螺杆式制冷压缩机

nullnull1.1 螺杆式压缩机的结构阴转子 阳转子 HITACHI Screw CompressorHITACHI Screw CompressorR-22, R-134a, and R-407C refrigerants日立螺杆式压缩机null 螺杆式压缩机的工作原理 依靠啮合运动着的一对阴阳转子，借助它们的齿、齿槽与机壳内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积呈周期性大小变化，来完成制冷剂气体吸入—压缩—排出的工作过程。 null螺杆压缩机的工作过程null1.2 螺杆压缩机的特点1）工作于中型制冷量范围内，易损件少，有利于实现操作自动化，可靠性和效率较高； 2）加工精度高，价格较高，噪声大； 3）部分负荷的效率较高，无活塞式的液击和离心式的喘振现象； 4）采用喷油方式，需要喷入大量油而必须配置相应的辅助设备。null2.1 主要零部件 1） 机壳一般为剖分式，它由机体（气缸体）、吸气端座、排气端座及两端端盖组成，材料通常采用灰铸铁。 null2） 转子 转子是螺杆式制冷压缩机的主要部件，常采用整体式结构，将螺杆与轴做成一体。 转子的毛坯常为锻件，一般多采用中碳钢 ，有特殊要求时也有用40Cr等合金材料。null3） 轴承与油压平衡活塞 螺杆式制冷压缩机属高速重载。为了保证阴、阳转子的精确定位及平衡轴向力和径向力，必须选用高精度、高速、重载的轴承和相应的平衡机构，确保转子可靠运行。高压供油产生与轴向力相反的压力，使轴向力得以平衡。 null4） 轴封 轴封处应供以高于压缩机内部压力的润滑油，以保证在密封面上形成稳定的油膜。 null5）输气量调节滑阀与喷油结构 滑阀调节原理通过改变转子的有效工作长度，来达到输气量调节的目的。 喷油： 吸收气体压缩过程中产生的热量，降低排气温度，还可以起密封和润滑作用。 null2.2 基本参数 1）转子的齿形 齿形的基本要求： ①较好的气密性 ②接触线长度尽量短 ③较大的面积利用系数①气体沿转子外圆与机体内壁间的A方向泄漏 ②气体沿转子端面与端盖间的B方向泄漏 ③气体沿转子接触线的C方向泄漏 null泄漏三角形形成： 高压基元容积内气体向较低压力基元容积泄漏，其泄漏面形状接近空间曲边三角形，称为泄漏三角形，又称轴向泄漏。 转子的齿形应具有较小的泄漏三角形，理论上越小越好。 null2）几种典型齿形 瑞典Atlas copco公司 德国Kaeser压缩机公司 null德国GHH公司 null3）圆周速度和转速 喷油螺杆式压缩机最佳圆周速度选择在2535m/s左右 喷油螺杆式压缩机若采用不对称齿形时，主动转子转速范围为7304400r/min，小直径的转子可以选用较高的转速 。 4）公称直径、长径比λ 确定螺杆直径系列化的原则是：在最佳圆周速度的范围内，以尽可能少的螺杆直径规格来满足尽可能广泛的输气量范围。一般值在11.5之间，我国产品有两种长径比，即=1.0和=1.5 null3.1 输气量的计算 理论输气量 （3-1） （3-5） 实际输气量（3-6） ——输气系数 null3.2 影响输气系数的主要因素 1）泄漏 2）吸气压力损失 3）预热损失 上述三种损失的大小，与压缩机的尺寸、结构、转速、制冷工质的种类、气缸喷油量和油温，机体加工制造的精度、磨损程度及运行工况等因素有关。 null3.3 输气量调节 1）滑阀调节 滑阀的位置离固定端越远，回流孔长度越大，输气量就越小，当滑阀的背部接近排气孔口时，转子的有效长度接近于零，便能起到卸载启动的目的。null输气量和滑阀位置的关系曲线 调节过程中，功率与输气量在50%以上负荷运行时几乎是成正比例关系，但在50%以下时，性能系数则相应会大幅度下降，显得经济性较差。螺杆式制冷压缩机的输气量调节范围一般为10%100%内的无级调节。null滑阀调节机构的组成 滑阀轴向移动的动作是根据吸气压力和温度，通过液压传动机构来完成 。null2）塞柱阀调节 当需要减少输气量时，将塞柱阀1打开，基元容积内一部分制冷剂气体就回流到吸气口。当需要输气量继续减少时，则再将塞柱阀2打开。 适用于小型、紧凑型螺杆压缩机 null3.4 内容积比调节 调节原因： 为了减少额外功耗，需进行内容积比调节，使压缩终了的压力等于 排气腔内的压力以适应螺杆式制冷压缩机在不同工况下的高效运行。 ①德国寇尔托马塔（Kiihlautomat）公司 几种内容积比调节机构 null②日立制作所MYCOM中V系列机器 ③瑞典Stals-mini-S20型 null4.1 开启螺杆式压缩机的结构 null开启式单机双级螺杆压缩机 null开启式压缩机的优点 （1）压缩机与电动机相分离，使压缩机的适用范围更广。 （2）同一台压缩机，可以适应不同制冷剂，除了采用卤代烃制冷剂外，通过更改部分零件的材质，还可采用氨作制冷剂。 （3）可根据不同的制冷剂和使用工况条件，配用不同容量的电动机。发展趋势和研究成果 （1）普遍采用内容积比调节机构； （2）采用单机双级压缩； （3）开启螺杆式压缩机的小型化。null4.2 半封闭螺杆式压缩机 特点： （1）压缩机的阴阳转子都采用6:5或7:5齿数 （2）油分离器与主机做成一体 （3）内置电动机靠制冷剂气体冷却 （4）压差供油 （5）无油冷却系统null喷射液体制冷剂以降低排气温度1—排气温度传感器 2—温控喷液阀 3—视镜 4—电磁阀 5—喷油入口采用原因： 当风冷及热泵机组使用工况较恶劣，在高的冷凝压力和低的蒸发压力时，排气和润滑油温度或内置电动机温度会过高，造成保护装置动作，压缩机停机，为了保证压缩机能在工作界限范围内运行，可采用喷射液体制冷剂进行冷却降温。 null 采用移动滑阀旁通吸入气体的方法进行输气量无级或有级调节。 带输气量调节的压缩机null4.3 全封闭螺杆式压缩机 输气量调节由微机控制滑阀移动来实现 输气量调节不设滑阀，采用电动机变频调节 null5.1 螺杆式压缩机机组1） 开启螺杆式制冷压缩机组的系统图 null2）几种油分离器 a)卧式油分离器 b)立式油分离器 c)二次油分离器 null3）多级油分离器与油冷却器 4） ①油过滤器 ②液压泵和油压调节阀 ③油加热器、油压保护 开关和油温保护null5.2 带经济器的螺杆压缩机系统 当单级螺杆式制冷压缩机按双级制冷循环工作，为达到节能的效果，应增设中间容器5，称为经济器 。a)一级节流制冷系统 b)二级节流制冷系统null5.3 喷液螺杆压缩机系统 压缩过程中用喷射制冷剂液体代替喷油，省去油冷却器，缩小油分离器，并且喷液冷却，能使排气温度下降，防止封闭式压缩机电动机因排气温度过高引起保护装置动作而停机。 喷液不能完全代替喷油，因为油有一定粘度，密封效果好，所以，目前常用的是将制冷剂液体和油混合后喷射进去。 1—压缩机；2—油分离器；3—冷凝器；4—储液器； 5—调节阀；6—节流阀；7—蒸发器null6.1 单螺杆式压缩机 null工作原理 a)吸气过程 b)压缩过程 c)排气过程 具有内压缩过程，而且一个基元容积在旋转一周内， 完成了两次吸气、压缩和排气循环过程null单螺杆式压缩机动画模拟null6.2 结构参数 1）转子齿槽数和星轮齿数 转子的齿槽数取决于所要求的内容积比，槽数越多，则其齿间面积就越小，齿槽长度与齿间面积之比增大，提高了内容积比，但转子基元容积会缩小。 星轮齿片数与转子齿槽数相比互为质数。2）星轮齿形 3）星轮直径D2与转子直径D1之比D null4）中心距B5）星轮齿片齿宽b和转子齿尖宽c 6）啮合角null6.3 输气量和内容积比调节 a)满负荷 b)部分负荷 a)滑阀1、2分别处于输气量最大和内容积比最小位置 b)滑阀1、2分别处于输气量减小和内容积比增大位置 null6.4 单螺杆压缩机及机组的结构特点 1）齿槽数与星轮齿片数之比合理 2）径向力能得到很好的平衡 3）排气孔口呈径向，轴向力可得 到平衡 4）可以使用高性能 新型材料 5）容积效率高， 压力脉动小 6）机组结构大大简化 7）可以设置经济器， 提高性能系数省去了液压泵和油冷却器，装置结构更为紧凑简单。null7.1 安全保护对象 1. 水流量保护 2. 高低压保护 3. 油压保护 4. 其他常用保护7.2 喷液喷油保护 利用压缩机对液击不敏感特性，直接喷气液两相的制冷剂来冷却电动机，以保护电动机，不使其温度过高。