螺杆式制冷压缩机原理教材
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第十三课螺杆式制冷压缩机第一节螺杆式制冷压缩机的工作原理1、螺杆式制冷压缩机的特点与活塞压缩机的往复容积式不同,螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。
与活塞压缩机相比,螺杆式制冷压缩机有以下优点:a.体积小重量轻,结构简单,零部件少,只相当于活塞压缩机的1/3~1/2;b.转速高,单机制冷量大;c.易损件少,使用维护方便;d.运转平稳,振动小;e.单级压比大,可以在较低蒸发温度下使用;f.排气温度低,可以在高压比下工作;g.对湿行程不敏感;h.制冷量可以在10%~100%之间无级调节;i.操作方便,便于实现自动控制;j.体积小,便于实现机组化。
缺点:转子、机体等部件加工精度要求高,装配要求比较严格;油路系统及辅助设备比较复杂;因为转速高,所以噪声比较大。
2、螺杆式制冷压缩机工作原理双螺杆(压缩机)是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子,阴转子为凹型,阳转子为凸型。
随着转子按照一定的传动比旋转,转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。
侵入段(啮合线)向排气端推移,于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小,压力逐渐升高,压力升高到一定值(或者说转子旋转到一定位置)时,齿槽(密闭容积)与排气孔相通,高压气体排出压缩机,进入油分离器。
吸气、压缩、排气过程见示意第二节螺杆式压缩机的结构螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。
1)机体部件机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖排气端座、排气端盖及轴封压盖等零件组成。
(a)机体:机体内设有∞字形空腔,容纳转子,是压缩机的工作汽缸。
机体内腔上部设有径向吸气口。
机体下部有一部分缸壁被镗掉用于放置滑阀。
(b)吸气端座:吸气端座上部设有轴向吸气孔口,气体进入压缩机的通道。
吸气端座有三个呈三角形排列的孔,上部两个是安装主轴承的,下面一个是滑阀油活塞的工作油缸。
安装主动转子主轴承孔口外侧安装平衡活塞套。
(c)排气端座:排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口。
第三章第三章回转式制冷压缩机第一节第一节概述回转式制冷压缩机是工作容积作旋转运动的容积式压缩机。
气体压缩和压力变化是依靠容积变化来实现的,而容积的变化又是通过压缩机的一个或几个转子在气缸里作旋转运动来达到的。
与往复式压缩机不同的是,其容积在周期性地扩大和缩小的同时,空间位置也在不断变化。
只要在气缸上合理地配置吸气和排气孔口,就可以实现吸气、压缩和排气等基本工作过程。
就气体压力提高的原理而言,回转式制冷压缩机与往复式制冷压缩机相同,都属于容积式压缩机,即都是通过工作容积的变化而使气体压力变化。
就主要机件(转子)的运动形式而言,又与速度式压缩机相同,所以回转式制冷压缩机同时兼有上述两类机器的特点。
由于回转式制冷压缩机没有往复运动机构,所以结构简单,体积小、重量轻、零部件少(特别是易损件少),可靠性高。
它运转时力矩变化小,动力平衡性好,转速高,振动小,输气脉动小,同时操作简便,易于实现自动化。
回转式制冷压缩机的型式和结构类型较多,故有多种分类法。
通常都按其结构元件的特征来区分和命名。
目前广为使用的有螺杆式制冷压缩机、滚动转子式制冷压缩机和涡旋式制冷压缩机等,它们在各种冷冻、冷藏及空调装置中得到了日益广泛的应用。
其中,制冷量在1.1kW以下时,滚动转子式制冷压缩机效率较好;制冷量在1~15kW范围内,涡旋式制冷压缩机效率最高;制冷量大于15kW时,螺杆式制冷压缩机效率最好。
因此,回转式制冷压缩机的应用,已进入活塞式制冷压缩机的世袭领地。
但是,回转式制冷压缩机也有它的缺点,主要是它的运动机件表面多呈曲面形状,这些曲面的加工及检测均较复杂,有的还需使用专用设备。
其次是回转式制冷压缩机运动机件之间或运动机件与固定机件之间,常需保持一定的运动间隙,气体通过间隙势必引起泄漏,这就限制了回转式制冷压缩机达到较大的压力比,同时,为了不降低回转式制冷压缩机的效率,又必须控制运动间隙尽可能小,势必造成加工和装配精度较高。
第5章螺杆式制冷压缩机讲解.ppt•* 次第六章一、工作原理属容积型回转式压缩机,由一根螺杆和两个星轮组成;由螺杆转子齿间凹槽、星轮和汽缸内壁组成独立的基元容积,随着转子和星轮不断移动,基元容积大小发生周期性变化。
它没有吸、排气阀。
工作过程包括吸气、压缩、排气过程。
1—螺杆转子? 2—内容积比调节滑阀 ?3—星轮? 4—轴封 5—输气量调节滑阀? 6—轴承思考:与涡轮涡杆机构的区别?? 开启式单螺杆制冷压缩机结构原理图第六章与双螺杆式压缩机的异同:相同:产生内压缩不足或过剩,消耗额外功;不同:其两侧对称配置星轮分别构成双工作腔,各自完成吸气、压缩和排气过程。
即单螺杆式压缩机一个基元容积在转子旋转一周内完成了两个吸气、压缩和排气工作过程。
图中的星轮如何旋转?单螺杆式制冷压缩机工作原理图第六章第六章第六章第六章工作原理吸气气体通过吸气口进入转子齿槽。
随着转子的转动,星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态,气体随即被封入由转子齿槽曲面、机壳以及星轮齿面所形成的密闭空间,亦即压缩腔。
压缩随着转子连续不断地旋转,这种压缩腔的体积便不断减小,亦即其中的气体随之被压缩,直到该压缩腔的前沿转至排气口排气压缩腔前沿转至排气口后便开始排气,直到压缩腔完全通过排气口,完成一个工作循环。
由于两个星轮在转子的两侧对称布置,这种循环在转子每旋转一周时便发生两次。
也就是说,机组的排气量是上述一次循环排气量的两倍。
第六章第六章第六章第六章第六章播放录像四、单螺杆压缩机及机组的结构特点(1)降低了噪声和气体通过管道系统传递的振动。
而且,转子与星轮齿片磨损均匀。
(2)使运转平稳,轴承受力小,并且减少了转子弯曲所造成的转子与壳体间的泄漏。
(3)排气孔口呈径向,可使转子前后端均处于低压,轴向力可得到平衡。
第六章(4)可用密封性能和润滑性能好的树脂材料。
(5)压缩速度快,泄漏时间短,有利于提高容积效率,减小压力脉动。
(6)机组结构简化。
为了简化结构,可采用如前面所示的半封闭单螺杆式压缩机。
螺杆式制冷压缩机的工作原理及结构•第一节螺杆式制冷压缩机的工作原理1、螺杆式制冷压缩机的特点与活塞压缩机的往复容积式不同,螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。
与活塞压缩机相比,螺杆式制冷压缩机有以下优点:a.体积小重量轻,结构简单,零部件少,只相当于活塞压缩机的1/3~1/2;b.转速高,单机制冷量大;c.易损件少,使用维护方便;d.运转平稳,振动小;e.单级压比大,可以在较低蒸发温度下使用;f.排气温度低,可以在高压比下工作;g.对湿行程不敏感;h.制冷量可以在10%~100%之间无级调节;i.操作方便,便于实现自动控制;j.体积小,便于实现机组化。
缺点:转子、机体等部件加工精度要求高,装配要求比较严格;油路系统及辅助设备比较复杂;因为转速高,所以噪声比较大。
2、螺杆式制冷压缩机工作原理双螺杆(压缩机)是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子,阴转子为凹型,阳转子为凸型。
随着转子按照一定的传动比旋转,转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。
侵入段(啮合线)向排气端推移,于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小,压力逐渐升高,压力升高到一因为一台压缩机的内压比一般都是固定的,而工况的变化会导致内、外压比不一致。
所以在选用压缩机时,应选用内压比与使用工况对应的外压比相同或接近的,才能获得节能。
常用的调节内压比的办法有:更换具有不同开口位置的滑阀(滑阀上开有径向排气口),通过改变排气口位置来改变内压比;采用具有可以调节内容积比的压缩机(可调内容积比螺杆压缩机)。
第二节螺杆式压缩机的结构螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。
1)机体部件机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖排气端座、排气端盖及轴封压盖等零件组成。
机体:机体内设有∞字形空腔,容纳转子,是压缩机的工作汽缸。
机体内腔上部设有径向吸气口。
机体下部有一部分缸壁被镗掉用于放置滑阀。
要使压缩机压缩气体的效率高,就要求机体孔与转子之间的间隙必须严格保证。
1.螺杆式制冷压缩机组的组成及工作原理螺杆式制冷压缩机组包括:螺杆式制冷压缩机、气路系统、油路系统和控制系统,这些设备(除启动柜之外)装在同一公共底座上,构成机组。
气路系统包括:吸气截止阀、吸气过滤器、吸气止回阀、排气截止阀等。
油路系统包括:高效油分离器、油冷却器、油粗过滤器、油泵、油精过滤器、恒压阀、回油过滤器等。
控制系统包括:启动柜、控制台。
典型螺杆式制冷压缩机组流程见下图1-过滤器 2-吸气止回阀 3-螺杆式制冷压缩机 4-伸缩管(可以不设)5-二次油分离器 6-排气止回阀 7-油分离器 8-旁通管路 9-油粗过滤器10-油泵 11-油冷却器 12-油精过滤器 13-恒压阀 14-油分配管15-能量调节阀1.1螺杆式制冷压缩机螺杆式制冷压缩机是回转容积型压缩机,依靠气体进入机器后体积的缩小使气体密度急剧增加而使气态制冷剂压力升高。
螺杆式制冷压缩机的机体内装有两只互相啮合的平行转子--阳转子和阴转子。
当两转子转动时,两转子的齿部相互插入到对方的齿槽内,随着转子的旋转,插入的长度越来越大,容纳气体槽的容积越来越小,从而达到压缩气体制冷剂的目的。
为使压缩机正常工作,需要向压缩机内喷油。
向压缩机工作腔,可以起到密封和冷却的作用;轴承、轴封、平衡活塞的工作也需要提供润滑油。
1.1.1螺杆式制冷压缩机的工作过程螺杆式制冷压缩机的工作过程由吸气、压缩、排气三个过程组成,转子的具体工作过程见图单级螺杆式制冷压缩机内装有一对转子,主动转子4个齿,从动转子6个齿。
两个转子装入机体中,由主动转子带动从动转子相互啮合而转动。
当转子转动时,一对相互啮合的齿槽相通。
图(a)表明转子进入吸气状态,当转子继续转动时,如图(b)所示,一对相互啮合的齿槽容积逐渐减少,使压力升高,形成了压缩过程。
当压缩的齿槽与排气口相通时,见图(c),压缩机开始进入排气状态,直到排气完了为止。
阳转子每旋转一圈,压缩机完成4个吸气、压缩、排气过程。