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螺桿壓縮機工作原理及結構比較
RSS 打印 復制鏈接 發布時間:2014-03-31 08:37:44

螺桿式制冷壓縮機作為回轉式制冷壓縮機的一種,同時具有活塞式和動力式(速度式)兩者的特點。

  1、與往復活塞式制冷壓縮機相比,螺桿式制冷壓縮機具有轉速高,重量輕,體積小,占地面積小以及排氣脈動低等一系列優點。

  2、螺桿式制冷壓縮機沒有往復質量慣性力,動力平衡性能好,運轉平穩,機座振動小,基礎可作得較小。

  3、螺桿式制冷壓縮機結構簡單,機件數量少,沒有像氣閥、活塞環等易損件,它的主要摩擦件如轉子、軸承等,強度和耐磨程度都比較高,而且潤滑條件良好,因而機加工量少,材料消耗低,運行周期長,使用比較可靠,維修簡單,有利于實現操縱自動化。

  4、與速度式壓縮機相比,螺桿式壓縮機具有強制輸氣的特點,即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響,在小排氣量時不發生喘振現象,在寬廣的工況范圍內,仍可保持較高的效率。

  5、采用了滑閥調節,可實現能量無級調節。

  6、螺桿壓縮機對進液不敏感,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,因此單級壓力比高。

  7、沒有余隙容積,因而容積效率高。

  螺桿壓縮機的工作原理和結構:

  1、吸氣過程:

  螺桿式的進氣側吸氣口,必須設計得使壓縮室可以充分吸氣,而螺桿式空壓機并無進氣與排氣閥組,進氣只靠一調節閥的開啟、關閉調節,當轉子轉動時,主副轉子的齒溝空間在轉至進氣端壁開口時,其空間最大,此時轉子的齒溝空間與進氣口之自由空氣相通,因在排氣時齒溝之空氣被全數排出,排氣結束時,齒溝乃處于真空狀態,當轉到進氣口時,外界空氣即被吸入,沿軸向流入主副轉子的齒溝內。螺桿式空壓機維修提醒當空氣充滿整個齒溝時,轉子之進氣側端面轉離了機殼之進氣口,在齒溝間的空氣即被封閉。

  2、封閉及輸送過程:

  主副兩轉子在吸氣結束時,其主副轉子齒峰會與機殼閉封,此時空氣在齒溝內閉封不再外流,即[封閉過程]。兩轉子繼續轉動,其齒峰與齒溝在吸氣端吻合,吻合面逐漸向排氣端移動。

  3、壓縮及噴油過程:

  在輸送過程中,嚙合面逐漸向排氣端移動,亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小,齒溝內之氣體逐漸被壓縮,壓力提高,此即[壓縮過程]。而壓縮同時潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內與室氣混合。

  4、排氣過程:

  當螺桿空壓機維修中轉子的嚙合端面轉到與機殼排氣相通時,(此時壓縮氣體之壓力最高)被壓縮之氣體開始排出,直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面,此時兩轉子嚙合面與機殼排氣口這齒溝空間為零,即完成(排氣過程),在此同時轉子嚙合面與機殼進氣口之間的齒溝長度又達到最長,其吸氣過程又在進行。

  螺桿壓縮機分為:開啟式、半封閉式、全封閉式

  一、全封閉式螺桿壓縮機:

  機體采用高質量、低孔隙率的鑄鐵結構,熱變形小;機體采用雙層壁結構,內含排氣通道,強度高,降噪效果好;機體內外受力基本平衡,無開啟式、半封閉承受高壓的風險;外殼為鋼質結構,強度高,外形美觀,重量較輕。采用立式結構,壓縮機占地面積小,有利于冷水機組多機頭布置;下軸承浸入油槽中,軸承潤滑良好;轉子軸向力較半封閉、開啟式減少50%(排氣側電機軸的平衡作用);無臥式電機懸臂之風險,可靠性高;避免螺桿轉子、滑閥、電機轉子自重對配合精度的影響,提高可靠性;裝配工藝性好。無油泵螺桿立式設計,使壓縮機運行或停機時不會出現缺油。下部軸承整體浸泡在油槽內,上部軸承采用壓差供油;對系統壓差要求較低,有緊急情況下,軸承潤滑保護功能,避免軸承缺油潤滑,有利于過渡季節機組的開啟。

  缺點:采用排氣冷卻,電機在排氣口,容易導致電機線圈燒毀;此外,出現故障時不能及時排除。

  二、半封閉式螺桿壓縮機

  噴液冷卻電機,電機工作溫度低,壽命長;開式壓縮機使用空氣冷卻電機,電機工作溫度較高,影響電機壽命,機房工作環境差;使用排氣冷卻電機,則電機工作溫度很高,電機壽命短。一般外置式油分體積較大,但效率很高;內置式油分與壓縮機結合在一起,體積小,因此效果也相對差。二級油分分油效果可達99.999%,在各種工況下都能保證壓縮機有良好的潤滑。

  但柱塞式半封閉螺桿壓縮機通過齒輪傳動增速,轉速高(約12000轉/分),磨損大,可靠性差。

  三、開啟式螺桿壓縮機

  開啟式機組的優點是:

  1)壓縮機與電動機分離,使壓縮機的適用范圍更廣;

  2)同一臺壓縮機,可以適用不同制冷劑,除了采用鹵代烴制冷劑外,通過更改部分零件的材質,還可采用氨作制冷劑;

  3)可根據不同制冷劑和使用工況條件,配用不同容量的電動機。

  (開啟式雙螺桿壓縮機實物)

  (此圖為單螺桿運行示意圖)

  開啟式機組主要缺點有:

  (1)軸封易泄漏,這也是用戶經常維護的對象;

  (2)配用的電動機高速旋轉,氣流噪聲大,加上壓縮機本身噪聲也較大,影響環境;

  (3)需要配置單獨的油分離器、油冷卻器等復雜的油系統部件,機組體積龐大,使用維護不便。
 

    開啟式螺桿壓縮機真實圖片 

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