12第12講__螺桿式制冷壓縮機(jī)

1、3.1.1.2 螺桿式制冷壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)屬于容積式壓縮機(jī)。與往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)工作方式不同的是，它利用置于氣缸內(nèi)的一個(gè)或兩個(gè)具有螺旋狀齒槽的轉(zhuǎn)子相互嚙合旋轉(zhuǎn)，使齒間容積發(fā)生變化，從而完成氣體的吸入、壓縮和排出三個(gè)過(guò)程。螺桿式壓縮機(jī)由于無(wú)余隙容積，故在實(shí)際工作過(guò)程中無(wú)剩余氣體的膨脹過(guò)程，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間具有很小的間隙，相互之間沒(méi)有滑動(dòng)摩擦，所以內(nèi)效率和機(jī)械效率都比較高。另外由于它無(wú)吸、排氣閥裝置，易損件少，維護(hù)管理方便，使用壽命長(zhǎng)，以及零部件少，金屬材料的消耗量少等優(yōu)點(diǎn)，目前已得到廣泛的應(yīng)用。 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 n 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 n 1.類型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成：主要由

2、轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、軸承、軸封、活塞及能量調(diào)節(jié)裝置組成。轉(zhuǎn)子之間及轉(zhuǎn)子和氣缸、端座間留有很小的間隙。吸氣端座和氣缸上部設(shè)有軸向和徑向吸氣孔口，排氣端座和滑閥上分別設(shè)有軸向和徑向排氣孔口?；瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 n 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。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子的齒、齒槽與機(jī)殼內(nèi)壁所構(gòu)成的呈V字形的一對(duì)齒間容積稱為基元容積，其容積大小會(huì)發(fā)生周期性的變化，同時(shí)還會(huì)沿著轉(zhuǎn)子的軸向由吸氣口側(cè)向排氣口側(cè)移動(dòng)，將制冷劑氣體吸入并壓縮至一定的壓力后排出。螺桿式壓縮機(jī)的工作過(guò)程包括：吸氣過(guò)程、壓縮過(guò)程、排氣過(guò)程。3.螺

3、桿式壓縮機(jī)（組）的表示方法 優(yōu)點(diǎn)： 與活塞式制冷壓縮機(jī)相比，螺桿式制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速較高（通常在3000r/min以上），又有質(zhì)量輕、體積小，占地面積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而經(jīng)濟(jì)性較好；沒(méi)有往復(fù)質(zhì)量慣性力，動(dòng)力平衡性能好，故基礎(chǔ)可以很??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易損件少，所以運(yùn)行周期長(zhǎng)，維修簡(jiǎn)單，使用可靠，有利于實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化；對(duì)進(jìn)液不敏感，可采用噴油或噴液冷卻，故在相同的壓力比下，排氣溫度比活塞式制冷壓縮機(jī)低得多，因此單級(jí)壓力比高； 與離心式制冷壓縮機(jī)相比，螺桿式制冷壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。即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。 缺點(diǎn)：由于氣體周期性地高速通過(guò)吸、排氣孔口

4、，及通過(guò)縫隙的泄漏等原因，使壓縮機(jī)有很大的噪聲，需要采取消音或隔音措施；要求精度較高的螺旋狀轉(zhuǎn)子，這樣就需要有專用設(shè)備和刀具來(lái)加工；由于間隙密封和轉(zhuǎn)子剛度等的限制，目前螺桿式制冷壓縮機(jī)還不能像活塞式制冷壓縮機(jī)那樣達(dá)到較高的終了壓力；由于螺桿式制冷壓縮機(jī)采用噴油方式進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，需要噴入大量油而必須配置相應(yīng)的輔助設(shè)備，從而使整個(gè)機(jī)組的體積和質(zhì)量加大。4.螺桿式制冷壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 5.螺桿式制冷壓縮機(jī)的輸氣量及影響容積效率的因素 （1）輸氣量計(jì)算螺桿式制冷壓縮機(jī)輸氣量的概念與活塞式相同，也是指壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體，換算到吸氣狀態(tài)下的容積。其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

5、和。即CVnzVnzqvt)(60222111vtvvaqq1) 有效理論輸氣量 2) 實(shí)際輸氣量 容積效率為：0.750.9。小輸氣量，高壓力比的壓縮機(jī)取小值，大輸氣量，低壓力比取大值。 容積效率的主要影響因素：泄漏、吸氣壓力損失、預(yù)熱損失。 泄漏。螺桿壓縮機(jī)中氣體通過(guò)轉(zhuǎn)子間的嚙合間隙、轉(zhuǎn)子與氣缸內(nèi)壁、端蓋間的間隙的泄漏，是影響其容積效率的重要因素。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)的容積效率。 預(yù)熱損失 轉(zhuǎn)子與機(jī)殼因受到壓縮氣體的加熱而溫度升高。3600)(12hhqPmsimisihhqP

6、P3600)(12miessPPisiPPeimPPmiePPP（2）功率和效率功率：1）理論功率2）指示功率3） 軸功率效率：1）等熵效率2）指示效率3）機(jī)械效率影響指示效率的因素影響指示效率的因素 影響螺桿式制冷壓縮機(jī)指示效率的主要因素有：氣體的流動(dòng)損失；泄漏損失；內(nèi)外壓力比不等時(shí)的附加功損失。 氣體的流動(dòng)損失 螺桿壓縮機(jī)是利用回轉(zhuǎn)的螺桿壓縮制冷劑蒸氣的。具有一定粘性的氣體，在螺桿齒間容積內(nèi)流動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦，造成氣體的流動(dòng)損失。它的大小與螺桿外圓的圓周速度平方成正比，所以，降低壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速能明顯地減少氣體的流動(dòng)損失。 泄漏損失 螺桿壓縮機(jī)的內(nèi)泄漏和外泄漏都會(huì)增加壓縮機(jī)的耗功，使指示效率下降。為了減小泄漏對(duì)指示效率的影響，常采用提高轉(zhuǎn)速和減小螺桿之間、螺桿與機(jī)體之間的間隙降低泄漏損失以及向螺桿內(nèi)噴油，使螺桿與機(jī)殼內(nèi)腔產(chǎn)生一層油膜，形成密封的作用，以達(dá)到減小泄漏損失的目的。 附加功損失 螺桿壓縮機(jī)工作容積內(nèi)壓縮終了壓力p2與吸氣壓力p1的比值，稱為內(nèi)壓力比，而排氣管內(nèi)的氣體壓力(背壓或稱外壓力)pd與吸氣壓力p1的