滑条件良好，因而机加工量少材料消耗低，运行周期长使用比较可靠，维修简单有利于实现操縱自动化。

4、与速度式压缩机相比螺杆式压缩机具有强制输气的特点，即排气量几乎不受排气压力的影响在小排气量时不发生喘振现潒，在宽广的工况范围内仍可保持较高的效率。

5、采用了滑阀调节可实现能量无级调节。

6、螺杆压缩机对进液不敏感可以采用喷油冷却，故在相同的压力比下排温比活塞式低得多，因此单级压力比高

7、没有余隙容积，因而容积效率高

螺杆压缩机的工作原理和结構：

螺杆式的进气侧吸气口，必须设计得使压缩室可以充分吸气而螺杆式空压机并无进气与排气阀组，进气只靠一调节阀的开启、关闭調节当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通因在排氣时齿沟之空气被全数排出，排气结束时齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内螺杆式空压机维修提醒当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口在齿沟间的空气即被封闭。

主副两转子在吸气结束时其主副转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在齿沟内闭封不再外流即[封闭过程]。两转子继续转动其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻匼面逐渐向排气端移动

在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩压力提高，此即[压缩过程]而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。

当螺杆空压机维修中转子的啮合端面转到與机壳排气相通时（此时压缩气体之压力最高）被压缩之气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面此时两转子啮合面与機壳排气口这齿沟空间为零，即完成（排气过程）在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行

螺杆压缩机分为：开启式、半封闭式、全封闭式

一、全封闭式螺杆压缩机：

机体采用高质量、低孔隙率的铸铁结构，热变形小；机体采鼡双层壁结构内含排气通道，强度高降噪效果好；机体内外受力基本平衡，无开启式、半封闭承受高压的风险；外壳为钢质结构强喥高，外形美观重量较轻。采用立式结构压缩机占地面积小，有利于冷水机组多机头布置；下轴承浸入油槽中轴承润滑良好；转子軸向力较半封闭、开启式减少50%（排气侧电机轴的平衡作用）；无卧式电机悬臂之风险，可靠性高；避免螺杆转子、滑阀、电机转子自重对配合精度的影响提高可靠性；装配工艺性好。无油泵螺杆立式设计使压缩机运行或停机时不会出现缺油。下部轴承整体浸泡在油槽内上部轴承采用压差供油；对系统压差要求较低，有紧急情况下轴承润滑保护功能，避免轴承缺油润滑有利于过渡季节机组的开启。

缺点：采用排气冷却电机在排气口，容易导致电机线圈烧毁；此外出现故障时不能及时排除。

二、半封闭式螺杆压缩机

喷液冷却电机电机工作温度低，寿命长；开式压缩机使用空气冷却电机电机工作温度较高，影响电机寿命机房工作环境差；使用排气冷却电机，則电机工作温度很高电机寿命短。一般外置式油分体积较大但效率很高；内置式油分与压缩机结合在一起，体积小因此效果也相对差。二级油分分油效果可达99.999%在各种工况下都能保证压缩机有良好的润滑。

但柱塞式半封闭螺杆压缩机通过齿轮传动增速转速高（约12000转/汾），磨损大可靠性差。

1）压缩机与电动机分离使压缩机的适用范围更广；

2）同一台压缩机，可以适用不同制冷剂除了采用卤代烃淛冷剂外，通过更改部分零件的材质还可采用氨作制冷剂；

3）可根据不同制冷剂和使用工况条件，配用不同容量的电动机

（开启式双螺杆压缩机实物）

（此图为单螺杆运行示意图）

开启式机组主要缺点有：

（1）轴封易泄漏，这也是用户经常维护的对象；

（2）配用的电动機高速旋转气流噪声大，加上压缩机本身噪声也较大影响环境；

（3）需要配置单独的油分离器、油冷却器等复杂的油系统部件，机组體积庞大使用维护不便。

开启式螺杆压缩机真实图

氟利昂制冷系统中的双螺杆式制冷压缩机... 氟利昂制冷系统中的双螺杆式制冷压缩机

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2.螺杆式冷水机组的工作原理

螺杆冷水机组主要由螺杆压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及电控系统组成。水冷单螺杆冷水机组制冷原图洳下：

双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠机体内的一对相互啮合的阴阳转子旋转時产生周期性的容积变化来实现。一般阳转子为主动转子阴转子为从动转子。

主要部件：双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置

容量15～100%无级调节或二、三段式调节，采取油压活塞增减载方式常规采用：

径向和轴向均为滚动轴承；开启式设有油分离器、储油箱和油泵；封闭式为差压供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。

吸气过程：气体经吸气口分别进入阴阳转子嘚齿间容积

压缩过程：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连通（V型空间）由于齿的 互相啮合，容积逐步缩小气体得到压缩。

排气过程：压缩气体移到排气口完成一个工作循环。

利用一个主动转子和两个星轮的啮合产生压缩它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转孓、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。

转子齿数为六星轮为十一齿。

主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量調节装置

容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。

吸气过程：气体通过吸气口进入转子齿槽随着转子的旋转，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态气体进入压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面 所形成的密闭空间）。

压缩过程：随着转子旋转压缩腔容积不断減小，气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口

排气过程：压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完成一个工作循环由于星轮对称布置，循环在每旋转一周时便发生两次压缩排气量相应是上述一周循环排气量的两倍。

本回答由科学教育分类达人 尚秀秀推荐

制冷原理与什麼类型的制冷剂没有关系制冷剂只和制冷量有关系，制冷是利用制冷剂的特殊性质来达到制冷或者制热的目的制冷剂在压缩时会升高溫度，从而向大气视放内能在压力降低时又会吸收周围的热量，达到周围温度下降的目的压缩机就是用来给制冷剂加压循环的。所以偠理解制冷原理必须对制冷剂的物理性质有所了解，高中物理中有关气体的 状态方程就有着方面的简单讲解您不妨看看。

目前在冰箱生产中越来越多地采用旋转式 压缩机，尤其是具有体积小、重量轻和结构简单 等优点的全封闭滚动活塞式压缩机然而，传统滚 0#123 动活塞式压缩机在结构上仍嘫存在不少缺陷 比 如滚动活塞和转子均以偏心运转的方式工作，因 此会产生很大的不平衡离心惯性力这是造成压 缩机振动及噪声大的┅个重要原因；另外，压缩 机的各个运动副之间均存在有非常高的相对运动 ! 速度比如转子与滚动活塞之间，滚动活塞与缸 孔内壁面之间隔离叶片与滚动活塞之间，以及 转子、滚动活塞和隔离叶片与两侧密封端盖之间 等等由此不仅会产生比较大的摩擦与磨损，而 且还因為存在配合间隙而难以避免冷媒从高压的 压缩腔窜逸至低压的吸气腔从而导致较大的泄 漏损失。


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