制冷壓縮機(jī)技術(shù)

1、制冷壓縮機(jī)電子教案 第三章 螺桿式制冷壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)是指用帶有螺旋槽的一個(gè)或兩個(gè)轉(zhuǎn)子（螺桿）在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)使氣體壓縮的制冷壓縮機(jī)。螺桿式制冷壓縮機(jī)屬于工作容積作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積型壓縮機(jī)，按照螺桿轉(zhuǎn)子數(shù)量的不同，螺桿式壓縮機(jī)有雙螺桿與單螺桿兩種。  第一節(jié) 螺桿式壓縮機(jī)的工作過(guò)程 一、工作原理及工作過(guò)程1. 組成螺桿式制冷壓縮機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、機(jī)殼（包括中部的氣缸體和兩端的吸、排氣端座等）、軸承、軸封、平衡活塞及輸氣量調(diào)節(jié)裝置組成。圖3-1是典型開啟螺桿式壓縮機(jī)的一對(duì)轉(zhuǎn)子、氣缸和兩端端座的外形圖。 1吸氣端座 2陰轉(zhuǎn)子 3氣缸 4滑閥 5排氣端座

2、 6陽(yáng)轉(zhuǎn)子 2. 工作原理螺桿式壓縮機(jī)的工作是依靠嚙合運(yùn)動(dòng)著的一個(gè)陽(yáng)轉(zhuǎn)子與一個(gè)陰轉(zhuǎn)子，并借助于包圍這一對(duì)轉(zhuǎn)子四周的機(jī)殼內(nèi)壁的空間完成的。3. 工作過(guò)程圖3-2為螺桿式壓縮機(jī)的工作過(guò)程示意圖。其中，a、b為一對(duì)轉(zhuǎn)子的俯視圖，c、d、e、f為一對(duì)轉(zhuǎn)子由下而上的仰視圖。  二、特點(diǎn)就壓縮氣體的原理而言，螺桿式制冷壓縮機(jī)與往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)一樣，同屬于容積式壓縮機(jī)械，就其運(yùn)動(dòng)形式而言，螺桿式制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子與離心式制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子一樣，作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以螺桿式制冷壓縮機(jī)兼有二者的特點(diǎn)。1. 優(yōu)點(diǎn)（1）轉(zhuǎn)速較高、又有質(zhì)量輕、體積小，占地面積小等一系列優(yōu)點(diǎn)。（2）動(dòng)力平衡

3、性能好，故基礎(chǔ)可以很小。（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易損件少，維修簡(jiǎn)單，使用可靠，有利于實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。（4）對(duì)液擊不敏感，單級(jí)壓力比高。（5）輸氣量幾乎不受排氣壓力的影響。在較寬的工況范圍內(nèi)，仍可保持較高的效率。2. 缺點(diǎn)（1）噪聲大。（2）需要有專用設(shè)備和刀具來(lái)加工轉(zhuǎn)子。（3）輔助設(shè)備龐大。  第二節(jié) 結(jié)構(gòu)及基本參數(shù) 一、主要零部件的結(jié)構(gòu)螺桿式制冷壓縮機(jī)的主要零部件包括機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、軸承、平衡活塞、軸封及輸氣量調(diào)節(jié)裝置等。1. 機(jī)殼螺桿式制冷壓縮機(jī)的機(jī)殼一般為剖分式。它由機(jī)體（氣缸體）、吸氣端座、排氣端座及兩端端蓋組成，如圖3-3所示。1吸氣端蓋 2吸氣端座 3機(jī)體 4

4、排氣端座 5排氣端蓋 2. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是螺桿式制冷壓縮機(jī)的主要部件。如圖3-4所示，常采用整體式結(jié)構(gòu)，將螺桿與軸做成一體。 1陰螺桿 2陽(yáng)螺桿 3. 軸承與油壓平衡活塞螺桿式制冷壓縮機(jī)屬高速重載。為了保證陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的精確定位及平衡軸向力和徑向力，必須選用高精度、高速、重載的軸承和相應(yīng)的平衡機(jī)構(gòu)，確保轉(zhuǎn)子可靠運(yùn)行。一般說(shuō)，低負(fù)荷、小型機(jī)器中，多采用滾動(dòng)軸承；高負(fù)荷、大中型機(jī)器中，多采用滑動(dòng)軸承。為了平衡部分或全部軸向力，通常用一個(gè)平衡活塞來(lái)達(dá)到這一目的。圖3-5所示為一個(gè)油壓平衡活塞的結(jié)構(gòu)。4. 軸封制冷系統(tǒng)的密封至關(guān)重要，因此在開啟螺桿式制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子外伸軸處，通常采用密封

5、性能較好的接觸式機(jī)械密封，它主要有圖3-6所示的彈簧式和圖3-7所示的波紋管式兩種。 1、2傳動(dòng)銷 3傳動(dòng)套 4彈簧座 5彈簧 6動(dòng)環(huán)輔助密封圈7動(dòng)環(huán) 8卡環(huán) 9靜環(huán) 10靜環(huán)輔助密封圈 11防轉(zhuǎn)銷 5. 輸氣量調(diào)節(jié)滑閥輸氣量調(diào)節(jié)滑閥是螺桿式制冷壓縮機(jī)中用來(lái)調(diào)節(jié)輸氣量的一種結(jié)構(gòu)元件，雖然螺桿式制冷壓縮機(jī)的輸氣量調(diào)節(jié)方法有多種，但采用滑閥的調(diào)節(jié)方法獲得了普遍的應(yīng)用。如圖3-8a所示。1鎖緊螺母 2密封墊片 3螺釘 4傳動(dòng)套 5波紋管6動(dòng)環(huán) 7靜環(huán)輔助密封圈 8靜環(huán) 9防轉(zhuǎn)銷 a)滑閥工作示意圖 b)滑閥結(jié)構(gòu)示意圖1陽(yáng)轉(zhuǎn)子 2陰轉(zhuǎn)子 3滑閥 4油壓活塞 6.

6、 噴油結(jié)構(gòu)螺桿式制冷壓縮機(jī)大多采用噴油結(jié)構(gòu)。如圖3-8b所示。 7. 聯(lián)軸器開啟螺桿式制冷壓縮機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)。二、基本參數(shù)1. 轉(zhuǎn)子的齒形型面：主動(dòng)轉(zhuǎn)子和從動(dòng)轉(zhuǎn)子的齒面均為型面，是空間曲面。a)對(duì)稱圓弧齒形 b)非對(duì)稱圓弧齒形齒形：型面在垂直于轉(zhuǎn)子軸線平面（端面）上的投影稱為轉(zhuǎn)子的齒形，是一條平面曲線。嚙合線：陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒形在端平面上嚙合運(yùn)動(dòng)的嚙合點(diǎn)軌跡，叫做齒形的嚙合線，如圖3-9所示，齒形一般由圓弧、擺線、橢圓、拋物線、徑向直線等組成。型線：組成轉(zhuǎn)子齒形的曲線稱為型線。（1）齒形的基本要求 1) 1)     較好的氣密

7、性 泄漏途徑如圖3-10所示。接觸線方向的泄漏如圖3-11所示。如圖3-12所示，稱為泄漏三角形。2)接觸線長(zhǎng)度盡量短 3)較大的面積利用系數(shù) 。（2）典型齒形在螺桿式壓縮機(jī)中，對(duì)于齒形中心線兩邊型線相同的稱對(duì)稱型線（圖3-9a），不同的稱非對(duì)稱型線（圖3-9b），齒形型線都在節(jié)圓內(nèi)或節(jié)圓外的稱單邊型線（圖3-9），否則稱為雙邊型線。1)X齒形 X齒形如圖3-13所示，它是由瑞典Atlas copco公司在圓弧擺線所組成的單邊不對(duì)稱齒形的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而成。2)Sigma齒形 Sigma齒形如圖3-14所示，它是由德國(guó)Kaeser壓縮機(jī)公司在圓弧擺線所組成的單邊不對(duì)稱齒形的基礎(chǔ)上研制成功的。3

8、)CF齒形 CF齒形如圖3-15所示，它是由德國(guó)GHH公司設(shè)計(jì)的。應(yīng)當(dāng)看到，用以評(píng)價(jià)或比較不同齒形的許多因素是相互制約的。如：為了減小泄漏三角形，確保螺桿的軸向氣密性采用點(diǎn)嚙合擺線，就不可避免地使接觸線長(zhǎng)度增加；為了保護(hù)擺線的發(fā)生點(diǎn)，采用小圓弧或直線作齒頂型線，則增大了泄漏三角形等等。所以應(yīng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)合選用不同的齒形?，F(xiàn)在各種新的齒形層出不窮，如日本日立的a齒形，日本神戶的b齒形（圖3-16a），瑞典斯達(dá)爾（Stals）齒形（圖3-16b），極大地提高了螺桿壓縮機(jī)的性能。 a)b齒形 b)Stals齒形2. 轉(zhuǎn)子的齒數(shù)和扭轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)子的齒數(shù)和壓縮機(jī)的輸氣量、效率及轉(zhuǎn)子的剛度有很大關(guān)

9、系。通常轉(zhuǎn)子齒數(shù)越少，在相同的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度和端面面積時(shí)，壓縮機(jī)有較大的輸氣量。轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角是指轉(zhuǎn)子上的一個(gè)齒在轉(zhuǎn)子兩端端平面上投影的夾角，如圖3-17所示，它表示轉(zhuǎn)子上一個(gè)齒的扭曲程度。3. 圓周速度和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子齒間圓周速度是影響壓縮機(jī)尺寸、質(zhì)量、效率及傳動(dòng)方式的一個(gè)重要因素。圓周速度大：1） 1）  在相同輸氣量的情況下，壓縮機(jī)的質(zhì)量及外形尺寸將減??；2） 2）  并且氣體通過(guò)壓縮機(jī)間隙的相對(duì)泄漏量將會(huì)減少；3） 3）  氣體在吸、排氣孔口及齒間內(nèi)的流動(dòng)阻力損失相應(yīng)增加。圓周速度確定后，螺桿轉(zhuǎn)速也隨之確定。4. 公稱直徑、長(zhǎng)徑比螺桿直徑是關(guān)系到螺桿壓縮機(jī)系列化、零件標(biāo)

10、準(zhǔn)化、通用化的一個(gè)重要參數(shù)。長(zhǎng)徑比l: 螺桿式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子螺旋部分的軸向長(zhǎng)度L與其公稱直徑D0之比按我國(guó)機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JBT69061993噴油螺桿式單級(jí)制冷壓縮機(jī)中，推薦的螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)系列見(jiàn)表3-1。 表3-1我國(guó)螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)陽(yáng)轉(zhuǎn)子名義直徑/mm100 125 100 120 160 200 250 315 400 500 陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速/（r/min）440029601450轉(zhuǎn)子長(zhǎng)徑比1、1.5制冷劑R12、R22、R7175. 級(jí)數(shù)與壓力比對(duì)噴油螺桿式壓縮機(jī)，一般采用一級(jí)壓縮或二級(jí)壓縮。無(wú)油螺桿式壓縮機(jī)主要是根據(jù)許可的排氣溫度來(lái)決定壓力比和級(jí)數(shù).6. 間隙螺桿式壓縮機(jī)兩轉(zhuǎn)

11、子之間，轉(zhuǎn)子與機(jī)體之間要求留有適當(dāng)?shù)拈g隙。這不僅考慮制造和裝配誤差，也考慮了彎曲變形和熱變形的因素。 第三節(jié) 輸氣量與輸氣量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 一、輸氣量的計(jì)算理論輸氣量為單位時(shí)間內(nèi)陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的齒間容積之和，即 （3-1） 壓縮機(jī)兩轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于齒輪的嚙合傳動(dòng)，因此z1n1=z2n2 （3-2） 又 V1=A01L V2=A02L則壓縮機(jī)理論輸氣量可寫成 （3-3） 令 （3-4）則壓縮機(jī)理論輸氣量可寫成 （3-5）  Cn¾¾面積利用系數(shù)，是由轉(zhuǎn)子齒形和齒數(shù)所決定的常數(shù)。A. A.   &#

12、160;          直徑和長(zhǎng)度尺寸相同的兩對(duì)轉(zhuǎn)子，面積利用系數(shù)大的一對(duì)轉(zhuǎn)子，其輸氣量大，反之輸氣量小。B. B.              相同輸氣量的螺桿壓縮機(jī)，面積利用系數(shù)大的轉(zhuǎn)子，機(jī)器外形尺寸和質(zhì)量可以小些。C. C.            &#

13、160; 幾種齒形的面積利用系數(shù)如表3-2所示。 表3-2 幾種齒形的面積利用系數(shù)齒形名稱SRM對(duì)稱齒形SRM不對(duì)稱齒形單邊不對(duì)稱齒形X齒形Sigma齒形CF齒形陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù)比z2: zl6:46:46:46:46:56:5面積利用系數(shù)Cn0.4720.520.5210.560.4170.595當(dāng)轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角大到某數(shù)值時(shí)，致使轉(zhuǎn)子的齒間容積不能完全充氣?？紤]這一因素對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的影響，用扭角系數(shù)Cf表征。表3-3列出了陽(yáng)轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角f1與Cf的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表3-3 陽(yáng)轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角f1與Cf的對(duì)應(yīng)值扭轉(zhuǎn)角f1/（°）240270300扭角系數(shù)Cf0.9990.9890.971由于

14、泄漏、氣體受熱等，螺桿式制冷壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量，低于它的理論輸氣量，用輸氣系數(shù)表征影響吸氣量的損失。當(dāng)考慮到壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)hV時(shí)，其實(shí)際輸氣量qva為 （3-6）二、影響輸氣系數(shù)的主要因素1. 泄漏氣體通過(guò)間隙的泄漏，可分為外泄漏和內(nèi)泄漏兩種，外泄漏影響輸氣系數(shù)，內(nèi)泄漏僅影響壓縮機(jī)的功耗。2. 吸氣壓力損失氣體通過(guò)壓縮機(jī)吸氣管道和吸氣孔口時(shí)，產(chǎn)生氣體流動(dòng)損失，吸氣壓力降低，比體積增大，相應(yīng)地減少了壓縮機(jī)的吸氣量，降低了壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)。3. 預(yù)熱損失在吸氣過(guò)程中，氣體受到吸氣管道、轉(zhuǎn)子和機(jī)殼的加熱而膨脹，相應(yīng)地減少了氣體的吸入量，降低了壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)。 三、輸氣量調(diào)節(jié)螺桿式制冷壓

15、縮機(jī)輸氣量調(diào)節(jié)的方法主要有吸入節(jié)流調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)停調(diào)節(jié)、變頻調(diào)節(jié)、滑閥調(diào)節(jié)、柱塞閥調(diào)節(jié)等。目前使用較多的為滑閥調(diào)節(jié)和塞柱閥調(diào)節(jié)。1. 滑閥調(diào)節(jié)1)工作原理 即通過(guò)改變轉(zhuǎn)子的有效工作長(zhǎng)度，來(lái)達(dá)到輸氣量調(diào)節(jié)的目的。圖3-18為滑閥調(diào)節(jié)的原理圖。  圖3-19為螺桿式制冷壓縮機(jī)輸氣量和滑閥位置的關(guān)系曲線。螺桿式制冷壓縮機(jī)的輸氣量調(diào)節(jié)范圍一般為10%100% 內(nèi)的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過(guò)程中，功率與輸氣量在50%以上負(fù)荷運(yùn)行時(shí)幾乎是成正比例關(guān)系，但在50%以下時(shí)，性能系數(shù)則相應(yīng)會(huì)大幅度下降。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的組成 輸氣量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由三部分組成：第一部分包括滑閥、滑閥頂桿、油活塞、液壓缸、壓縮彈簧及端座；第二部分為輸

16、氣量調(diào)節(jié)指示器；第三部分為油路及輸氣量調(diào)節(jié)控制閥。  1、2塞柱閥 3)調(diào)節(jié)過(guò)程 滑閥軸向移動(dòng)的動(dòng)作是根據(jù)吸氣壓力和溫度，通過(guò)液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，圖3-20表示電磁換向閥組控制輸氣量調(diào)節(jié)滑閥的工作情況。2. 塞柱閥調(diào)節(jié)圖3-21表示了塞柱閥調(diào)節(jié)輸氣量的工作原理。塞柱閥的啟閉是通過(guò)電磁閥控制液壓泵中油的進(jìn)出來(lái)實(shí)現(xiàn)的。塞柱閥調(diào)節(jié)輸氣量只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方法在小型、緊湊型螺桿壓縮機(jī)中常?？梢钥吹?。四、內(nèi)容積比調(diào)節(jié)由于壓縮機(jī)內(nèi)壓縮終了的壓力pcyd往往同排氣腔內(nèi)的壓力pdk不相等，造成了附加功損失。為此，有必要進(jìn)行內(nèi)容積比調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)pcyd等于pdk，以適應(yīng)壓縮機(jī)在不同工

17、況下的高效運(yùn)行。內(nèi)容積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的目的：就是通過(guò)改變徑向排氣孔口的位置來(lái)改變內(nèi)容積比，以適應(yīng)不同的運(yùn)行工況。一般生產(chǎn)廠根據(jù)壓縮機(jī)應(yīng)用中的常用工況要求，提供不同內(nèi)容積比的壓縮機(jī)供選擇，以適應(yīng)不同的內(nèi)容積比的要求。我國(guó)內(nèi)容積比推薦值有2.6、3.6、5三種，以適應(yīng)高溫、中溫及低溫等不同蒸發(fā)溫度的要求。另外，對(duì)于工況變化范圍大的機(jī)組，有必要實(shí)現(xiàn)內(nèi)容積比隨工況變化進(jìn)行無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)。 1輸氣量調(diào)節(jié)滑閥 2彈簧 3內(nèi)容積比調(diào)節(jié)滑閥4、7油活塞 5、6、8進(jìn)出油孔圖3-22是德國(guó)寇爾托馬塔（Kiihlautomat）公司所采用的滑閥無(wú)級(jí)內(nèi)容積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。1內(nèi)容積比調(diào)節(jié)桿 2輸氣量調(diào)節(jié)閥 3內(nèi)容積比

18、調(diào)節(jié)滑閥 4液壓缸5負(fù)荷指示器 6液壓活塞 7輸氣量調(diào)節(jié)桿圖3-23是日本日立制作所MYCOM中V系列機(jī)器的一種手動(dòng)內(nèi)容積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。a)調(diào)節(jié)滑閥推上 b)調(diào)節(jié)滑閥退下1控制活塞機(jī)構(gòu) 2油活塞 3內(nèi)容積比調(diào)節(jié)滑閥圖3-24是瑞典Stals-mini-S20型螺桿式壓縮機(jī)的內(nèi)容積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)將內(nèi)容積比分高低兩檔。 第四節(jié) 螺桿式壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu) 一、開啟螺桿式壓縮機(jī)開啟螺桿式制冷壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、輕紡、科研方面的低溫試驗(yàn)；應(yīng)用于食品、水產(chǎn)、商業(yè)的低溫加工貯藏和運(yùn)輸；應(yīng)用于工廠、醫(yī)院及公共場(chǎng)所等大型建筑的空氣調(diào)節(jié)等。因?yàn)樗凶约旱奶攸c(diǎn)，所以一般以壓縮機(jī)組型

19、式出售。1. 優(yōu)點(diǎn)（1）壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)相分離，使壓縮機(jī)的適用范圍更廣。（2）同一臺(tái)壓縮機(jī)，可以適應(yīng)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)不同的制冷劑和使用工況條件，配用不同容量的電動(dòng)機(jī)。2. 發(fā)展趨勢(shì)和研究成果開啟螺桿式制冷壓縮機(jī)存在噪聲大、制冷劑較易泄漏、油路系統(tǒng)復(fù)雜等缺點(diǎn)。因此，除了在使用氨工質(zhì)或電力無(wú)法供應(yīng)的情況下，中小型螺桿式制冷壓縮機(jī)的發(fā)展方向是封閉式機(jī)型。近十幾年以來(lái)，開啟螺桿式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造方面有了很大改進(jìn)，概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面：（1） （1）       普遍采用

20、內(nèi)容積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 圖3-25所示是按三種內(nèi)容積比Vi=2.6、3.5、5開設(shè)的排氣孔口，在工況變化時(shí)，通過(guò)內(nèi)容積比調(diào)節(jié)所得到的壓縮機(jī)在全負(fù)荷時(shí)軸功率的提高率。（2）采用單機(jī)雙級(jí)壓縮 制冷裝置采用兩級(jí)壓縮系統(tǒng)，設(shè)備費(fèi)用較高，因此，如日本日立制作所、瑞典Stals等公司研制了單機(jī)雙級(jí)螺桿式壓縮機(jī)，如圖3-26所示。（3）開啟螺桿式壓縮機(jī)的小型化 1)改進(jìn)齒形 2)優(yōu)化供油量和油質(zhì)3)采用滾動(dòng)軸承和無(wú)液壓泵系統(tǒng) 4)采用水冷式電動(dòng)機(jī) 5)采用經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng) 二、半封閉螺桿式壓縮機(jī)半封閉螺桿式制冷壓縮機(jī)的額定功率一般在10100kW，在使用R134a工質(zhì)時(shí)，其冷凝溫度可達(dá)70，使用R404A或R407C工

21、質(zhì)時(shí)，單級(jí)蒸發(fā)溫度最低可達(dá)-45。因此，由于它在冷凝壓力和排氣溫度很高，尤其在壓力差很大的苛刻工況下也能安全可靠地運(yùn)行，近幾年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。半封閉螺桿式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)是：（1）壓縮機(jī)的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子都采用6:5或7:5齒數(shù)，主要提高轉(zhuǎn)子圓周速度和陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度差。（2）油分離器與主機(jī)可做成一體化。圖3-27 所示壓縮機(jī)組的油分離器設(shè)置在壓縮機(jī)機(jī)體內(nèi)，使得機(jī)組裝置緊湊。（3）內(nèi)置電動(dòng)機(jī)靠制冷劑氣體冷卻，電動(dòng)機(jī)效率大大提高，而且，電動(dòng)機(jī)有較大的過(guò)載能力，其尺寸也相應(yīng)縮小。1壓差閥 2止回閥 3油過(guò)濾器 4排溫控制探頭 5內(nèi)容積比控制機(jī)構(gòu) 6電動(dòng)機(jī) 7滾動(dòng)軸承 8陽(yáng)轉(zhuǎn)子 9輸氣量控制器 1

22、0油分離器11陰轉(zhuǎn)子 12電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置 13接線盒（4）壓差供油壓（5）無(wú)油冷卻系統(tǒng)。（6）采用噴射液體制冷劑進(jìn)行冷卻降溫。圖3-28 是德國(guó)比澤爾公司在半封閉螺桿式壓縮機(jī)上的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。1排氣溫度傳感器 2溫控噴液閥 3視鏡 4電磁閥 5噴油入口 （7）微型半封閉螺桿式壓縮機(jī)應(yīng)用變頻器調(diào)節(jié)輸氣量。同時(shí)，除了少量微型半封閉螺桿式壓縮機(jī)，大多數(shù)半封閉螺桿式壓縮機(jī)都設(shè)置內(nèi)容積比有級(jí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。1內(nèi)容積比調(diào)節(jié)閥 2排氣口 3輸氣量調(diào)節(jié)活塞4吸氣口 5經(jīng)濟(jì)器補(bǔ)氣孔口圖3-29是美國(guó)開利公司生產(chǎn)的06T系列半封閉式螺桿壓縮機(jī)。， 三、全封閉螺桿式壓縮機(jī)由于制造和安裝技術(shù)要求高，全封

23、閉螺桿式壓縮機(jī)是近年才得到開發(fā)的。圖3-30 是美國(guó)頓漢布什（DunhamBush）公司用于儲(chǔ)水、冷凍冷藏和空調(diào)的全封閉式螺桿制冷壓縮機(jī)。1排氣孔口 2內(nèi)置電動(dòng)機(jī) 3吸氣截止閥 4吸氣口 5吸氣止回閥6吸氣過(guò)濾網(wǎng) 7過(guò)濾器 8輸氣量調(diào)節(jié)油活塞 9調(diào)節(jié)滑閥10陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子 11主軸承 12油分離器 13擋油板 圖3-31 是比澤爾公司VSK型系列的全封閉螺桿式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)配用功率1020kW，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是臥式布置，輸氣量調(diào)節(jié)不設(shè)滑閥，采用電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)。  第五節(jié) 螺桿式壓縮機(jī)裝置系統(tǒng)一、機(jī)組生產(chǎn)廠多將壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及潤(rùn)滑系統(tǒng)、輸氣量調(diào)節(jié)的控制裝置，安全保護(hù)

24、裝置和監(jiān)控儀表等組裝成機(jī)組的形式，稱為螺桿式制冷壓縮機(jī)組。圖3-32所示為開啟螺桿式制冷壓縮機(jī)組的系統(tǒng)圖。1. 油分離器對(duì)于大中型開啟式壓縮機(jī)，為了提高分離效果，通常設(shè)置一次油分離器后，再增設(shè)二次油分離器。圖3-33是三種常見(jiàn)的油分離器結(jié)構(gòu)。圖3-34為一臥式高效多級(jí)油分離器， a)臥式油分離器 b)立式油分離器 c)二次油分離器l出口接管 2安全閥接管 3進(jìn)口接管 4感溫包連接處 5消聲器 6液壓泵回油接管7油壓調(diào)節(jié)閥回油接管 8、16油位計(jì) 9儲(chǔ)油器 10油過(guò)濾器 11、15出油口 12電加熱器連接處 13排氣止回閥 14安全閥接管 17排油閥 18油加熱器 19進(jìn)氣接口 20排空閥 21

25、排氣溫度計(jì) 22壓力閥接管2. 油冷卻器大中型的螺桿式壓縮機(jī)必須設(shè)置油冷卻器，降低油溫，使油具有合適的粘度，以便再次循環(huán)使用。油冷卻器有兩種，圖3-35a表示的水冷卻型和圖3-35b表示的制冷劑冷卻型。對(duì)于封閉式壓縮機(jī)，由于系統(tǒng)采用噴液冷卻，加上高溫潤(rùn)滑油的使用，一般可以省去油冷卻器。a)水冷卻型油冷卻器 b)制冷劑冷卻型油冷卻器1排空閥 2、7進(jìn)油口 3、8出油口 4冷卻水出口 5冷卻水入口6排油閥 9制冷劑出口 10制冷劑進(jìn)口3. 油過(guò)濾器為了保護(hù)制冷機(jī)的潤(rùn)滑部分和液壓泵，在油系統(tǒng)的兩個(gè)地方設(shè)置過(guò)濾器。4. 液壓泵和油壓調(diào)節(jié)閥液壓泵是螺桿式壓縮機(jī)不可缺少的重要輔助設(shè)備，可以由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)

26、，也可與壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)。為了使供給壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油保持一定的油壓，裝有油壓調(diào)節(jié)閥。5. 油加熱器、油壓保護(hù)開關(guān)和油溫保護(hù)為了防止在環(huán)境溫度較低時(shí)由于油溫過(guò)低影響機(jī)組起動(dòng)，一般都裝有油加熱器。向壓縮機(jī)正常供油是機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，故油壓保護(hù)對(duì)提高壓縮機(jī)可靠性至關(guān)重要。如因油冷卻器性能下降，水量減少或斷水等原因，使向壓縮機(jī)供油的溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，油溫保護(hù)裝置動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)隨即停止工作。二、帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)在機(jī)殼或端蓋的適當(dāng)位置開設(shè)補(bǔ)氣口，使轉(zhuǎn)子基元容積在壓縮過(guò)程的某一轉(zhuǎn)角范圍，與補(bǔ)氣口相通，使系統(tǒng)中增設(shè)的中間容器內(nèi)的閃發(fā)性氣體，通過(guò)補(bǔ)氣口進(jìn)入基元容積中。這樣，單級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)按雙級(jí)制冷循環(huán)工作

27、，達(dá)到節(jié)能的效果。此增設(shè)的中間容器稱為經(jīng)濟(jì)器。帶經(jīng)濟(jì)器的制冷系統(tǒng)有一級(jí)節(jié)流和二級(jí)節(jié)流兩種形式，如圖3-36所示。對(duì)于一級(jí)節(jié)流系統(tǒng)如圖3-36a所示。 a)一級(jí)節(jié)流制冷系統(tǒng) b)二級(jí)節(jié)流制冷系統(tǒng)1壓縮機(jī) 2油分離器 3冷凝器 4貯液器 5經(jīng)濟(jì)器6蒸發(fā)器 7、8節(jié)流閥 9油冷卻器對(duì)于二級(jí)節(jié)流系統(tǒng)如圖3-36b所以示。另外，帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿式制冷壓縮機(jī)有較寬的運(yùn)行范圍，單級(jí)壓力比大，卸載運(yùn)行時(shí)能實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行；加工基本與單級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)相同，制冷系統(tǒng)中閥門和設(shè)備增加不多，故目前應(yīng)用越來(lái)越廣泛。三、噴液螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)螺桿式壓縮機(jī)噴液或噴油，是利用了它對(duì)濕行程不敏感，即不怕帶液運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)而實(shí)施的。因此，

28、人們開發(fā)了在壓縮機(jī)壓縮過(guò)程中用噴射制冷劑液體代替噴油，借此省去油冷卻器，縮小油分離器，并且噴液冷卻能使排氣溫度下降，防止封閉式壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)因排氣溫度過(guò)高引起保護(hù)裝置動(dòng)作而停機(jī)。圖3-37是螺桿式制冷壓縮機(jī)噴液系統(tǒng)原理圖。在噴液不能完全代替噴油，因?yàn)橛陀幸欢ㄕ扯?，密封效果好，所以，目前常用的是制冷劑液體和油混合后噴射進(jìn)去。1壓縮機(jī) 2油分離器 3冷凝器 4儲(chǔ)液器5調(diào)節(jié)閥 6節(jié)流閥 7蒸發(fā)器四、多臺(tái)主機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)隨著螺桿式壓縮機(jī)半封閉化、小型化及控制系統(tǒng)的發(fā)展，近幾年多臺(tái)主機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)取得很大發(fā)展，其適用冷量范圍為2401500kW。多臺(tái)主機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)不僅有利于工況調(diào)節(jié)，同時(shí)也帶來(lái)了一系列其

29、它優(yōu)點(diǎn)：其一是可以用較少的機(jī)型來(lái)滿足不同輸氣量的需要；其二是使用時(shí)可以逐臺(tái)啟動(dòng)主機(jī)，對(duì)電網(wǎng)沖擊小。其三是運(yùn)轉(zhuǎn)效率可以提高，當(dāng)其中某一臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以單獨(dú)維修而系統(tǒng)仍可以維持運(yùn)轉(zhuǎn)。第六節(jié) 單螺桿式壓縮機(jī) 單螺桿壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、重量輕、效率高、振動(dòng)小和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。目前單螺桿式壓縮機(jī)有開啟式和半封閉式兩種。一、單螺桿壓縮機(jī)的工作原理單螺桿壓縮機(jī)是利用形似渦輪截面的星輪，與蝸桿轉(zhuǎn)子（又稱螺桿轉(zhuǎn)子）相嚙合，故又有蝸桿壓縮機(jī)之稱。其開啟式結(jié)構(gòu)如圖3-38所示。圖中由螺桿轉(zhuǎn)子1的齒間凹槽、星輪3和氣缸內(nèi)壁組成一獨(dú)立的基元容積，猶如往復(fù)式壓縮機(jī)的氣缸容積，轉(zhuǎn)動(dòng)的星輪齒片作為活塞

30、，隨著轉(zhuǎn)子和星輪不斷地移動(dòng)，基元容積的大小發(fā)生周期性的變化。其工作原理如圖3-39所示。1螺桿轉(zhuǎn)子 2內(nèi)容積比調(diào)節(jié)滑閥 3星輪 4軸封5輸氣量調(diào)節(jié)滑閥 6軸承 a)吸氣過(guò)程 b)壓縮過(guò)程 c)排氣過(guò)程1)吸氣過(guò)程（圖3-39a）。2)壓縮過(guò)程（圖3-39b）。3)排氣過(guò)程（圖3-39c）。由上述工作原理可知，單螺桿壓縮機(jī)的一個(gè)基元容積在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)，完成了兩次吸氣、壓縮和排氣循環(huán)。二、結(jié)構(gòu)參數(shù)1. 轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)和星輪齒數(shù)轉(zhuǎn)子的齒槽數(shù)zl取決于所要求的內(nèi)容積比。星輪齒片數(shù)z2與轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)zl相比互為質(zhì)數(shù)，如此選擇的目的是嚙合運(yùn)動(dòng)中齒片與齒槽的磨損均勻。2. 星輪齒形單螺桿式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速較高，星輪齒片和轉(zhuǎn)子齒槽相對(duì)滑動(dòng)速度大，因此必須選擇潤(rùn)滑性能良好的星輪齒形，減少星輪齒片的磨損，對(duì)提高壓縮機(jī)的效率影響很大。星輪的齒形有：（1）平面直齒形 （2）柱面齒形 （3）平面直齒反包絡(luò)齒形 3. 星輪直徑D2與轉(zhuǎn)子直徑D1（見(jiàn)圖3-40）之比lD一般情況下比值lD為1，即4. 中心