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螺桿式冷水機(jī)組壓縮機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)比較

來(lái)源:南京凱爾利尼冷凍機(jī)械有限公司   2017年06月14日 08:50  
  螺桿式制冷壓縮機(jī)作為回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)的一種,同時(shí)具有活塞式和動(dòng)力式(速度式)兩者的特點(diǎn)。
 
  1、與往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)相比,螺桿式制冷壓縮機(jī)具有轉(zhuǎn)速高,重量輕,體積小,占地面積小以及排氣脈動(dòng)低等一系列優(yōu)點(diǎn)。
 
  2、螺桿式制冷壓縮機(jī)沒(méi)有往復(fù)質(zhì)量慣性力,動(dòng)力平衡性能好,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),機(jī)座振動(dòng)小,基礎(chǔ)可作得較小。
 
  3、螺桿式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,機(jī)件數(shù)量少,沒(méi)有像氣閥、活塞環(huán)等易損件,它的主要摩擦件如轉(zhuǎn)子、軸承等,強(qiáng)度和耐磨程度都比較高,而且潤(rùn)滑條件良好,因而機(jī)加工量少,材料消耗低,運(yùn)行周期長(zhǎng),使用比較可靠,維修簡(jiǎn)單,有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。
 
  4、與速度式壓縮機(jī)相比,螺桿式壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn),即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響,在小排氣量時(shí)不發(fā)生喘振現(xiàn)象,在寬廣的工況范圍內(nèi),仍可保持較高的效率。
 
  5、采用了滑閥調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)能量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
 
  6、螺桿壓縮機(jī)對(duì)進(jìn)液不敏感,可以采用噴油冷卻,故在相同的壓力比下,排溫比活塞式低得多,因此單級(jí)壓力比高。
 
  7、沒(méi)有余隙容積,因而容積效率高。
 
  螺桿壓縮機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu):
 
  1、吸氣過(guò)程:
 
  螺桿式的進(jìn)氣側(cè)吸氣口,必須設(shè)計(jì)得使壓縮室可以充分吸氣,而螺桿式空壓機(jī)并無(wú)進(jìn)氣與排氣閥組,進(jìn)氣只靠一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟、關(guān)閉調(diào)節(jié),當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開(kāi)口時(shí),其空間zui大,此時(shí)轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進(jìn)氣口之自由空氣相通,因在排氣時(shí)齒溝之空氣被全數(shù)排出,排氣結(jié)束時(shí),齒溝乃處于真空狀態(tài),當(dāng)轉(zhuǎn)到進(jìn)氣口時(shí),外界空氣即被吸入,沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。螺桿式空壓機(jī)維修提醒當(dāng)空氣充滿整個(gè)齒溝時(shí),轉(zhuǎn)子之進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機(jī)殼之進(jìn)氣口,在齒溝間的空氣即被封閉。
 
  2、封閉及輸送過(guò)程:
 
  主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí),其主副轉(zhuǎn)子齒峰會(huì)與機(jī)殼閉封,此時(shí)空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流,即[封閉過(guò)程]。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),其齒峰與齒溝在吸氣端吻合,吻合面逐漸向排氣端移動(dòng)。
 
  3、壓縮及噴油過(guò)程:
 
  在輸送過(guò)程中,嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng),亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小,齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮,壓力提高,此即[壓縮過(guò)程]。而壓縮同時(shí)潤(rùn)滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與室氣混合。
 
  4、排氣過(guò)程:
 
  當(dāng)螺桿空壓機(jī)維修中轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣相通時(shí),(此時(shí)壓縮氣體之壓力zui高)被壓縮之氣體開(kāi)始排出,直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面,此時(shí)兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼排氣口這齒溝空間為零,即完成(排氣過(guò)程),在此同時(shí)轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(zhǎng)度又達(dá)到zui長(zhǎng),其吸氣過(guò)程又在進(jìn)行。
 
  螺桿壓縮機(jī)分為:開(kāi)啟式、半封閉式、全封閉式
 
  一、全封閉式螺桿壓縮機(jī):
 
  機(jī)體采用高質(zhì)量、低孔隙率的鑄鐵結(jié)構(gòu),熱變形??;機(jī)體采用雙層壁結(jié)構(gòu),內(nèi)含排氣通道,強(qiáng)度高,降噪效果好;機(jī)體內(nèi)外受力基本平衡,無(wú)開(kāi)啟式、半封閉承受高壓的風(fēng)險(xiǎn);外殼為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu),強(qiáng)度高,外形美觀,重量較輕。采用立式結(jié)構(gòu),壓縮機(jī)占地面積小,有利于冷水機(jī)組多機(jī)頭布置;下軸承浸入油槽中,軸承潤(rùn)滑良好;轉(zhuǎn)子軸向力較半封閉、開(kāi)啟式減少50%(排氣側(cè)電機(jī)軸的平衡作用);無(wú)臥式電機(jī)懸臂之風(fēng)險(xiǎn),可靠性高;避免螺桿轉(zhuǎn)子、滑閥、電機(jī)轉(zhuǎn)子自重對(duì)配合精度的影響,提高可靠性;裝配工藝性好。無(wú)油泵螺桿立式設(shè)計(jì),使壓縮機(jī)運(yùn)行或停機(jī)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)缺油。下部軸承整體浸泡在油槽內(nèi),上部軸承采用壓差供油;對(duì)系統(tǒng)壓差要求較低,有緊急情況下,軸承潤(rùn)滑保護(hù)功能,避免軸承缺油潤(rùn)滑,有利于過(guò)渡季節(jié)機(jī)組的開(kāi)啟。
 
  缺點(diǎn):采用排氣冷卻,電機(jī)在排氣口,容易導(dǎo)致電機(jī)線圈燒毀;此外,出現(xiàn)故障時(shí)不能及時(shí)排除。
 
  二、半封閉式螺桿壓縮機(jī)
 
  噴液冷卻電機(jī),電機(jī)工作溫度低,壽命長(zhǎng);開(kāi)式壓縮機(jī)使用空氣冷卻電機(jī),電機(jī)工作溫度較高,影響電機(jī)壽命,機(jī)房工作環(huán)境差;使用排氣冷卻電機(jī),則電機(jī)工作溫度很高,電機(jī)壽命短。一般外置式油分體積較大,但效率很高;內(nèi)置式油分與壓縮機(jī)結(jié)合在一起,體積小,因此效果也相對(duì)差。二級(jí)油分分油效果可達(dá)99.999%,在各種工況下都能保證壓縮機(jī)有良好的潤(rùn)滑。但柱塞式半封閉螺桿壓縮機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)增速,轉(zhuǎn)速高(約12000轉(zhuǎn)/分),磨損大,可靠性差。
 
  三、開(kāi)啟式螺桿壓縮機(jī)
 
  開(kāi)啟式機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是:
 
  1)壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)分離,使壓縮機(jī)的適用范圍更廣;
 
  2)同一臺(tái)壓縮機(jī),可以適用不同制冷劑,除了采用鹵代烴制冷劑外,通過(guò)更改部分零件的材質(zhì),還可采用氨作制冷劑;
 
  3)可根據(jù)不同制冷劑和使用工況條件,配用不同容量的電動(dòng)機(jī)。
 
  開(kāi)啟式機(jī)組主要缺點(diǎn)有:
 
  (1)軸封易泄漏,這也是用戶經(jīng)常維護(hù)的對(duì)象;
 
  (2)配用的電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn),氣流噪聲大,加上壓縮機(jī)本身噪聲也較大,影響環(huán)境;
 
  (3)需要配置單獨(dú)的油分離器、油冷卻器等復(fù)雜的油系統(tǒng)部件,機(jī)組體積龐大,使用維護(hù)不便。

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