螺桿式冷水機結(jié)構(gòu)形式參考對比及其原理

在冷水機家族中螺桿式冷水機是重要的組成部分，因為其應(yīng)用廣泛最為常見，今天達(dá)沃西給大家來講解下螺桿式冷水機中核心部件螺桿式壓縮機的原理和其結(jié)構(gòu)形式。達(dá)沃西是一家技術(shù)型驅(qū)動企業(yè)為工業(yè)和科研級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，冰水機，冷凍機，工業(yè)冷水機等。

螺桿式制冷壓縮機作為回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機的一種，同時具有活塞式和動力式(速度式)兩者的特點。

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

2、螺桿式制冷壓縮機沒有往復(fù)質(zhì)量慣性力，動力平衡性能好，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，機座振動小，基礎(chǔ)可作得較小。

3、螺桿式制冷壓縮機結(jié)構(gòu)簡單，機件數(shù)量少，沒有像氣閥、活塞環(huán)等易損件，它的主要摩擦件如轉(zhuǎn)子、軸承等，強度和耐磨程度都比較高，而且潤滑條件良好，因而機加工量少，材料消耗低，運行周期長，使用比較可靠，維修簡單，有利于實現(xiàn)操縱自動化。

4、與速度式壓縮機相比，螺桿式壓縮機具有強制輸氣的特點，即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，在小排氣量時不發(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)，可實現(xiàn)能量無級調(diào)節(jié)。

6、螺桿壓縮機對進(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，因此單級壓力比高。

7、沒有余隙容積，因而容積效率高。

螺桿壓縮機的工作原理和結(jié)構(gòu)：

1、吸氣過程：

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

2、封閉及輸送過程：

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

3、壓縮及噴油過程：

在輸送過程中，嚙合面逐漸向排氣端移動，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[壓縮過程]。而壓縮同時潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與室氣混合。

4、排氣過程：

當(dāng)螺桿空壓機維修中轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機殼排氣相通時，(此時壓縮氣體之壓力最高)被壓縮之氣體開始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機殼排氣口這齒溝空間為零，即完成(排氣過程)，在此同時轉(zhuǎn)子嚙合面與機殼進(jìn)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長，其吸氣過程又在進(jìn)行。

螺桿壓縮機分為：開啟式、半封閉式、全封閉式

一、全封閉式螺桿壓縮機：

機體采用高質(zhì)量、低孔隙率的鑄鐵結(jié)構(gòu)，熱變形小；機體采用雙層壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)含排氣通道，強度高，降噪效果好；機體內(nèi)外受力基本平衡，無開啟式、半封閉承受高壓的風(fēng)險；外殼為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，強度高，外形美觀，重量較輕。采用立式結(jié)構(gòu)，壓縮機占地面積小，有利于冷水機組多機頭布置；下軸承浸入油槽中，軸承潤滑良好；轉(zhuǎn)子軸向力較半封閉、開啟式減少50%(排氣側(cè)電機軸的平衡作用)；無臥式電機懸臂之風(fēng)險，可靠性高；避免螺桿轉(zhuǎn)子、滑閥、電機轉(zhuǎn)子自重對配合精度的影響，提高可靠性；裝配工藝性好。無油泵螺桿立式設(shè)計，使壓縮機運行或停機時不會出現(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；對系統(tǒng)壓差要求較低，有緊急情況下，軸承潤滑保護功能，避免軸承缺油潤滑，有利于過渡季節(jié)機組的開啟。

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

二、半封閉式螺桿壓縮機

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

三、開啟式螺桿壓縮機

開啟式機組的優(yōu)點是：

1)壓縮機與電動機分離，使壓縮機的適用范圍更廣；

2)同一臺壓縮機，可以適用不同制冷劑，除了采用鹵代烴制冷劑外，通過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機。

開啟式機組主要缺點有：

(1)軸封易泄漏，這也是用戶經(jīng)常維護的對象；

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

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

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