㈠ 螺杆制冷压缩机工作原理和结构图
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如下:
压缩机
电柜
蒸发器
冷凝器
天加螺杆机外型图
(一)双螺杆制冷压缩机(in screw pressor)
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齧合的阴阳转子旋转时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。
双螺杆结构图:
压缩原理:
吸气过程:气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
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 互相齧合,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,完成一个工作回圈。
(二)单螺杆制冷压缩机(single screw pressor)
利用一个主动转子和两个星轮的齧合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、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、能量调节装置。
容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆结构图:
压缩原理:
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齧合的状态,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,压缩腔容积不断减小,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,便完成一个工作回圈。由于星轮对称布置,回圈在每旋转一周时便发生两次压缩,排气量相应是上述一周回圈排气量的两倍。
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如下:
压缩机
电柜
蒸发器
冷凝器
天加螺杆机外型图
(一)双螺杆制冷压缩机(in screw pressor)
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齧合的阴阳转子旋转时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。
双螺杆结构图:
压缩原理:
吸气过程:气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
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 互相齧合,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,完成一个工作回圈。
(二)单螺杆制冷压缩机(single screw pressor)
利用一个主动转子和两个星轮的齧合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、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、能量调节装置。
容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆结构图:
压缩原理:
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齧合的状态,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,压缩腔容积不断减小,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,便完成一个工作回圈。由于星轮对称布置,回圈在每旋转一周时便发生两次压缩,排气量相应是上述一周回圈排气量的两倍。
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然存在不少缺陷 ,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一个重要原因;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 且还因为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。 鉴于上述问题,我们对传统全封闭滚动活塞 式压缩机的结构进行了大胆的创新与改进,提出 了一种包含有嵌固隔离叶片、旋转缸套和随动端 盖的新型旋转式全封闭压缩机,该压缩机不仅保 留了以往滚动活塞式压缩机结构简单、零件数少 的优点,而且与之相比还具有更低的振动噪声、 更小的摩擦损耗以及更少的泄漏损失,因此是一 种较有应用前景的新型旋转式冰箱压缩机。 结构设计 ! ()总体布置 # 图 所示结构为本文设计的新型全封闭旋转 # 式冰箱压缩机,它采用上置压缩机和下置电机的 图 新型全封闭旋转式压缩机结构示意图 # 立式结构布置方式,并采用吊簧式悬挂避振系统。 排气管 支座架 卸荷腔 随动端盖 隔离叶片 进气管 # ! ) $ ’ 4 压缩机部分主要由安置在一个密闭壳体内的旋转 壳 体 旋转缸套 转 子 转 柱 吸气腔 压缩腔 5 2 ( #" ## #! 内,它的外圆柱面与旋转缸套的内孔壁面相切并 间产生有很大的接触压力,这显然会加剧压缩机 转动配合,两者于接触处形成一条密封线,转子 的摩擦和磨损。为了改善这一状况,本压缩机在 的下端做成轴颈并与电机转子紧配合。转子及旋 转子的上端与上随动端盖之间设定有一个卸荷腔, 转缸套均各自绕各自自身的轴线作定轴转动,且 该卸荷腔通过转子上的倾斜油道将高压的润滑油 旋转方向相同。在旋转缸套的两端头分别紧固连 (与压缩机排气压力大致相等)引入其内,以此产 接有一个随动端盖,另外,在转子上开设有一条 生向下的轴向力来平衡转子。同样道理,该卸荷 轴向圆弧槽,槽内转动地配装有一个包含有轴向 腔也可以减轻下随动端盖与支座架处的轴向推力 扁平滑槽的转柱,隔离叶片的外端嵌固在旋转缸 轴承的负荷。 套的内孔壁面上,其内端则插入上述转柱的扁平 原理分析 ! 滑槽内并与之滑动配合。显然,隔离叶片将转子、 ()工作原理 # 转柱、旋转缸套和两侧随动端盖所围成的密闭空 本新型旋转式压缩机的工作原理是:当转子 间分隔成为了两个容积可以周期性地发生变化的 在电机的驱动下转动时,首先通过转子圆弧槽带 工作腔,其中一个为吸气腔,另一个为压缩腔, 动转柱转动,然后再由转柱扁平滑槽带动隔离叶 这两个工作腔随着转子的转动不断地回圈转换角 片、旋转缸套和随动端盖一起转动。随着转子的 色。 转动,吸气腔的容积将逐渐增大并形成负压,此 ()进排气系统 ! 时气态的工质在压差的作用下经进气管、支座架 为了减少对进气的有害加热,以便能获得高 孔道、转柱滑槽槽底和隔离叶片侧面上的吸气槽 的压缩机容积效率,本压缩机尽量缩短进气路径, 道进入到压缩机的吸气腔内;与此同时,压缩腔 让进气管与支座架相连线,并通过支座架的进气 的容积则逐渐减少,被封闭在其内的气态工质受 道沟通转柱滑槽的底部,最后经由开在隔离叶片 到压缩,压力开始逐渐增高,当压缩压力达到设 ! 侧面上的进气槽道连通压缩机的吸气腔。这样做 定的数值时,排气过程开始,气体经开设在随动 带来的一个好处是可使进气槽道与排气口之间的 端盖上的排气口、排气单向阀、排气消声器、高 夹角做得很小,由此增加有效进气的角度,同时 压密闭腔和排气管最后排出压缩机外。 还可以解决隔离叶片与转柱扁平滑槽在槽底处的 由于本压缩机的转子、隔离叶片和旋转缸套 “困气”现象。压缩机的排气口直接开设在上随动 均作定轴转动,因此它们的偏心运动质量较小, 端盖上并与压缩机的压缩腔相连通,而端盖上则 故所产生的振动和噪声亦小。同时,由于将隔离 设定有马蹄型的槽道、簧片和限位器等所组成的 叶片嵌固连线在旋转缸套和两侧随动端盖上,因 排气单向阀,高压的气体从单向阀出来后即进入 此彻底解决了隔离叶片外端与缸孔内壁面之间、 到排气消声腔内,之后再进入到由压缩机外壳体 以及隔离叶片侧端与密封端盖之间的摩擦损耗和 所围成的封闭空间,最后经由排气管排出压缩机 密封可靠性的问题。另外,压缩机的主要运动副 外。 如转子与旋转缸套之间、转子与随动端盖之间的 ()润滑系统 & 相对运动速度较小,结果也对减少摩擦损耗有利。 本压缩机设计有离心式泵油润滑系统,即在 ()机构分析 ! 转子转轴上开设有与轴线倾斜的油道,利用转子 从机构学的角度看,本压缩机的主要运动副 旋转时产生的离心力迫使润滑油上升并到达各个 构成了如图 所示的滑块转杆机构,该机构由两 ! 运动摩擦副。注意到压缩机在正常工作时,转子 个固定铰支 和 、一个滑块 、一个主动转杆 ’ ’ ( # ! 将受到高压气体及油池中高压油所产生的向上轴 以及一个从动转杆 等所组成。其中,主动 ’( ’) # ! 向推力的作用,其大小等于转子转轴轴颈断面积 转杆 由转子简化而成,从动转杆 由旋转 ’( ’) # ! 与排气压力的乘积。该轴向推力与进气压力在转 缸套和隔离叶片简化而成,滑块 由转柱及转柱 ( 子下端面形成的轴向推力一道向上推托转子,两 上的扁平滑槽简化而成。固定铰支 和 分别代 ’ ’ # ! 者之和远远大于压缩机转子和电机转子的向下重 表了转子的旋转轴线和旋转缸套的旋转轴线,两 力,因此在压缩机转子的上端面与上随动端盖之 者之间的距离即为转子相对于旋转缸套的偏心距。
制冷压缩机是空调系统的核心部件,通常称为制冷机的主机。科学技术的进步,新式空调系统不断出现,推动了制冷压缩机制造技术的不断进步。从目前制冷压缩机的发展趋势来看,结构紧凑、高效节能以及微振低噪等特点是空调压缩机制造技术不断追求的目标。下面对制冷压缩机做一个概述.
作用:
l、从蒸发器中吸m蒸气,以保证蒸发器内一定的蒸发压力;
2、提高压力(压缩),以创造在较高温度下冷凝的条件;
3、输送制冷剂,使制冷剂完成制冷回圈。
一、压缩机的种类很多,根据工作原理的不同,空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。
l、定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例提高的,它不能根据制冷 的需求而自动改变功率输 ,而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度讯号来实现,当温度达到设定的温度,压缩机停止工作;当温度升高后,压缩机开始 T二作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制,当管路内压力过高时,压缩机停止工作。
2、变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器m风口的温度讯号,而是根据空调管路内压力变化讯号来控制压缩机的压缩比从而自动调节m 风口温度。在制冷的全过程中,压缩机始终是工作的,制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端压力过高时,压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比,这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度,低压端压力上升到一定程度时,压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。
二、根据工作方式的不同,
可分为两大类—— 容积型与速度型。
容积型压缩机是靠工作腔容积的改变来实现吸汽、压缩、排汽等过程。属于这类压缩机的有往复式压缩机和回转式压缩机。速度型压缩机是靠高速旋转的T作I1"轮对蒸气做功,压力升高,并完成输送蒸气的任务。属于这类压缩机的有离心式和轴流式压缩机,目前常用的是离心式压缩机。1、往复式压缩机的工作原理
往复式压缩机又称活塞式压缩机。压缩机的工作腔是汽缸。活塞在汽缸内作上下往复运动,从而完成了压缩、排汽、膨胀、吸汽等过程。图1中的四个过程分别表示了压缩机1二作中的四个过程。
到最低位置(称活塞的下止点)时,汽缸吸满蒸气。而活塞转而向上,这时吸、排汽门都关闭,汽缸容积缩小,蒸气被压缩,一直压缩到排汽压力为止。图中(b)为排汽过程:当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时,排汽阀开启,活塞继续上移,蒸气排出,一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时,排汽结束。图中(c)是余隙膨胀过程:为了防止活塞与吸排汽阀碰撞,活塞上移到上止点时,活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙,称余隙。当活塞转而向下运动时,排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启,吸汽不能开始。这时余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀,一直膨胀到吸汽压力以下时才结束。图中之(d)是吸汽过程:吸汽阀开启,随着活塞往下运动而吸汽,一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。
( 2)优点:它应用比较广泛,制造技术成熟,结构简单,而且对加工材料和加工lT艺要求较低,造价比较低,适应性强,能适应广阔的压力范围和制冷量要求,可维修性强。
(3)缺点:无法实现较高转速,机器大而重,不容易实现轻量化,排气不连续,气流容易出现波动,而且工作时有较大的振动。由于曲轴连杆式压缩机的上述特点,已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式,曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。
2、螺杆式压缩机的构造与工作过程
螺杆式压缩机是一种回转式容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气的吸人、压缩和排IqJ过程。无油螺杆压缩机在本世纪三十年代问世,主要用于压缩空气。后来汽缸内喷油的螺杆式压缩机出现,效能得到提高,目前,喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。螺杆式压缩机分为双螺杆和单螺杆两大类,双螺杆压缩机习惯上称为螺杆式压缩机。
(1)图2为喷油式螺杆式压缩机的构造。在断面为双圆相交的汽缸内,装有一对转子—— 阳转子和阴转子。阳转子有四个齿,阴转子有六个齿,两根转子相互齧合。当阳转子旋转一周,隐转子旋转2/3周,或者说,阳子的转速比阴转子的转速快50%。图3是螺杆式压缩机从吸汽靠排汽的工作过程,在汽缸的吸汽端座上开有吸汽口,当齿槽与吸汽口相通时,吸汽就开始,随着螺杆的旋转,齿槽脱离吸汽口,一对齿槽空间吸满蒸气,如图(a)。螺杆继续旋转,两螺杆的齿与齿槽相互齧合,有汽缸体、齧合的螺杆和排汽端座组成的齿槽容积变小,而且位置向排汽端移动,完成了对蒸气压缩和输送的作用,如图
(b)。当这对齿槽空间与端座的排汽
口相通时,压缩终了,蒸气被排出,如图(c)。每对齿槽空间都存在着吸汽、
压缩、排汽三个过程。在同一时刻存在着吸汽、压缩、排汽三个过程,不过
它们发生在不同的齿槽空间。
(2)螺杆式压缩机的优点:
① 螺杆式压缩机只有旋转运动,没有往复运动,因此压缩机的平衡性好,振动小,可以提高压缩机的转速。
② 螺杆式压缩机的结构简单、紧凑,重量轻,无吸、排汽阀,易损件少,可靠性高,检修周期长。
③ 在低蒸发温度或高压缩比工况下,用单级压缩仍然可正常工作,且有良好的效能。这是由于螺杆式压缩机没有余隙,没有吸、排汽阀,故在这种不利工况下仍然有较高的容积效率。
④ 螺杆式压缩机对溼压缩不敏感。
⑤ 螺杆式压缩机的制冷量可以在10%一100%范围内无级调节,但在40%以上负荷时的调节比较经济。
(3)缺点:噪声较大,以及需要设
置一套润滑油分离、冷却、过滤和加压的辅助装置,造成机组体积大。
单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连线,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地回圈流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。其工作过程如图1所示。 图1. 制冷系统的基本原理 液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到回圈制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷回圈。 在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的装置。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的装置,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助装置,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高执行的经济性,可靠性和安全性而设定的。
首先你要知道它的内部构造;主要为阴螺杆,阳螺杆,再加上滑块(负荷调节装置)。
阴阳螺杆相互转动时会形成一个密闭空间,制冷剂在其中通过滑块的竖向调节(与螺杆同一轴线方向)起到负荷能量的调节作用。说起来太麻烦啦,还是网络下:土木线上!里面有个制冷板块,能搜到的;
祝好
经济器也是通过制冷剂挥发吸热从而给送到蒸发器的制冷剂提供二次降温达到节约的目的。
螺杆式制冷压缩机和活塞式制冷压缩机在气体压缩方式上相同,都属于容积型压缩机,也就是说它们都是靠容积的变化而使气体压缩的。不同点是这两种压缩机实现工作容积变化的方式不同。螺杆式制冷压缩机又分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机。其中双螺杆压缩机是利用置于机体内的两个具有螺旋状齿槽的螺杆相齧合旋转及其与机体内壁和吸、排气端座内壁的配合,造成齿间容积的变化,从而完成气体的吸入、压缩及排出过程。
制冷原理与什么型别的压缩机没有关系,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温度,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回圈的。所以要理解制冷原理,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。
在执行过程中制冷压缩机会将制冷剂从低压区抽取出来经过压缩之后送到高压区进行冷却凝结,制冷剂在被输送到高压区之后通过散热片将热量散发到空气中,这时它也从原来的气态变为液态,压力也随之升高。
制冷剂在回圈过程中,从高压区流向低压区,之后通过毛细血管喷射到蒸发器中,在压力骤降的情况下由液态变为气态,然后通过散热片来吸收空气中的热量实现降温。通过这回圈过程,将冷空气成功的转入到室内。
㈡ 螺杆式空压机的工作原理是怎样的
双螺杆空压机的工作原理大概分为4个步骤:吸气、密封、压缩、排气
1、吸气:由于阴阳螺杆旋转,螺杆齿槽之间体积增大而产生的低压使空气经进气口被吸进螺杆齿槽之间。
2、密封:当螺杆旋转,螺杆齿槽之间的空间移离进气口而跟压缩腔一起形成一个封闭的空间。
3、压缩:空气被包围在螺杆齿槽和压缩腔的密封室内,螺杆继续旋转,使螺杆齿槽之间的体积减小,被密封的空气压力增大。
4、排气:螺杆继续旋转,压缩继续进行,直到排气口,压缩空气被推出排气口。
在最后一部分,压缩空气放出之前,下一组齿槽又开始向排气口放出压缩空气,这形成了一个连续的压缩空气排放步骤。由于压缩周期重叠,压缩空气输送是连续的,所以不会像活塞式空压机产生的低频脉冲。
如果是喷油双螺杆压缩机的话在压缩的过程当中,会通过断油阀(或者供油阀)向主机的各个喷油点喷油。无油双螺杆压缩机则没有这个过程。
㈢ 螺杆式压缩机的工作原理
1、吸气过程
当转子转动时,齿槽容积随转子旋转而逐渐扩大,并和吸入口相连通,由蒸发系统来的气体通过孔口进入齿槽容积进行气体的吸入过程。在转子旋转到一定角度以后,齿间容积越过吸入孔口位置与吸入孔口断开,吸入过程结束。
2、压缩过程
当转子继续转动时,被机体、吸气端座和排气端座所封闭的齿槽内的气体,由于阴、阳转子的相互啮合和齿的相互填塞而被压向排气端,同时压力逐步升高进行压缩过程。
3、排气过程
当转子转动到使齿槽空间与排气端座上的排气孔口相通时,气体被压出并自排气法兰口排出,完成排气过程。由于每一齿槽空问里的工作循环都要出现以上三个过程,在压缩机高速运转时,几对齿槽的工作容积重复进行吸气、压缩和排气循环,从而使压缩机的输气连续、平稳。
螺杆压缩机的优点如下:
1、可靠性高。螺杆压缩机零部件少,没有易损件,因而它运转可靠,寿命长,大修间隔期可达4-8万h.
2、操作维护方便。
3、动力平衡好。特别适合用作移动式压缩机,体积小、重量轻、占地面积少。
4、适应性强。螺杆压缩机具有强制输气的特点,容积流量几乎不受排气压力的影响,在宽广的范围内能保持较高的效率,在压缩机结构不作任何改变的情况下,适用于多种工质。
5、多相混输。螺杆压缩机的转子齿面间实际上留有间隙,因而能耐液体冲击,可输送含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。
㈣ 【制冷压缩机的工作原理及结构】 螺杆式制冷机工作原理
制冷压缩机的工作原理及结构
第一节 螺杆式制冷压缩机的工作原理
1、螺杆式制冷压缩机的特点
与活塞压缩机的往复容积式不同,螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。与活塞压缩机相比,螺杆式制冷压缩机有以下优点: a.体积小重量轻,结构简单,零部件少,只相当于活塞压缩机的1/3~1/2;
b.转速高,单机制冷量大;
c.易损件少,使用维护方便;
d.运转平稳,振动小;
e.单级压比大,可以在较低蒸发温度下使用;
f.
g.对湿行程不敏感;
h.
制冷量可以在10%~
100%之间无级调节;
i.操作方便,便于实现自动控制;
j.体积小,便于实现机组化。
缺点:
转子、机体等部件加工精度要求高,装配要求比较严格; 油路系统及辅助设备比较复杂;因为转速高,所以噪声比较大。
2、螺杆式制冷压缩机工作原理
双螺杆(压缩机)是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子,阴转子为凹型,阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转,转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段(啮合线)向排气端推移,于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小,压力逐渐升高,压力升高到一定值(或者说转子旋转到一定位臵)时,齿槽(密闭容积)与排气孔相通,高压气体排出压缩机,进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见示意图。
3、内压比与螺杆压缩机经济性的关系
螺杆压缩机是没有气阀的容积型回转式压缩机,吸、排气孔的打开和关闭完全为几何结构决定的,即吸气终了的体积和压缩结余嫌橡束时的体积是固定的,即内容积比是固定的。而活塞压缩机的吸、排气阀片的打开是由吸、排气腔的压力决定的。
内容积比:Vi=VS/Vd
VS—吸气终了时的容积,Vd—压缩终了时的容积
内压力比:Za = Pd / P0
Pd—压缩终了压力,P0—吸入压力
可见,内压比是由内容积比决定的。所以,压缩终了压力Pd是由吸气压力和内容积比决定的。
外压力比:Zy = Py / P0
Py—排气背压力,或者说冷凝压力
外压比是由蒸发温度和冷凝温度决定的,即由运行工况所决定的。
当压缩机内压比小于外压比时(内容积比小),压缩终了压力小于冷凝压力,气体进入排气口后不能排出压缩机,会受到下一个齿槽排出的气体继续压缩(等容压缩),直到压力达到冷凝压力时,才会排出排气口,进入排气管路;当压缩机内压比大于外压比时(内容积比大), 压缩终了压力大于冷凝压力,气体进入排气口后压力迅速降低至冷凝压力(等容膨胀)
。不论是等容压缩还是等容膨胀,都会使压缩机功耗增加。
因为一台压缩机的竖旁内压比一般都是固定的,而工况的变化会导致内、外压比不一致。所以在选用压缩机时,应选用内压比与使用工况对应的外压比相同或接近的,才能获得节能。
常用的调节内压比的办法有:
更换具有不同开口位臵的滑阀(滑阀上开有径向排气口),通过改变排气口位臵来改变内压比;
采用具有可以调节内容积比的压缩机(可调内容积比螺杆压缩机)。
第二节 螺杆式压缩机的结构
螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。
1)机体部件
机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖机体:气口。机体下部有一部分缸壁被镗掉用于放臵滑阀。要使压缩机压缩气体的效率高,就要求机体孔与转子之间的间隙必须严格保证。滑阀端部与机体的配合要严密,组装时需经钳工研合。
吸气端座:吸气端座上部设有轴向吸气孔口,气体进入压缩机的通道。吸气端座有三个呈三
角形排列的孔,上部两个是安装主轴承的,下面一个是滑阀油活塞的工作油缸。安装主动转子主轴承孔口外侧安装平衡活塞套。
排气端座:排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口。排气端座上主轴承孔的外侧安装止推轴承,用轴承压盖将止推轴承外圈压在排气端座上。
吸气端座、机体、排气端座的相对位臵是三体找正后靠它们之间的定位销来确定。即使是同一型号机器的各部件也不能随意搭配。机体部件中的各零件的端面相互是严密贴合的,通过橡胶圈或厌氧胶密封。吸、排气端座主轴承孔及机体孔之间同心是保证转子能正常工作的重要条件。
2)转子部件
转子部件由主动者拦转子(一般为阳转子)、从动转子(一般为阴转子)、主轴承、止推轴承、轴承压盖、平衡活塞以及平衡活塞套等零件组成。 阴、阳转子是螺杆压缩机中最核心的零件。转子的加工精度、形位公差要求都很高,精加工后还必须做动平衡试验方可使用。主动转子通过联轴器与电机直联,并带动从动转子旋转。 主轴承一般采用滑动轴承,又叫主轴瓦,是支撑转子、承担径向力。主轴承内表面衬有一层耐磨合金,磨损较大或拉毛、拉伤时应更换。主轴承在工作中靠润滑油润滑,各油路必须通畅。更换新轴承时要采取“刮花”处理。 止推轴承:每个转子上一般装有一对止推轴承,而且是经过游隙测定
后相反方向安装。止推轴承是克服转子工作时产生的轴向力(排气端压向吸气端),并保持转子端面与吸、排气端座保持一定的间隙。转子排气端面与排气端座的间隙是靠调整垫的厚度来调整的。如果测量排气端间隙大,则磨薄调整垫;如果测量排气端间隙小,则更换调整垫或增加一个调整垫。止推轴承的内圈是通过圆螺母及防松垫片(俗称王八垫)固定在转子上,外圈是通过轴承压
盖压紧在排气端座上。装配轴承压盖时要注意用力均匀,并随时盘动转子检查是否盘车过紧。
把紧轴承压盖后,要测量转子的轴向和径向的串动量。此时,转子的轴向串动量应为0,径向串动量应小于0.005mm。
平衡活塞通过螺栓(或键)固定在主动转子上吸气侧的一端、在平衡活塞套中随转子一同旋转,承受油压来平衡一部分轴向力,作用是延长止推轴承的使用寿命。平衡活塞及平衡活塞套磨损严重时必须更换。
3)滑阀部件
滑阀部件主要由滑阀、滑阀导管、滑阀导管套、螺旋管、油活塞、指示器以及“O”型圈和密封环等零件组成。螺杆制冷压缩机最常用的能量调节方法就是在两个转子之间设臵一个可以轴向移动的滑阀,即滑阀能量调节方法。如图2-14所示,滑阀位臵改变,与滑阀固定端脱离,打开一条与吸气腔相通的通道,基元容积中的气体没有得到压缩就旁通回吸气腔,相当于改变了转子的有效工作长度。滑阀位臵不同,旁通气体的量也不同,滑阀的连续移动,能量可以在10%~100%
之间无级调节。滑阀位臵的改变,也改变了径向排气口的位臵,使原本设计好的内压比发生改变,压缩比减小,使功耗的变化与冷量的变化不成比例,效率降低。滑阀的运动是靠油活塞运动带动的。控制系统相连。螺杆制冷压缩机能量调节控制原理见图2-15。
4)轴封部件
对于开启式压缩机,驱动轴的一端要伸出机体外部,为了防止制冷剂向外泄漏或空气渗漏入系统,必须在轴的伸出部位及机体之间设臵轴封装臵。
如图2-16所示的弹簧式轴封,是由动环、静环、弹簧、弹簧座、压环和“O”型密封圈组成。其中动环、弹簧、弹簧座及动环胶圈装配在一起并随主动转子旋转而旋转,静环及静环胶圈装配在轴封压盖上相对于机体固定。弹簧提供给动、静环之间合适的压力。因此,安装轴封时要调整弹簧的弹力。胶圈是防止气体轴向泄漏,动、静环的贴合面是防止气体径向泄漏。螺杆压缩机的转速很高,动、静环表面的摩擦及发热量都很大。为了润滑动、静环之间的密封面、减少渗漏并带走热量,轴封室内充满润滑油,通过油泵把油不断地输送到轴封。因为主动转子轴伸出端处在排气侧,所以轴封工作位臵所处压力为压缩机的排气压力,为保证轴封的正常工作,要求油压比排气压高0.15~0.3MPa 。
在轴封的前端,一般装有油封,其作用是保证轴封室内充满润滑油。 注意事项:对于氟利昂压缩机,“O”型圈应使用耐氟橡胶;轴封少量渗漏是允许的;润滑油中制冷剂过多会严重损坏轴封。
5)联轴器部件
螺杆压缩机的联轴器有橡胶柱销式和挠性(膜片式)联轴器两种。 橡胶柱销式联轴器由两个半联轴节、飞轮、传动芯子以及螺钉等组成。这种联轴器的橡胶传动芯容易磨损,磨损后会导致机器运动不平稳,对转子、轴承、轴封都会产生不良影响。目前逐渐被挠性联轴器取代。 挠性联轴器是由两半联轴节、接筒、传动垫片以及螺钉等组成。这种联轴器的两个半联轴节是经过动平衡试验的,安装时相对位臵是固定的。
联轴器是将电动机的动力传递到压缩机主动转子的重要部件。由于螺杆压缩机的转速较高,
对联轴器的安装精度(同轴度)要求也较高。联轴器安装不当,不但会引起机器运转不平稳、
噪声增高,而且对转子、主轴承、止推轴承和轴封会产生异常损伤。 对于新运行的机组,因为油分或机架的应力变化,会使压缩机、电机的同轴度发生改变,应定期检查同轴度,直至机组应力消除方可连续运转。
第三节 螺杆式制冷压缩机组与循环系统
1、螺杆制冷压缩机组
螺杆压缩机工作时要不断向工作腔喷入润滑油,起着润滑、冷却、密封和消声作用,以及润滑主轴承、止推轴承、轴封的润滑油,推动油活塞、平衡活塞的压力油,这些油最后和高压气体混合着排出压缩机。这些油必须分离出来,经过冷却、过滤、加压后循环使用。为防止制
冷系统中的杂质随吸气进入压缩机对转子、机体造成磨损,必须设臵吸气过滤器。 ①吸气过滤器
吸气过滤器主要由壳体和金属过滤网等组成。壳体上安装吸气温度计、压力表和加油阀。加油阀是机组运行时加油的部位。 注意事项:
拆卸端盖时防止被弹簧弹出伤人;安装时应注意过滤网一端的胶圈是完好的,如破损或变形应更换。
可以通过更换干燥过滤器滤去水分,也可以通过吸气过滤器过滤水分。如何判断和操作
②油分离器
螺杆压缩机组的油分离器主要有立式和卧式两种,并且以填料式为主。我公司目前普遍采用卧式二级油分、三种分油方式,分油效率高,可达10PPm。油分离器并且也是压缩机、电机的基础,使机组结构紧凑。油分内部分隔成三个腔,靠压缩机一侧桶体是保持油位的,其外部壳体上有两个上下布臵的视油镜,是监视油位高度(自动机组有油位控制器)。靠电机一侧的桶体是安装二次油分高效分油滤芯的,其外侧也有一个视油镜,根据油位判断是否采取回油措施。 注意事项:
油位控制:两个视油镜之间;分油滤芯前后部分筒内的回油操作油加热器的作用;
分油滤芯如果污染严重,会增加排气阻力,耗功增加,效率降低,应当更换;因为油分长度较长,受温度、振动的影响
会产生应力变形,使电机和压缩机的同轴度改变,压缩机初期运行时应随时调整同轴度。具体间隔时间由前次找正时测得的偏差植决定。 ③油冷却器
油分分离出来的润滑油因为吸收摩擦热及气体的热量而使温度升高(接近排气温度)。润滑油正常使用温度是30~60℃,油温过高粘度降低,会使密封作用减弱,内泄漏增加,降低压缩机的效率,所以润滑油必须经过冷却才能循环使用。油冷却器就是起冷却油的作用。 一般油冷却器采用水冷却方式。油走壳程,水走管程,清洗水路方便。优点是系统简单,油
温可以降低至比较低的温度(根据水温而定);缺点是水侧管路易腐蚀。
工质冷却。油走管程,工质走壳程。优点是油冷不易腐蚀,操作维护简单;节省一套水路系统,适用于水质差或供水困难的场合;油温比较稳定。缺点是油温的最低温度受冷凝温度控制,系统需增加辅助贮液器或氨泵。辅助贮液器出液口与油冷之间至少要有1米以上的高度差。
④粗油过滤器
为保护油泵的正常工作,在润滑油进入油泵之前通过粗油过滤器滤去杂质。过滤器由壳体和金属滤网组成,壳体上设有加油阀,初次加油都是通过此阀。加油可以通过系统抽真空加油,也可以通过油泵加油。对于初次运转的机器,初运转后要检查粗油过滤器的清洁度,并根据系统清洁度定期拆检过滤网。可使用汽油或煤油清洗过滤网,并用干
燥空气吹干净后继续使用。
⑤油泵
油泵在压缩机组中的作用是增加油压。常采用齿轮泵或转子泵。开机前要先检查油泵旋转方向。油泵齿轮或转子磨损严重会导致油压不足,必须检修或更换;油泵轴封漏油也必须检修或更换。 ⑥精油过滤器
精油过滤器也是由壳体和过滤网组成,装配在油泵之后、油分配器之前,过滤油中的细小颗粒,保护压缩机转子及轴封。为了能滤去细微的金属磨屑,在过滤网内装有永磁铁。
精油过滤器的过滤网比较细密,容易受到污染而使阻力增大。当油流经精油过滤器的压力降超过0.05~0.1Mpa时,就要对精滤器进行清洗或更换。机组设有精滤器前后压差保护,设定值为0.1Mpa。 ⑦油压调节阀
油压调节阀的作用是调节压缩机的喷油压力。如果进入压缩机的油压过高,会使喷油量过大,既影响压缩机的吸气量,又增加压缩机的耗功,还会增加轴封漏油的可能性;油压过低,会使喷油量过小,使润滑油的作用减弱。一般要求精油过滤器后的油压即喷油压力要比排气压力高0.15~0.3Mpa(可调内容积比压缩机除外)。
油压调节阀位一般于油泵进、出油管之间,一般是弹簧式的。当油泵出口压力高于油压调节阀设定值时,自动顶开调节阀的阀头,使一部分油流回进油管或油分,使油压降低。通常在刚开油泵或油温比较低时,油压会比较高,达到0.4~0.6MPa,此时不须要调整油压调节阀
的设定值。机器运转正常后,根据需要将油压调整到合适值。 ⑧止回阀
止回阀又称止逆阀或单向阀。因为螺杆压缩机没有例似于活塞压缩机中的吸、排气阀片可以自动隔开高低压气腔,当压缩机突然停机而又没有来得及关闭吸排气截止阀,制冷剂气体就会从高压侧流向低压侧,同时压缩机转子也会在气流的作用下出现倒转现象。螺杆压缩机倒转会产生很多恶劣的影响:转子会产生严重的磨损;低压侧(蒸发器)压力升高,温度上升;压缩机中的润滑油会随气流大量流向低压侧,会使机组油量不足,影响蒸发器换热,或再次开机出现液击现象。 螺杆压缩机在吸气截止阀与机体吸气口之间、油分出口与排气截止阀之间设有吸气单向阀和排气单向阀,用以防止制冷剂气体反方向流动。
不能把单向阀做为截止阀使用。吸、排气止
㈤ 双螺杆空压机工作原理
萨震帮您梳理双螺杆空压机的原理是什么:自然空气通过空气过滤器进入第一级压缩,在压缩腔与少量润滑油混合,同时将混
合气体压缩到级间压力。压缩后的气体进入冷却通道,与大量油雾接触,从而大大
降低了温度。降温后的压缩气体进入第二级转子,进行二次压缩,被压缩到最终排
气压力。最后通过排气法兰排出压缩机,完成整个压缩过程。
㈥ 螺杆式空压机压缩原理是什么
阴阳啮合。
螺杆式空压机工作原理
(1)吸气过程:电机驱动转子,主从转子的赤沟空间在转至进气端壁开口时,其空间大,外界的空气充满其中,当转子的进气侧端面转离了壳之进气口空和时,在齿沟间的空气被封闭在主、从转子与机壳之间,完成吸气过程。
(2)压燃亏铅缩过程:在吸气结束时,主、从转子齿峰与机壳形成的封闭容积随着转子角度的变化而减少,并按螺旋状移动,此为“压缩过程”。
(3)压缩气体与喷油过程:
在输送过程中,容积不断减少,气体不断被压缩,压力提高,温度升高,同时,因气压差而变成雾状的润滑被喷入压缩腔,从而达到压缩、降低温度密封放润滑的作用。
(4)排气过程:
当转子之封闭齿峰旋转到与机壳排气口相遇时,被压缩的空气开始排放,直到齿峰与齿沟的吻合面移至排气端面,此时齿沟空间为零,即完成排气过程。与此同时,主从转子的另一对齿沟已旋转至进气端,形成最大空间,开始吸气过程,由此开始一个新的皮好压缩循环
㈦ ★螺杆式制冷压缩机制冷压缩机工作原理
螺杆式制冷压缩机的工作原理及结构
第一节 螺杆式制冷压缩机的工作原理
1、螺杆式制冷压缩机的特点
与活塞压缩机的往复容积式不同,螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。与活塞压缩机相比,螺杆式制冷压缩机有以下优点:
a.体积小重量轻,结构简单,零部件少,只相当于活塞压缩机的1/3~1/2;
b.转速高,单机制冷量大;
c.易损件少,使用维护方便;
d.运转平稳,振动小;
e.单级压比大,可以在较低蒸发温度下使用;
f.排气温度低,可以在高压比下工作;
g.对湿行程不敏感;
h.制冷量可以在10%~100%之间无级调节;
i.操作方便,便于实现自动控制;
j.体积小,便于实现机组化。
缺点:
转子、机体等部件加工精度要求高,装配要求比较严格;
油路系统及辅助设备比较复杂;因为转速高,所以噪声比较大。
2、螺杆式制冷压缩机工作原理
双螺杆(压缩机)是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子,阴转子为凹型,阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转,转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段(啮合线)向排气端推移,于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小,压力逐渐升高,压力升高到一定值(或者说转子旋转到一定位置)时,齿槽(密闭容积)与排气孔相通,高压气体排出压缩机,进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见示意图。
3、内压比与螺杆压缩机经济性的关系
螺杆压缩机是没有气阀的容积型回转式压缩机,吸、排气孔的打开和关闭完全为几何结构决定的,即吸气终了的体积和压缩结束时的体积是固定的,即内容积比是固定的。而活塞压缩机的吸、排气阀片的打开是由吸、排气腔的压力决定的。
内容积比:Vi=VS/Vd
VS—吸气终了时的容积,Vd—压缩终了时的容积
内压力比:Za = Pd / P0
Pd—压缩终了压力,P0—吸入压力
可见,内压比是由内容积比决定的。所以,压缩终了压力Pd是由吸气压力和内容积比决定的。
外压力比:Zy = Py / P0
Py—排气背压力,或者说冷凝压力
外压比是由蒸发温度和冷凝温度决定的,即由运行工况所决定的。
当压缩机内压比小于外压比时(内容积比小),压缩终了压力小于冷凝压力,气体进入排气口后不能排出压缩机,会受到下一个齿槽排出的气体继续压缩(等容压缩),直到压力达到冷凝压力时,才会排出排气口,进入排气管路;当压缩机内压比大于外压比时(内容积比大),
压缩终了压力大于冷凝压力,气体进入排气口后压力迅速降低至冷凝压力(等容膨胀)。不论是等容压缩还是等容膨胀,都会使压缩机功耗增加。
因为一台压缩机的内压比一般都是固定的,而工况的变化会导致内、外压比不一致。所以在选用压缩机时,应选用内压比与使用工况对应的外压比相同或接近的,才能获得节能。
常用的调节内压比的办法有:
更换具有不同开口位置的滑阀(滑阀上开有径向排气口),通过改变排气口位置来改变内压比;
采用具有可以调节内容积比的压缩机(可调内容积比螺杆压缩机)。
第二节 螺杆式压缩机的结构
螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。
1)机体部件
机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖
排气端座、排气端盖及轴封压盖等零件组成。
机体:机体内设有∞字形空腔,容纳转子,是压缩机的工作汽缸。机体内腔上部设有径向吸气口。机体下部有一部分缸壁被镗掉用于放置滑阀。要使压缩机压缩气体的效率高,就要求机体孔与转子之间的间隙必须严格保证。滑阀端部与机体的配合要严密,组装时需经钳工研合。
吸气端座:吸气端座上部设有轴向吸气孔口,气体进入压缩机的通道。吸气端座有三个呈三
角形排列的孔,上部两个是安装主轴承的,下面一个是滑阀油活塞的工作油缸。安装主动转子主轴承孔口外侧安装平衡活塞套。
排气端座:排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口。排气端座上主轴承孔的外侧安装止推轴承,用轴承压盖将止推轴承外圈压在排气端座上。
吸气端座、机体、排气端座的相对位置是三体找正后靠它们之间的定位销来确定。即使是同一型号机器的各部件也不能随意搭配。机体部件中的各零件的端面相互是严密贴合的,通过橡胶圈或厌氧胶密封。吸、排气端座主轴承孔及机体孔之间同心是保证转子能正常工作的重要条件。
2)转子部件
转子部件由主动转子(一般为阳转子)、从动转子(一般为阴转子)、主轴承、止推轴承、轴承压盖、平衡活塞以及平衡活塞套等零件组成。
阴、阳转子是螺杆压缩机中最核心的零件。转子的加工精度、形位公差要求都很高,精加工后还必须做动平衡试验方可使用。主动转子通过联轴器与电机直联,并带动从动转子旋转。
主轴承一般采用滑动轴承,又叫主轴瓦,是支撑转子、承担径向力。主轴承内表面衬有一层耐磨合金,磨损较大或拉毛、拉伤时应更换。主轴承在工作中靠润滑油润滑,各油路必须通畅。更换新轴承时要采取“刮花”处理。
止推轴承:每个转子上一般装有一对止推轴承,而且是经过游隙测定后相反方向安装。止推轴承是克服转子工作时产生的轴向力(排气端压向吸气端),并保持转子端面与吸、排气端座保持一定的间隙。转子排气端面与排气端座的间隙是靠调整垫的厚度来调整的。如果测量排气端间隙大,则磨薄调整垫;如果测量排气端间隙小,则更换调整垫或增加一个调整垫。止推轴承的内圈是通过圆螺母及防松垫片(俗称王八垫)固定在转子上,外圈是通过轴承压
盖压紧在排气端座上。装配轴承压盖时要注意用力均匀,并随时盘动转子检查是否盘车过紧。把紧轴承压盖后,要测量转子的轴向和径向的串动量。此时,转子的轴向串动量应为0,径向串动量应小于0.005mm。
平衡活塞通过螺栓(或键)固定在主动转子上吸气侧的一端、在平衡活塞套中随转子一同旋转,承受油压来平衡一部分轴向力,作用是延长止推轴承的使用寿命。平衡活塞及平衡活塞套磨损严重时必须更换。
3)滑阀部件
滑阀部件主要由滑阀、滑阀导管、滑阀导管套、螺旋管、油活塞、指示器以及“O”型圈和密封环等零件组成。螺杆制冷压缩机最常用的能量调节方法就是在两个转子之间设置一个可以轴向移动的滑阀,即滑阀能量调节方法。如图2-14所示,滑阀位置改变,与滑阀固定端脱离,打开一条与吸气腔相通的通道,基元容积中的气体没有得到压缩就旁通回吸气腔,相当于改变了转子的有效工作长度。滑阀位置不同,旁通气体的量也不同,滑阀的连续移动,能量可以在10%~100%之间无级调节。滑阀位置的改变,也改变了径向排气口的位置,使原本设计好的内压比发生改变,压缩比减小,使功耗的变化与冷量的变化不成比例,效率降低。滑阀的另一个作用是将润滑油引入滑阀内部的空腔,并通过滑阀上的若干小孔将油喷到机体与转子之间。油在压缩机中的作用是润滑、冷却、密封和消声。因为螺杆压缩机向工作腔中喷入润滑油,所以称为喷油螺杆,也因此螺杆压缩机排气温度比较低。
滑阀的运动是靠油活塞运动带动的。油活塞在吸气端座的油缸内,油缸的两端有进出油孔与控制系统相连。螺杆制冷压缩机能量调节控制原理见图2-15。
4)轴封部件
对于开启式压缩机,驱动轴的一端要伸出机体外部,为了防止制冷剂向外泄漏或空气渗漏入系统,必须在轴的伸出部位及机体之间设置轴封装置。
如图2-16所示的弹簧式轴封,是由动环、静环、弹簧、弹簧座、压环和“O”型密封圈组成。其中动环、弹簧、弹簧座及动环胶圈装配在一起并随主动转子旋转而旋转,静环及静环胶圈装配在轴封压盖上相对于机体固定。弹簧提供给动、静环之间合适的压力。因此,安装轴封时要调整弹簧的弹力。胶圈是防止气体轴向泄漏,动、静环的贴合面是防止气体径向泄漏。螺杆压缩机的转速很高,动、静环表面的摩擦及发热量都很大。为了润滑动、静环之间的密封面、减少渗漏并带走热量,轴封室内充满润滑油,通过油泵把油不断地输送到轴封。因为主动转子轴伸出端处在排气侧,所以轴封工作位置所处压力为压缩机的排气压力,为保证轴封的正常工作,要求油压比排气压高0.15~0.3MPa 。
在轴封的前端,一般装有油封,其作用是保证轴封室内充满润滑油。
注意事项:对于氟利昂压缩机,“O”型圈应使用耐氟橡胶;轴封少量渗漏是允许的;润滑油中制冷剂过多会严重损坏轴封。
5)联轴器部件
螺杆压缩机的联轴器有橡胶柱销式和挠性(膜片式)联轴器两种。
橡胶柱销式联轴器由两个半联轴节、飞轮、传动芯子以及螺钉等组成。这种联轴器的橡胶传动芯容易磨损,磨损后会导致机器运动不平稳,对转子、轴承、轴封都会产生不良影响。目前逐渐被挠性联轴器取代。
挠性联轴器是由两半联轴节、接筒、传动垫片以及螺钉等组成。这种联轴器的两个半联轴节是经过动平衡试验的,安装时相对位置是固定的。
联轴器是将电动机的动力传递到压缩机主动转子的重要部件。由于螺杆压缩机的转速较高,
对联轴器的安装精度(同轴度)要求也较高。联轴器安装不当,不但会引起机器运转不平稳、噪声增高,而且对转子、主轴承、止推轴承和轴封会产生异常损伤。
对于新运行的机组,因为油分或机架的应力变化,会使压缩机、电机的同轴度发生改变,应定期检查同轴度,直至机组应力消除方可连续运转。
第三节 螺杆式制冷压缩机组与循环系统
1、螺杆制冷压缩机组
螺杆压缩机工作时要不断向工作腔喷入润滑油,起着润滑、冷却、密封和消声作用,以及润滑主轴承、止推轴承、轴封的润滑油,推动油活塞、平衡活塞的压力油,这些油最后和高压气体混合着排出压缩机。这些油必须分离出来,经过冷却、过滤、加压后循环使用。为防止制冷系统中的杂质随吸气进入压缩机对转子、机体造成磨损,必须设置吸气过滤器。
①吸气过滤器
吸气过滤器主要由壳体和金属过滤网等组成。壳体上安装吸气温度计、压力表和加油阀。加油阀是机组运行时加油的部位。
注意事项:
拆卸端盖时防止被弹簧弹出伤人;安装时应注意过滤网一端的胶圈是完好的,如破损或变形应更换。
加油时通过调节吸气截止阀使吸气压力稍低于大气压,通过油管将油吸入,操作应缓慢进行。
对于氟利昂机组,蒸发温度比较低时,如果系统含水量比较大时,过滤器会出现冰堵现象。可以通过更换干燥过滤器滤去水分,也可以通过吸气过滤器过滤水分。如何判断和操作
②油分离器
螺杆压缩机组的油分离器主要有立式和卧式两种,并且以填料式为主。我公司目前普遍采用卧式二级油分、三种分油方式,分油效率高,可达10PPm。油分离器并且也是压缩机、电机的基础,使机组结构紧凑。油分内部分隔成三个腔,靠压缩机一侧桶体是保持油位的,其外部壳体上有两个上下布置的视油镜,是监视油位高度(自动机组有油位控制器)。靠电机一侧的桶体是安装二次油分高效分油滤芯的,其外侧也有一个视油镜,根据油位判断是否采取回油措施。
注意事项:
油位控制:两个视油镜之间;分油滤芯前后部分筒内的回油操作油加热器的作用;
分油滤芯如果污染严重,会增加排气阻力,耗功增加,效率降低,应当更换;因为油分长度较长,受温度、振动的影响
会产生应力变形,使电机和压缩机的同轴度改变,压缩机初期运行时应随时调整同轴度。具体间隔时间由前次找正时测得的偏差植决定。
③油冷却器
油分分离出来的润滑油因为吸收摩擦热及气体的热量而使温度升高(接近排气温度)。润滑油正常使用温度是30~60℃,油温过高粘度降低,会使密封作用减弱,内泄漏增加,降低压缩机的效率,所以润滑油必须经过冷却才能循环使用。油冷却器就是起冷却油的作用。
一般油冷却器采用水冷却方式。油走壳程,水走管程,清洗水路方便。优点是系统简单,油
温可以降低至比较低的温度(根据水温而定);缺点是水侧管路易腐蚀。
工质冷却。油走管程,工质走壳程。优点是油冷不易腐蚀,操作维护简单;节省一套水路系统,适用于水质差或供水困难的场合;油温比较稳定。缺点是油温的最低温度受冷凝温度控制,系统需增加辅助贮液器或氨泵。辅助贮液器出液口与油冷之间至少要有1米以上的高度差。
④粗油过滤器
为保护油泵的正常工作,在润滑油进入油泵之前通过粗油过滤器滤去杂质。过滤器由壳体和金属滤网组成,壳体上设有加油阀,初次加油都是通过此阀。加油可以通过系统抽真空加油,也可以通过油泵加油。对于初次运转的机器,初运转后要检查粗油过滤器的清洁度,并根据系统清洁度定期拆检过滤网。可使用汽油或煤油清洗过滤网,并用干燥空气吹干净后继续使用。
⑤油泵
油泵在压缩机组中的作用是增加油压。常采用齿轮泵或转子泵。开机前要先检查油泵旋转方向。油泵齿轮或转子磨损严重会导致油压不足,必须检修或更换;油泵轴封漏油也必须检修或更换。
⑥精油过滤器
精油过滤器也是由壳体和过滤网组成,装配在油泵之后、油分配器之前,过滤油中的细小颗粒,保护压缩机转子及轴封。为了能滤去细微的金属磨屑,在过滤网内装有永磁铁。
精油过滤器的过滤网比较细密,容易受到污染而使阻力增大。当油流经精油过滤器的压力降超过0.05~0.1Mpa时,就要对精滤器进行清洗或更换。机组设有精滤器前后压差保护,设定值为0.1Mpa。
⑦油压调节阀
油压调节阀的作用是调节压缩机的喷油压力。如果进入压缩机的油压过高,会使喷油量过大,既影响压缩机的吸气量,又增加压缩机的耗功,还会增加轴封漏油的可能性;油压过低,会使喷油量过小,使润滑油的作用减弱。一般要求精油过滤器后的油压即喷油压力要比排气压力高0.15~0.3Mpa(可调内容积比压缩机除外)。
油压调节阀位一般于油泵进、出油管之间,一般是弹簧式的。当油泵出口压力高于油压调节阀设定值时,自动顶开调节阀的阀头,使一部分油流回进油管或油分,使油压降低。通常在刚开油泵或油温比较低时,油压会比较高,达到0.4~0.6MPa,此时不须要调整油压调节阀的设定值。机器运转正常后,根据需要将油压调整到合适值。
⑧止回阀
止回阀又称止逆阀或单向阀。因为螺杆压缩机没有例似于活塞压缩机中的吸、排气阀片可以自动隔开高低压气腔,当压缩机突然停机而又没有来得及关闭吸排气截止阀,制冷剂气体就会从高压侧流向低压侧,同时压缩机转子也会在气流的作用下出现倒转现象。螺杆压缩机倒转会产生很多恶劣的影响:转子会产生严重的磨损;低压侧(蒸发器)压力升高,温度上升;压缩机中的润滑油会随气流大量流向低压侧,会使机组油量不足,影响蒸发器换热,或再次开机出现液击现象。
螺杆压缩机在吸气截止阀与机体吸气口之间、油分出口与排气截止阀之间设有吸气单向阀和排气单向阀,用以防止制冷剂气体反方向流动。不能把单向阀做为截止阀使用。吸、排气止
回阀安装时应注意方向,不可倒置。
在机体吸气口和油分之间设还有一个电磁阀(俗称B阀),人为停机时,电磁阀打开,使压缩机吸、排气口压力迅速平衡,减轻压缩机在停机时倒转。
2、单级螺杆制冷压缩机组系统、润滑与控制
(1)压缩机组系统
单级螺杆制冷压缩机组一般由压缩机、电动机、吸气过滤器、油分离器、油冷却器、油过滤器、油泵、止回阀以及电气控制台组成,安装在同一公共底座上。电气启动柜一般集中在一个控制室内。
(2)润滑与喷油
螺杆制冷压缩机有内油路和外油路两种。不论那种油路,以下各点都应保证润滑:
a.滑阀喷油
b.平衡活塞喷油
c.滑阀导轨喷油
d.吸、排气端主轴承及止推轴承喷油
e.轴封喷油
(3)控制与保护
螺杆制冷压缩机组的控制一般分为全自动型和手动操作加自动保护型。不论那种类型,都应设置下列自动保护:
a.主电机过载保护
b.排气压力高保护:≤1.57MPa
c.喷油温度高保护:≤65℃
d.油压与排气压力差保护:≥0.10 MPa
e.精油过滤器前后压差高保护:≤0.1MPa
f.吸气压力低保护:根据工况设定
3、带经济器的螺杆制冷循环系统
螺杆压缩机的特点之一是单级压比大,但随着压比增大,压缩机的内泄漏增加,效率降低,耗功大。利用螺杆压缩机的吸气、压缩、排气单向进行的特点,在转子转动到开始压缩的某一位置设置一个中间补气孔,补入中间压力下的制冷剂气体,使单级螺杆按两极压缩运转,相当于准双级,即为带经济器的螺杆压缩机。
带经济器的螺杆制冷循环系统又称为节能系统。如图2-18所示的为带经济器的一级节流循环原理图。
A—压缩机
B—油分离器
C—冷凝器
S—贮液器
J—经济器
E—蒸发器
P—油泵
F—油冷
G1—节流阀1
G2—节流阀2
经济器为壳管式换热器,壳程为低压侧,管程为高压侧。经济器上配带补气过滤器、止回阀、节流阀等配件。当压比发生变化时,要根据中间补气的过热度适当调节节流阀的供液量,防止回液,尤其是采用热力膨胀阀供液的氟利昂系统。
带经济器的螺杆压缩机组常用于蒸发温度为-25~-40℃的制冷系统。与原来的单级压缩机相比,制冷量、制冷效率都有了大幅的提高,同时还节省电能。见图2-19所示,为带经济器的氨螺杆压缩机制冷量、轴功率的增加率跟温度的关系,可见轴功率变化比较平缓,而制冷量随蒸发温度的降低增加率增高,并且压比越大,增加的效果越显着。
4、螺杆液氨冷却压缩机组
采用液氨油冷却器的压缩机组。适用于水质差、供水困难或水成本高的场合;油温比较稳定。缺点是油温的最低温度受冷凝温度控制,系统需增加辅助贮液器或氨泵。采用辅助贮液器时辅助贮液器的出液口与油冷之间至少要有1米以上的高度差。
5、螺杆冷水机组
将螺杆压缩机组与蒸发器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀及热力膨胀阀等组合在一个公共底座上,采用水作为载冷剂的机组。冷水机组常采用R22作为制冷剂,并采用热力膨胀阀自动调节供液量。目前也有采用氨作为制冷剂、板式换热器作为蒸发器和冷凝器。采用壳管换热器可制取4~15℃的空调或冷却用水;而采用板式换热器可制取1℃左右的冷水。冷水机组除了有正常压缩机组的自动保护外,还有冷水、冷却水断水保护及冷水水温低保护。
热力膨胀阀:由感温包、毛细管、弹性膜片、弹簧、阀芯、阀座及调节装置等组成。感温包是绑在靠近压缩机的吸气管路上的,利用感温包内的制冷剂饱和温度与饱和压力的对应关系,温度变化时压力也发生变化,改变阀芯的开启度,调节膨胀阀的供液量。调节装置是用来改变弹簧压在膜片上的弹力的,从而改变吸气过热度。
6、螺杆盐水(乙二醇)机组
结构与冷水机组相似,采用盐水(乙二醇溶液)作为载冷剂,制取-10~-40℃的低温盐水(乙二醇溶液)。由于盐水有腐蚀性,盐水机组的蒸发器内的换热管采用耐低温、耐腐蚀的高效黄铜管制成。盐水(乙二醇)机组蒸发温度比较低,初期运行时要注意观察吸气过滤器是否出现冰堵。
㈧ 双螺杆式空气压缩机的工作原理及流程是什么
螺杆式空气压缩机是喷油单级双螺杆压缩机,采用高效带轮(或轴器)传动,带动主机转动进行空气压缩,通过喷油对主机压缩腔进行冷却和润滑,压缩腔排出的空气和油混合气体经过粗、精两道分离,将压缩空气中的油分离出来,最后得到洁净的压缩空气。具有优良的可靠性能,机组重量轻、震动小、噪声低、操作方便、易损件少、运行效率高是其最大的优点。
双螺杆式空气压缩机工作原理:
螺杆式空气压缩机的核心部件是压缩机主机,是容积式压缩机中的一种,空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线,由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。因此,双螺杆转子的型线技术决定着螺杆式空气压缩机产品定位的档次。
双螺杆式空气压缩机工作流程:
螺杆式空气压缩机的核心部件是压缩机主机,是容积式压缩机中的一种,空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线,由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。因此,双螺杆转子的型线技术决定着螺杆式空气压缩机产品定位的档次。
㈨ 螺杆制冷压缩机工作原理和结构图
螺杆式压缩机是一种新型的压缩机,主要由转子、机体、吸气和排气端座、滑阀、主轴承、推力轴承、轴封、平衡活塞等构成,如图 4-17所示。壳体就是压缩机的汽缸体与底座,内壁的断面呈横8字形,水平配置按一定传动比反向旋转的螺旋形转子;一个为凸齿,称阳转子;另一个为齿槽,称阴转子。外部铸有冷却水套或散热片,在汽缸的前后端盖上设有吸气、排气管和吸气、排气口。在底部设有排气量和卸载用的滑阀机构。在滑阀上还设有向汽缸喷油用的喷油孔。
㈩ 螺杆制冷压缩机工作原理和结构图是什么
螺杆式冷水机组的工作原理
螺杆冷水机兆冲肢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如下:
压缩机
电柜
蒸发器
冷凝器
天加螺杆机外型图
(一)双螺杆制冷压缩机(twin screw compressor)
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时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。
双螺杆结构图:
压缩原理:
吸气过程:气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
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。
(二)单螺杆制冷压缩机(single screw compressor)
利用一个主动转子和两个星轮族世的啮合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、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、能量调节装置。
容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆结构图:
压缩原理:
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,气体进入压缩腔判迹(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,压缩腔容积不断减小,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。