螺杆蒸汽压缩机工作过程喷水冷却特性研究
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螺杆制冷机工作原理
螺杆制冷机是一种常用的制冷设备,主要用于低温环境下的制冷和空调系统。
它的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤:压缩、冷却、膨胀和蒸发。
首先,液体制冷剂通过一个液体供应系统进入螺杆制冷机的压缩腔室。
在这个腔室中,由两个螺杆旋转运动,使得制冷剂被压缩成高压高温气体。
这是由于螺杆的设计和运动,使得工作压力逐渐增加,同时制冷剂也被压缩成较高的温度。
接下来,高温高压的制冷剂进入冷却腔室,与冷却剂进行传热交换。
冷却剂可以是空气或水,通过冷却制冷剂,使其降温并且转变为高压低温的气体。
然后,制冷剂进入膨胀阀,由于阀门的作用,高压气体会被迫通过一个缩小的通道流动,造成一定的压力下降。
这个过程叫做膨胀,制冷剂的压力会降低,温度也会随之降低。
最后,制冷剂进入蒸发器,与待制冷的物体或空气进行热交换。
在这个过程中,制冷剂会吸收物体或空气周围的热量,从而降低其温度。
制冷剂被加热并蒸发,变成低压低温的气体,继续循环。
整个过程中,制冷剂在压缩腔室和膨胀阀之间的循环,通过压缩和膨胀的过程完成对制冷剂的加热和冷却,从而实现了制冷的效果。
螺杆制冷机通过高效的螺杆压缩结构和热交换系统,能够提供稳定的制冷效果,广泛应用于各个领域。
浅谈喷水无油螺杆压缩机螺杆压缩机应用广泛,在宽广的容量和工况范围内,逐步替代了其它类型的压缩机。
统计数据表明,全世界范围内,螺杆压缩机的销售量已占所有容积式压缩机销售量的80%,在所有正在运行的容积式压缩机中,有50%是螺杆压缩机。
在我国,由于螺杆压缩机发展历程比较短,上述比例分别为40%和15%左右。
今后螺杆压缩机的市场份额将不断扩大,特别是无油螺杆空气压缩机和各类螺杆工艺压缩机,会获得更快的发展。
——数据摘自《通用机械》面对市场的变化和未来发展的需要,虽然无油螺杆压缩机技术仍处于技术突破,产品开发的上升期,我们汉钟也适时推出了自己的无油机研发项目。
目前,喷水无油螺杆压缩机专案正在进行中,引起很多同事的关注,下面我就对大家所关心的一些问题进行阐述。
1.“无油”压缩理论。
其实只要是螺杆压缩机,压缩原理都是一样的,气体的压缩都是靠公-母转子啮合时与机壳压缩腔包封的容积变化来实现的。
关键在于“无油”的概念,“无油”是指气体在整个压缩的过程中无油。
但压缩机中的轴承、齿轮等零部件,仍可采用传统的润滑方式进行润滑,但在这些润滑的部位必须采取有效的密封,确保润滑油不进入压缩腔。
2.无油压缩空气的运用。
纯净无油、无尘的压缩空气,主要应用于电子、细菌培养、纺织、冶金、食品、化工、医药、石油和空分等各种对压缩空气质量要求高的场所。
众所周知,压缩空气是大多数工厂机械自动化的基础,而纯净无油的压缩空气对于高精密的设备的使用寿命保证是至关重要的。
3.无油压缩机机体。
无油螺杆压缩机分为干式无油和喷水无油。
其中,喷水无油螺杆压缩机根据选用的转子和轴承系统不同,主要有两种组合形式,其机体结构的不同也就决定了机组系统的不同。
一是采用不锈钢主轴和陶瓷或工程塑料复合的转子,完全水润滑的流体动力滑动轴承系统的全无油的形式,以SRM,Atlas Cop co为代表。
目前汉钟采用的就是这种机头。
这种机型的优点是:转子质量轻,不易腐蚀;采用的流体滑动轴承振动小,寿命长;由于转子和轴承的运行在水的环境下,可达到100%绝对无油。
螺杆式冷水机机组工作原理螺杆式冷水机组为蒸气压缩式制冷机组的一种。
其制冷原理均是通过压缩机对制冷剂蒸气施加能量,使其压力、温度提高,然后通过冷凝、节流过程,使之变为低压,低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发为蒸汽,同时从周围环境(载冷剂,如冷水中)获取热量使载冷剂温度降低,从而达到人工制冷的目的。
由此可见,蒸汽压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、节流、蒸发等四个必不可少的过程。
一、压缩过程:蒸发器中的制冷剂蒸汽被螺杆压缩机吸入后,原动机(一般为电动机)通过压缩机叶轮对其施加能量,使制冷剂蒸汽的压力提高并进入冷凝器;与此同时,制冷剂蒸汽的温度在压缩终了时也相应提高。
二、冷凝过程:由压缩机来的高压、高温制冷剂蒸汽,在冷凝器中通过管内的冷却水放出热量,温度有所下降,同时在饱和压力(冷凝温度所对应的冷凝压力)下,冷凝成为液体。
这时,冷却水因从制冷剂蒸汽中摄取了热量,其温度要有所升高。
冷却水的温度与冷凝温度(冷凝压力)直接有关。
三、节流过程:由冷凝器底部来的高温、高压制冷剂液体,流经节流装置时,发生减压膨胀,压力、温度都降低,变为低压、低温液体进入蒸发器中。
四、蒸发过程:低压、低温制冷剂液体在蒸发器内从载冷剂(如冷水)中摄取热量后蒸发为气体,同时使载冷剂的温度降低,从而实现人工制冷,蒸发器内的制冷剂蒸汽又被压缩机吸入进行压缩,重复上述压缩、冷凝、节流、蒸发过程。
如此周而复始,达到连续制冷(制热)的目的。
制冷量正比于压缩机的吸入流量。
螺杆压缩机在其内部装配了滑阀机构,用它来控制压缩机的吸入流量,亦可控制制冷剂的蒸发量,从而实现制冷量可以在一定范围内无级调节。
了解螺杆式冷水机的主要工作原理之后,下面我们为大家解析螺杆式冷水机组常见的故障问题,供大家参考。
高压故障压缩机排气压力过高,导致高压保护继电器动作。
压缩机排气压力反映的是冷凝压力,正常值应1.40~1.60MPa,保护值设定为2.00MPa。
若是长期压力过高,会导致压缩机运行电流过大,易烧电机,还易造成压缩机排气口阀片损坏,而应该做的自然是控制好压缩机排气压力的大小在安全范围之内!产生高压故障的原因如下:冷却水温偏高,冷凝效果不良;冷却水流量不足,达不到额定水流量;冷凝器结垢或堵塞;制冷剂充注过多;制冷剂内混有空气、氮气等不凝结气体;电气故障引起的误报。
螺杆机冷水机组工作原理
1.蒸发冷却循环:
2.压缩循环:
3.冷水循环:
经过压缩循环的高温冷却剂进入冷凝器,与冷却水再次进行热交换。
这次的热交换过程中,冷凝剂的温度降低,从而使得冷却水的温度上升。
冷却水吸收了冷却剂的热量,然后通过冷水循环系统,将其传递到被冷却的目标物体上。
另外,螺杆机冷水机组还有一些其他的特点。
首先,它使用螺杆压缩机,其性能稳定可靠,噪音较低。
其次,螺杆机冷水机组具有高效节能的特点,可以提供稳定的冷水供应,适用于各种工业和商业用途。
此外,螺杆机冷水机组还采用先进的控制系统,可以自动调整工作状态,提高整体运行效率。
总的来说,螺杆机冷水机组通过蒸发冷却循环和压缩循环相结合的方式,利用冷凝剂的变化实现热量的吸收和释放,从而达到冷却的目的。
这种工作原理使得螺杆机冷水机组具有效率高、节能、稳定可靠等优点,在工业和商业领域得到广泛应用。
毕业论文-关于螺杆式制冷压缩机组的研究精品XXXXXX学院毕业论文(设计)题目关于螺杆式制冷压缩机组的研究学生学号专业班级06普通机电系院名称工业工程系指导教师二○○九年六月二十日关于螺杆式制冷压缩机组的研究摘要本文主要介绍了螺杆式制冷压缩机组的工作原理、运行和维护。
螺杆式制冷压缩机组是由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器等组成的制冷系统。
喷油螺杆式制冷压缩机属于容积式制冷压缩机。
它靠一对相互啮合,按一定传动比反向旋转的阴阳转子,在旋转时产生周期性的容积变化来完成吸入、压缩和排出制冷剂三个过程。
它相当于制冷系统中的“心脏”。
在制冷系统中换热设备占很大的比重而且起着重要作用,蒸发器和冷凝器就是主要换热设备,用于制冷剂与热源间的换热。
除此之外本文还主要介绍了压缩机组在运行过程中的常见故障和解决方法。
关键词压缩机,制冷,液击,调节,处理1.概要说明1.1概述螺杆式制冷压缩机是指带有螺旋槽的一个或两个转子(螺杆)在汽缸内旋转使气体压缩的制冷压缩机。
螺杆式制冷压缩机属于工作容积作回转运动的容积型压缩机,按照螺杆转子数量的不同,螺杆式压缩机油单螺杆和双螺杆两种。
双螺杆式压缩机简称螺杆式压缩机,由两个转子组成,而单螺杆式压缩机由一个转子和两个星轮组成。
20世纪70年代以来,螺杆式制冷压缩机以其具有的许多独特的优点,在制冷领域得到了越来越广泛的应用。
1.2制冷剂制冷剂(又称制冷工质)在低温下,由于蒸发而吸收热量;在高压下,经过冷凝而放出热量,使热量从低温处转移至高温处而产生低温。
目前制冷剂的品种已达七八十种,但绝大部分用于化工低温和特殊场合。
用于一般空调和冷藏制冷的仅十多种。
在压缩式制冷机中广泛使用的制冷剂时氨、氟利昂-12、氟利昂-22等。
氨是使用广泛的一种制冷剂。
它的优点时标准沸腾温度低,在冷凝器和蒸发器中压力适中,单位容积制冷量大,导热系数大,汽化潜热大,节流损失小,有漏气现象时易被发现,价格低廉。
螺杆制冷机组工作原理
螺杆制冷机组是一种广泛应用于工业制冷领域的制冷设备,它通过利用螺杆压缩机的工作原理实现制冷效果。
下面是螺杆制冷机组的工作原理:
1. 压气过程:螺杆压缩机中的主动螺杆和从动螺杆在螺杆壳体内同时旋转,主动螺杆的转动将空气或制冷剂吸入压缩区域。
当螺杆转动时,它们的螺旋线形状创建了一个逐渐缩小的密封腔。
同时,油膜通过空气或制冷剂进入螺杆和壳体之间的间隙,形成密封。
2. 压缩过程:随着主动螺杆和从动螺杆的旋转,螺旋线的变化导致密封腔逐渐缩小。
此时,空气或制冷剂被压缩,温度和压力随之升高。
随着螺杆的旋转,压缩介质从压缩区域出口排出。
3. 冷却过程:经过压缩后的制冷剂进入冷凝器,通过换热器与外界热交换,使制冷剂从高温高压状态转变为高温低压状态。
4. 膨胀过程:制冷剂经过膨胀阀进入蒸发器,此时制冷剂的压力突然降低,使得制冷剂蒸发,吸收周围的热量,从而实现制冷效果。
5. 吸气过程:制冷剂从蒸发器中蒸发后,成为低温低压的气体,再次被主动螺杆吸入,在螺杆压缩机中重新进行压缩。
通过这样的循环过程,螺杆制冷机组不断地吸收、压缩、冷凝
和膨胀制冷剂,不断地从环境中吸热,并通过冷凝器将热量释放出来,最终实现制冷效果。
喷油螺杆压缩机变频改造后冷却系统说明本文主要对变频螺杆喷油压缩机的喷油量和冷却系统进行说明,优化参数设计,使得压缩机更为高效、节能地运行。
螺杆压缩机的排气温度干式螺杆压缩机和喷油螺杆压缩机的排气温度有着很大的不同,干式机器的排气温度主要取决于介质物性和运行压比,而喷油螺杆压缩机的排气温度则主要取决于喷入的液量和温度。
喷油螺杆压缩机的排气温度需要控制在一定的范围内,因为当排气温度过高时,压缩机中为考虑膨胀影响而留的间隙越大,压缩机的效率就会降低。
排气温度过高也会导致更多的润滑油处于气相,增加油分离的困难。
另外排气温度过高还会降低油的寿命,发生氧化、碳化或分解现象。
当排气过低,温度低于露点温度时,油气混合物中会析出水分,使得润滑油发生乳化现象。
喷油螺杆压缩机的喷油量通常不会随压缩机的转速变化而变化,当转速过高或过低时,可能导致压缩过程中油与气体质量比超出许可范围。
当油量过多时,会引起过多的扰动损失;而当油量过少时,又会导致泄漏过大。
当压缩机在低转速运行时,摩擦产生的热量变少,如果冷却系统和工频运行时一样工作,则会导致排气温度过低,如果排气温度低于工作压力下的露点温度,则会导致水析出,进而使油乳化。
因此,在对螺杆压缩机进行变频改造时,其喷油量和油冷却量是影响其性能和可靠性的重要因素,应该对其进行重点考虑。
下图1为变频改造后螺杆压缩机的系统图图1 系统图为了研究喷油量和油冷却量对螺杆压缩机性能的影响,通过改变变频器的频率以改变压缩机的工况,通过改变油冷却器的冷却面积以改变压缩机的排气温度,通过调节螺杆压缩机机头的滑阀以改变喷油量。
实验结果及讨论1、喷油量对压缩机性能的影响为了解决低频工作时排气温度过低的问题,尝试减少喷油量,使相对喷油量减少到9.15~12L/m³,研究排气温度和比功率与工作频率之间的关系。
图2为压缩机单位喷油量与工作频率之间的关系,图3为压缩机比功率与工作频率之间的关系,图4为压缩机排气温度与工作频率之间的关系。
螺杆式蒸汽压缩热泵系统性能试验研究
肖芳;刘常峰;姚同林
【期刊名称】《制冷技术》
【年(卷),期】2017(037)005
【摘要】螺杆式蒸汽压缩热泵系统是一种以螺杆式压缩机为核心设备的蒸汽能量利用装置,在研制阶段进行全蒸汽工况试验测试,将有利于产品的性能预测和设计开发,并有效规避风险.本文进行了螺杆式蒸汽压缩机热泵系统全蒸汽工况的试验研究.实验结果表明,无油双螺杆压缩机在高温蒸汽压缩工况下性能表现出色,在较高压比时能效系数仍能达到4.0以上.在压缩过程中提高转速,转速每提升500 r/min,容积效率可提升约5%.对压缩腔内进行喷液也可有效提升机组的效率,在连续补液的情况下,容积效率普遍有20%左右的提升.可通过进气压力较低工况下实验结果,来预测相同压比下进气压力较高工况下的机组性能.
【总页数】5页(P48-52)
【作者】肖芳;刘常峰;姚同林
【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海201108;中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海201108;中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海201108
【正文语种】中文
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喷水单螺杆空气压缩机工作原理
螺杆式空压机的工作原理主要包括四个基本过程:吸气、压缩、排气和冷却。
通过转子的旋转和齿沟的变化来实现空气的吸入、压缩和排放,同时利用润滑油来降低温度和提高密封效果。
1.吸气过程
当电机驱动螺杆式空压机的转子旋转时,主、从转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间增大,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.压缩过程
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”。
在压缩过程中,气体不断被压缩,压力提高,温度升高。
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油被喷入压缩腔,从而达到压缩、降低温度密封和润滑的作用。
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,由此开始一个新的压缩循环。