螺桿式壓縮機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

螺桿式壓縮機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理螺桿式壓縮機是用途比擬廣泛的回轉(zhuǎn)式壓縮機，屬于容積式壓縮機的一種。它具有在較低壓力下，流量幅度較寬的操作特性。在石油化工生產(chǎn)中，常常用于天然氣集輸，燃料氣的增壓、冷凍、壓縮（丙烷/丁烷），放火炬氣體壓縮以及空氣壓縮等場合。螺桿式壓縮機常用的有無油螺桿式壓縮機和噴油螺桿式壓縮機，無油螺桿式壓縮機通常用在排氣量為3^1000m3/min,排氣壓力小于1.OMPa情況下，噴油螺桿式壓縮機通常用在排氣量為5^100m3/min,排氣壓力小于1.7MPa情況---O和往復(fù)式壓縮機相比，螺桿式壓縮機有以下特點：1）結(jié)構(gòu)簡單，運動部件少，沒有往復(fù)式壓縮機需要經(jīng)常維修的氣閥、活塞環(huán)、填料密封等零部件，維護簡單，費用較低，使用壽命較長；2）減少或消除了氣流脈動；3）能適應(yīng)壓縮濕氣體以及含有液滴的氣體；4）在有冷卻潤滑劑連續(xù)流動的情況下，允許的單級壓力比要高得多（可高達20~30）,并且排氣溫度較低；5）由于不存在往復(fù)慣性力，可在高轉(zhuǎn)數(shù)、高壓比下工作，特別是噴油或噴液的螺桿式壓縮機，由于壓縮氣體內(nèi)冷效果好于往復(fù)式壓縮機的外部冷卻，因而功率利用充分；6）轉(zhuǎn)子型線復(fù)雜，加工要求高，不適于作高壓壓縮機用，特別是干式螺桿壓縮機為了減少內(nèi)部溫度的上升，必須用增速齒輪提高其轉(zhuǎn)數(shù)，因此機械損失大，運行中氣流噪聲較大。01螺桿式壓縮機的分類和基本結(jié)構(gòu)螺桿式壓縮機可分為干式（無油潤滑）螺桿壓縮機和濕式（噴油或噴液式）螺桿壓縮機兩類。干式（無油潤滑）螺桿式壓縮機（圖1）為了保障轉(zhuǎn)子間必不可少的間隙，通常采用同步齒輪。干式螺桿壓縮機中陽轉(zhuǎn)子（主動轉(zhuǎn)子）靠同步齒輪帶動陰轉(zhuǎn)子（從動轉(zhuǎn)子），轉(zhuǎn)子嚙合過程中互不接觸，靠有一定間隙的一對螺桿高速旋轉(zhuǎn)，到達密封氣體和壓縮氣體的目的。干式螺桿壓縮機的氣缸上帶有冷卻水套，用來冷卻被壓縮的氣體。其基本結(jié)構(gòu)包括氣缸、陰轉(zhuǎn)子、陽轉(zhuǎn)子、同步齒輪、軸承、密封裝置以及氣量調(diào)節(jié)裝置等主要部件。噴油式螺桿壓縮機通常不設(shè)同步齒輪，陽轉(zhuǎn)子直接帶動陰轉(zhuǎn)子，并且靠噴入的潤滑油在轉(zhuǎn)子間形成油膜，起到密封、潤滑和冷卻的作用。噴液式螺桿壓縮機是靠噴入制冷劑或噴水起到冷卻和密封的作用。它改變了單純噴油（噴油量甚至高達機器容積排量的1%）而必須增加龐大的油處理、回收系統(tǒng)。但是噴液也不宜全部代替噴油，油的潤滑作用是制冷劑所不能取代的。02螺桿式壓縮機的工作原理通常螺桿式壓縮機的主動轉(zhuǎn)子節(jié)圓外具有凸齒，從動轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)具有凹齒。如果將陽轉(zhuǎn)子的齒當(dāng)做活塞，陰轉(zhuǎn)子的齒槽視為氣缸（齒槽與機體內(nèi)圓柱面及端壁面共同構(gòu)成工作容積稱為基元容積），這就如同活塞式壓縮機的工作過程，隨著一對螺桿旋轉(zhuǎn)嚙合運動，轉(zhuǎn)子的基元容積由于陰、陽轉(zhuǎn)子的相繼侵入而發(fā)生改變。在吸氣端設(shè)置同步齒輪，由厚齒和薄齒疊合在一起，通過調(diào)整厚齒和薄齒的相對位置，可以調(diào)整陰、陽轉(zhuǎn)子間的嚙合間隙，保障陰、陽轉(zhuǎn)子即使在反轉(zhuǎn)時也不接觸，減少了磨損，提高了使用壽命。如圖3所示為螺桿式壓縮機的工作原理示意。螺桿式壓縮機的吸、排氣口分別位于機體兩端，呈對角線布置。氣體經(jīng)吸入口進入基元容積對(陰、陽轉(zhuǎn)子各有一個基元容積組成一對基元容積)，由于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)運動，轉(zhuǎn)子的齒連續(xù)地脫離另一個轉(zhuǎn)子的齒槽，齒槽的空間容積不斷增大，直到最大時，吸氣終了，如圖3(a)所示?；莘e對與吸入口隔開，開始壓縮。壓縮過程中，基元容積對逐漸推移，容積在逐漸地縮小，氣體被壓縮，如圖3(b)所示。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在某一特定位置(根據(jù)工況確定的壓力比而求取的轉(zhuǎn)角位置或螺桿某一長度)，基元容積對與排氣口連通，壓縮終了