螺桿式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

螺桿式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理螺桿式壓縮機(jī)是用途比擬廣泛的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，屬于容積式壓縮機(jī)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(chǎng)合。螺桿式壓縮機(jī)常用的有無(wú)油螺桿式壓縮機(jī)和噴油螺桿式壓縮機(jī)，無(wú)油螺桿式壓縮機(jī)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(jī)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(jī)相比，螺桿式壓縮機(jī)有以下特點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，沒有往復(fù)式壓縮機(jī)需要經(jīng)常維修的氣閥、活塞環(huán)、填料密封等零部件，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，使用壽命較長(zhǎng)；2）減少或消除了氣流脈動(dòng)；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(rùn)滑劑連續(xù)流動(dòng)的情況下，允許的單級(jí)壓力比要高得多（可高達(dá)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(jī)，由于壓縮氣體內(nèi)冷效果好于往復(fù)式壓縮機(jī)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(jī)用，特別是干式螺桿壓縮機(jī)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(jī)械損失大，運(yùn)行中氣流噪聲較大。01螺桿式壓縮機(jī)的分類和基本結(jié)構(gòu)螺桿式壓縮機(jī)可分為干式（無(wú)油潤(rùn)滑）螺桿壓縮機(jī)和濕式（噴油或噴液式）螺桿壓縮機(jī)兩類。干式（無(wú)油潤(rùn)滑）螺桿式壓縮機(jī)（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(jī)中陽(yáng)轉(zhuǎn)子（主動(dòng)轉(zhuǎn)子）靠同步齒輪帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子（從動(dòng)轉(zhuǎn)子），轉(zhuǎn)子嚙合過(guò)程中互不接觸，靠有一定間隙的一對(duì)螺桿高速旋轉(zhuǎn)，到達(dá)密封氣體和壓縮氣體的目的。干式螺桿壓縮機(jī)的氣缸上帶有冷卻水套，用來(lái)冷卻被壓縮的氣體。其基本結(jié)構(gòu)包括氣缸、陰轉(zhuǎn)子、陽(yáng)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(jī)通常不設(shè)同步齒輪，陽(yáng)轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子，并且靠噴入的潤(rùn)滑油在轉(zhuǎn)子間形成油膜，起到密封、潤(rùn)滑和冷卻的作用。噴液式螺桿壓縮機(jī)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(dá)機(jī)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(rùn)滑作用是制冷劑所不能取代的。02螺桿式壓縮機(jī)的工作原理通常螺桿式壓縮機(jī)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓外具有凸齒，從動(dòng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)具有凹齒。如果將陽(yáng)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(jī)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(jī)的工作過(guò)程，隨著一對(duì)螺桿旋轉(zhuǎn)嚙合運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的基元容積由于陰、陽(yáng)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(guò)調(diào)整厚齒和薄齒的相對(duì)位置，可以調(diào)整陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子間的嚙合間隙，保障陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子即使在反轉(zhuǎn)時(shí)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(jī)的工作原理示意。螺桿式壓縮機(jī)的吸、排氣口分別位于機(jī)體兩端，呈對(duì)角線布置。氣體經(jīng)吸入口進(jìn)入基元容積對(duì)(陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子各有一個(gè)基元容積組成一對(duì)基元容積)，由于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的齒連續(xù)地脫離另一個(gè)轉(zhuǎn)子的齒槽，齒槽的空間容積不斷增大，直到最大時(shí)，吸氣終了，如圖3(a)所示。基元容積對(duì)與吸入口隔開，開始?jí)嚎s。壓縮過(guò)程中，基元容積對(duì)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(zhǎng)度)，基元容積對(duì)與排氣口連通，壓縮終了