螺桿式冷水機(jī)結(jié)構(gòu)形式參考對(duì)比及其原理

在冷水機(jī)家族中螺桿式冷水機(jī)是重要的組成部分，因?yàn)槠鋺?yīng)用廣泛最為常見(jiàn)，今天達(dá)沃西給大家來(lái)講解下螺桿式冷水機(jī)中核心部件螺桿式壓縮機(jī)的原理和其結(jié)構(gòu)形式。達(dá)沃西是一家技術(shù)型驅(qū)動(dòng)企業(yè)為工業(yè)和科研級(jí)客戶提供制冷方案解決。為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)提供螺桿式冷水機(jī)，冰水機(jī)，冷凍機(jī)，工業(yè)冷水機(jī)等。

螺桿式制冷壓縮機(jī)作為回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)的一種，同時(shí)具有活塞式和動(dòng)力式(速度式)兩者的特點(diǎn)。

1、與往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)相比，螺桿式制冷壓縮機(jī)具有轉(zhuǎn)速高，重量輕，體積小，占地面積小以及排氣脈動(dòng)低等一系列優(yōu)點(diǎn)。

2、螺桿式制冷壓縮機(jī)沒(méi)有往復(fù)質(zhì)量慣性力，動(dòng)力平衡性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，機(jī)座振動(dòng)小，基礎(chǔ)可作得較小。

3、螺桿式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)件數(shù)量少，沒(méi)有像氣閥、活塞環(huán)等易損件，它的主要摩擦件如轉(zhuǎn)子、軸承等，強(qiáng)度和耐磨程度都比較高，而且潤(rùn)滑條件良好，因而機(jī)加工量少，材料消耗低，運(yùn)行周期長(zhǎng)，使用比較可靠，維修簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。

4、與速度式壓縮機(jī)相比，螺桿式壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，在小排氣量時(shí)不發(fā)生喘振現(xiàn)象，在寬廣的工況范圍內(nèi)，仍可保持較高的效率。

5、采用了滑閥調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)能量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。

6、螺桿壓縮機(jī)對(duì)進(jìn)液不敏感，可以采用噴油冷卻，故在相同的壓力比下，排溫比活塞式低得多，因此單級(jí)壓力比高。

7、沒(méi)有余隙容積，因而容積效率高。

螺桿壓縮機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)：

1、吸氣過(guò)程：

螺桿式的進(jìn)氣側(cè)吸氣口，必須設(shè)計(jì)得使壓縮室可以充分吸氣，而螺桿式空壓機(jī)并無(wú)進(jìn)氣與排氣閥組，進(jìn)氣只靠一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟、關(guān)閉調(diào)節(jié)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開(kāi)口時(shí)，其空間最大，此時(shí)轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進(jìn)氣口之自由空氣相通，因在排氣時(shí)齒溝之空氣被全數(shù)排出，排氣結(jié)束時(shí)，齒溝乃處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)到進(jìn)氣口時(shí)，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。螺桿式空壓機(jī)維修提醒當(dāng)空氣充滿整個(gè)齒溝時(shí)，轉(zhuǎn)子之進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機(jī)殼之進(jìn)氣口，在齒溝間的空氣即被封閉。

2、封閉及輸送過(guò)程：

主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí)，其主副轉(zhuǎn)子齒峰會(huì)與機(jī)殼閉封，此時(shí)空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流，即[封閉過(guò)程]。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，其齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合面逐漸向排氣端移動(dòng)。

3、壓縮及噴油過(guò)程：

在輸送過(guò)程中，嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)，亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小，齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即[壓縮過(guò)程]。而壓縮同時(shí)潤(rùn)滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與室氣混合。

4、排氣過(guò)程：

當(dāng)螺桿空壓機(jī)維修中轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣相通時(shí)，(此時(shí)壓縮氣體之壓力最高)被壓縮之氣體開(kāi)始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼排氣口這齒溝空間為零，即完成(排氣過(guò)程)，在此同時(shí)轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(zhǎng)度又達(dá)到最長(zhǎng)，其吸氣過(guò)程又在進(jìn)行。

螺桿壓縮機(jī)分為：開(kāi)啟式、半封閉式、全封閉式

一、全封閉式螺桿壓縮機(jī)：

機(jī)體采用高質(zhì)量、低孔隙率的鑄鐵結(jié)構(gòu)，熱變形小；機(jī)體采用雙層壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)含排氣通道，強(qiáng)度高，降噪效果好；機(jī)體內(nèi)外受力基本平衡，無(wú)開(kāi)啟式、半封閉承受高壓的風(fēng)險(xiǎn)；外殼為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，外形美觀，重量較輕。采用立式結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)占地面積小，有利于冷水機(jī)組多機(jī)頭布置；下軸承浸入油槽中，軸承潤(rùn)滑良好；轉(zhuǎn)子軸向力較半封閉、開(kāi)啟式減少50%(排氣側(cè)電機(jī)軸的平衡作用)；無(wú)臥式電機(jī)懸臂之風(fēng)險(xiǎn)，可靠性高；避免螺桿轉(zhuǎn)子、滑閥、電機(jī)轉(zhuǎn)子自重對(duì)配合精度的影響，提高可靠性；裝配工藝性好。無(wú)油泵螺桿立式設(shè)計(jì)，使壓縮機(jī)運(yùn)行或停機(jī)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)缺油。下部軸承整體浸泡在油槽內(nèi)，上部軸承采用壓差供油；對(duì)系統(tǒng)壓差要求較低，有緊急情況下，軸承潤(rùn)滑保護(hù)功能，避免軸承缺油潤(rùn)滑，有利于過(guò)渡季節(jié)機(jī)組的開(kāi)啟。

缺點(diǎn)：采用排氣冷卻，電機(jī)在排氣口，容易導(dǎo)致電機(jī)線圈燒毀；此外，出現(xiàn)故障時(shí)不能及時(shí)排除。

二、半封閉式螺桿壓縮機(jī)

噴液冷卻電機(jī)，電機(jī)工作溫度低，壽命長(zhǎng)；開(kāi)式壓縮機(jī)使用空氣冷卻電機(jī)，電機(jī)工作溫度較高，影響電機(jī)壽命，機(jī)房工作環(huán)境差；使用排氣冷卻電機(jī)，則電機(jī)工作溫度很高，電機(jī)壽命短。一般外置式油分體積較大，但效率很高；內(nèi)置式油分與壓縮機(jī)結(jié)合在一起，體積小，因此效果也相對(duì)差。二級(jí)油分分油效果可達(dá)99.999%，在各種工況下都能保證壓縮機(jī)有良好的潤(rùn)滑。但柱塞式半封閉螺桿壓縮機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)增速，轉(zhuǎn)速高(約12000轉(zhuǎn)/分)，磨損大，可靠性差。

三、開(kāi)啟式螺桿壓縮機(jī)

開(kāi)啟式機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是：

1)壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)分離，使壓縮機(jī)的適用范圍更廣；

2)同一臺(tái)壓縮機(jī)，可以適用不同制冷劑，除了采用鹵代烴制冷劑外，通過(guò)更改部分零件的材質(zhì)，還可采用氨作制冷劑；

3)可根據(jù)不同制冷劑和使用工況條件，配用不同容量的電動(dòng)機(jī)。

開(kāi)啟式機(jī)組主要缺點(diǎn)有：

(1)軸封易泄漏，這也是用戶經(jīng)常維護(hù)的對(duì)象；

(2)配用的電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，氣流噪聲大，加上壓縮機(jī)本身噪聲也較大，影響環(huán)境；

(3)需要配置單獨(dú)的油分離器、油冷卻器等復(fù)雜的油系統(tǒng)部件，機(jī)組體積龐大，使用維護(hù)不便。

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