图述螺杆制冷压缩机

制冷压缩机分类：

螺杆压缩机的基本结构：机壳，螺杆，轴承，轴封，能量调节装置，喷油机构。

工作原理：机体与吸、排汽端座（除吸、排汽孔口）、封盖构成密闭容积，再依靠转子齿面与汽缸内壁所构成的齿间基元容积的周期性变化而实现其工作过程。

专业术语：

节选自：GB/T19410-2008《螺杆式制冷压缩机》。

基本结构特点：

双螺杆压缩机：包括阴阳两个螺杆螺杆为整体式结构，螺杆精加工后应经静平衡试验。

单螺杆压缩机：包括一个单螺杆转子和两个星轮。

轴承与油压平衡活塞：

滑动轴承：主轴承，承受径向力；

向心推力球轴承：除承受径向力外，还承受一定的轴向力。

油压平衡活塞：开在阳螺杆的吸汽端，承受轴向力。

轴封为摩擦环式机械轴封，与活塞机轴封的结构相同。

喷油机构：

润滑油的作用：润滑、冷却、油封、控制能量调节系统。

喷油方式：喷油孔开在滑阀上，喷到工作容积的受压缩部位，喷油孔开在机体上。

油量：排汽量的1~2%；

油温：氨：25~55℃，氟：25~45℃。

油压：比排汽压力高196~294kpa。

工作容积吸气终了的最大容积与内压缩终了的容积的比值，称为螺杆机的内容积比。

内容积比的推荐值有2.6，3.6和5三种。

内压力比：工作容积内压缩终了压力P2与吸汽压力P1的比值。

外压力比：排汽管内的气体压力Pd与吸汽压力P1的比值。因为内、外压力比的不等，造成附加功损失。

A.排汽管内气体压力大于压缩终了压力

当工作容积与排气孔口相连通时，排气管中的气体倒流，使工作容积中的气体定容压缩，当气体压力升高到排气压力时方能排气；则比直接压缩多耗功。

B.排汽管内气体压力小于压缩终了压力

工作容积定容膨胀：

能量调节机构：

能量调节指示器：圆盘式和杆式两种。

油路及能量调节控制阀：控制阀有手动四通阀和电磁换向阀组两种。

能量调节执行机构：滑阀、滑阀顶杆、油活塞、油缸、压缩弹簧及端座。

滑阀能量调节原理：通过滑阀的移动使压缩机阴、阳螺杆齿间工作容积，在齿面接触线从吸汽端向排汽端移动的前一段时间内，仍与吸汽孔口相通，并使这部分汽体回流到吸汽孔口。即通过减小螺杆的有效工作长度，来达到能量调节的目的。

滑阀能量调节属无级调节，能量调节范围一般为10~100%，以在负荷为50%以上运转为宜。

改变滑阀上排汽孔口的位置和大小，可以得到2.6、3.6、5三种内容积比。

滑阀能量调节的增载过程：

另一种油活塞控制结构：

热力性能：

齿数：

公称直径：

定义：指阳螺杆的公称直径。

系列化直径：63、80、100、125、160、200、315等长径比。

定义：螺杆螺旋部分的轴向长度与螺杆公称直径的比值。我国规定两种长径比：1和1.5。

螺杆扭转角：定义：表示螺杆齿面在吸、排气端平面之间的扭转角度，即转子上的一个齿在转子两端端平面上投影的夹角。

阳转子扭转角为260°或300°，与之相啮合的阴螺杆的扭转角为180°和200°。

圆周速度：

定义：指阳螺杆齿顶圆周速度；通常在15~45m/s。

转速：

定义：指主动转子转速。范围在630~4400r/min之间。

转子的型面：螺杆压缩机转子的扭曲齿面。

型面接触线：主动转子与从动转子两型面之间相互接触，所形成的空间曲线。依靠它把齿间基元容积分成压力不同的区域，起到隔离基元容积的作用。

转子型线：转子的齿面与转子轴线垂直面的截交线称为转子型线，又称为端面型线或转子齿形。

啮合线：主动转子型线与从动转子型线在端平面上啮合运动时啮合点的轨迹。

分类和基本要求：

定义：指压缩机在单位时间内排出的汽体换算到吸汽状态下的容积。

理论输气量Vth：单位时间内阴阳螺杆转过的齿间容积之和。

有效理论输气量Vg：当螺杆扭角较大时，某工作容积对在吸气端与吸气孔口隔断时，其齿在排气端并未完全脱离，致使此齿间容积不能完全充气，此时的理论吸气量称为有效理论输气量。

实际输气量Va。

理论输汽量的计算：

有效理论输汽量的计算：

实际输汽量的计算：

影响输汽系数的主要参数：

泄漏损失：

内泄漏：高压力区内基元容积之间；

外泄漏：压力升高的汽体通过间隙向正在吸汽的基元容积及吸汽管道的泄漏。

吸汽压力损失：压力降低，比容增大，质量输汽量减少。

预热损失：汽体吸收转子和机体的热量，使比容增大，质量输汽量减少

喷油损失：喷油占据容积，使输汽量减少。

气体泄漏途径：

A、汽体沿转子外圆与机体内壁间的泄漏；

B、汽体沿转子端面与端盖之间的泄漏；

C、汽体沿转子接触线的泄漏。

制冷量：

指压缩机在一定的运行工况下，单位时间内被它抽吸和压缩输送的制冷剂在蒸发过程中从被冷却物体中所吸取的热量。

制冷量单位通常取KW，工程单位取kcal/h；制冷量是与一定的工况相对应的。

功率和效率：指示效率ηi：压缩机对汽体作绝热压缩所需的功率与实际压缩所需功率的比值。螺杆机的指示效率约为0.8左右。

机械效率ηm：压缩机的指示功率对于由原动机输入的轴功率的比值。其值通常在0.95~0.98之间。

压缩机的总效率ηe(绝热效率)：压缩机实际工作过程的绝热理论功率与轴功率的比值。

螺杆式机组和润滑系统：

机组：将制冷压缩机、原动机及其他附件组装在一个公共底座上的设备。

型式：制冷压缩机组，冷水机组，压缩冷凝机组。

作用：生产空调或工业用冷水。

组成：压缩机、冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器及其他控制元件及仪表等组成，

特点：

基建造价低；安装调试方便、运行维修费用低；

运行费用低于往复式；可制成热泵机组。

原理图：

压缩冷凝机组：

应用：冷库或制冰设备中。

组成：压缩机(多为活塞机)、油分离器、冷凝器、贮液器、附属设备等。

分类：

按压缩级数分类：单级冷凝机组，双级冷凝机组。

按冷凝器冷却方式分类：风冷式冷凝机组，水冷式冷凝机组。

油冷却器：螺杆机要求润滑油的温度在40℃左右。

形式：

以水进行冷却的壳管式；用制冷剂直接膨胀冷却。

二次油分离器：对少量随汽体一起流出的油液进行再次分离，避免油液进入冷凝器中。

粗滤油器：滤网较粗，一般不会堵塞。

精滤油器：

对油泵出来的润滑油进行精细过滤，通常为了便于维修而设置两个。

油泵及油压调节阀：

油泵：为了保证润滑油的正常循环而不可缺少的重要辅助设备。

大部分由电机直接驱动，也可与压缩机联动。

油压调节阀：控制调节润滑系统的油压。

油加热器：为了增加润滑油的粘度和分离润滑油中溶解的氟利昂而设；安放位置在油箱内；通常在机器开机前使用。

吸汽过滤器和止回阀：

吸汽过滤器：防止机械杂质进入压缩机。

止回阀：

吸汽止回阀：防止压缩机停机时，高压汽体向低压系统回流，造成螺杆反转。

排汽止回阀：防止停机时汽体从高压系统倒流，以保证主机内处于蒸发压力范围。

油压表：指示精滤油器前后的油压。

高压表：指示排汽压力。

低压表：指示吸汽压力。

排汽温度表：指示排汽温度。

油压差控制器：

控制精滤油器前后的压差。

控制油分配器内的油压与排汽压力的差值。

高低压压力控制器：吸排汽压力超过规定值时，控制压缩机自动停机。

温度控制器：当油分配器内油温高于60时自动停机。

汽路：

制冷循环：

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