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冷庫螺桿式制冷壓縮機原理及優(yōu)缺點

  一、螺桿式制冷壓縮機的工作原理

  螺桿式制冷壓縮機是一種新型的高轉(zhuǎn)速壓縮機,螺桿式壓縮機的氣體壓力提高原理與活塞式壓縮機相同,都屬于容積型壓縮。目前使用的一般為雙螺桿壓縮機,雙螺桿壓縮機利用兩根互相嚙合的螺桿做相對旋轉(zhuǎn)運動來壓縮氣體。隨著我國冷藏業(yè)的迅速發(fā)展,以及加工手段的提升,近年來螺桿式制冷壓縮機有很大的發(fā)展,冷庫日漸趨于大型化,機組品種日益增加,使用范圍不斷擴大,并向不同的應(yīng)用領(lǐng)域擴展。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為制冷壓縮機的主要形式之一。

  在電動機的帶動下,主動轉(zhuǎn)子與電動機一起旋轉(zhuǎn),此時嚙合的從動轉(zhuǎn)子也跟隨相向運轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子運動中,當(dāng)主動轉(zhuǎn)子和從動轉(zhuǎn)子的一對嚙合的溝槽與吸氣管道連通時,即進(jìn)行充分吸氣;當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),這對吸氣的溝槽在吸氣端面上離開了吸氣孔口,吸、排氣端座所封閉的齒槽內(nèi)的氣體被機殼外界隔絕,并開始被壓縮;主動、從動轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),主動轉(zhuǎn)子的齒峰連續(xù)地向從動轉(zhuǎn)子的齒谷(即溝槽)中填塞,同樣,從動轉(zhuǎn)子的齒峰也不斷地填塞對應(yīng)的主動轉(zhuǎn)子的齒谷,這樣互相填塞的結(jié)果,使各自轉(zhuǎn)子的溝槽容積逐漸減少,溝槽中的氣體被逐漸壓縮。

  當(dāng)氣體壓力達(dá)到指定值后,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到溝槽與排氣口相連通的位置,把氣體排出。如此連續(xù)不斷地運轉(zhuǎn),制冷劑不斷被壓縮后從螺桿壓縮機排出。螺桿式制冷壓縮機在壓縮過程中噴入大量的油,以帶走壓縮過程中產(chǎn)生的熱量,同時用油膜來密封陰、陽轉(zhuǎn)子之間的間隙及轉(zhuǎn)子與氣缸之間的間隙,使內(nèi)部泄漏損失減少。另外,也使陰、陽轉(zhuǎn)子得到潤滑,并且使噪聲降低。螺桿式制冷壓縮機有滑閥式能量調(diào)節(jié)裝置,可對負(fù)荷做無級調(diào)節(jié)。

  冷庫螺桿式制冷壓縮機原理及優(yōu)缺點

  二、螺桿式制冷壓縮機的優(yōu)缺點

  螺桿式制冷壓縮機與活塞式制冷壓縮機相比優(yōu)缺點相當(dāng)明顯。

  1.主要優(yōu)點

  1)管理方便。沒有活塞式壓縮機所具有的吸、排氣閥,活塞,活塞環(huán),缸套等易損零件,維護(hù)檢修方便。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠,易于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱與自動化。

  2)轉(zhuǎn)速高,經(jīng)濟性能好。螺桿式壓縮機是回轉(zhuǎn)機械,由于沒有吸、排氣閥,因而轉(zhuǎn)速可以提高,通常轉(zhuǎn)速為1500-3000/min,一般都比活塞式壓縮機轉(zhuǎn)速高,因而提高了經(jīng)濟性指標(biāo)。

  3)體積小,質(zhì)量輕。由于轉(zhuǎn)速高,當(dāng)排氣量相同時,機器的體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,質(zhì)量輕,消耗金屬量少,占地面積小。

  4)基礎(chǔ)小。由于螺桿式壓縮機沒有活塞式壓縮機的質(zhì)量慣性力,動力平衡性能好,故基礎(chǔ)可以做得很小。

  5)單機制冷容量大。目前,國產(chǎn)螺桿式制冷壓縮機系列的制冷量為9~2300kW/h能適應(yīng)生產(chǎn)上的不同需要。

  6)運轉(zhuǎn)適應(yīng)性強。可適用于多種制冷劑,容積效率高。即使在低蒸發(fā)溫度和高壓縮比時,仍有良好的性能。由于沒有余隙容積,因此容積效率較活塞式高得多。

  7)排氣溫度低。采用噴油冷卻,排氣溫度比往復(fù)式低,因而在較高壓縮比時仍可采用單級壓縮。當(dāng)蒸發(fā)溫度為-40℃時,排出溫度小于或等于90℃,這對機件運行有利。

  8)結(jié)構(gòu)簡單。結(jié)構(gòu)較為簡單,零件數(shù)量少,運行周期長,維修次數(shù)少,節(jié)省了加工時間。

  9)連續(xù)無級調(diào)節(jié)。由于目前應(yīng)用Z廣泛的是利用滑閥進(jìn)行能量調(diào)節(jié),所以制冷量可以在10%~100%能量范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié),實現(xiàn)連續(xù)無級調(diào)節(jié)。

  10)運行壽命長。由于機器易損件少,使用性可靠,所以運行周期長。一般機器運行3000~50000h才檢修一次。

  11)無液擊危險。由于結(jié)構(gòu)上的特點,螺桿式壓縮機對濕行程不敏感,它可容許濕蒸氣或少量液態(tài)制冷劑進(jìn)入機體,無液擊危險。

  冷庫螺桿式制冷壓縮機原理及優(yōu)缺點

  2.主要缺點

  1)轉(zhuǎn)子加工困難。轉(zhuǎn)子的加工精度要求高,加工比較困難,需要專用設(shè)備。

  2)輔助設(shè)備龐大。對于噴油的螺桿式壓縮機,為了分離排氣中的潤滑油,需要有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率高的油分離器和回油裝置。

  3)噪聲大。由于轉(zhuǎn)子齒槽周期性地高速通過吸、排氣孔口,以及通過縫隙的泄漏等原因,噪聲較大。一般如果機房里設(shè)置的都是螺桿式制冷壓縮,則機房不要緊靠主庫或其他車間,Z好應(yīng)離開其他建筑物單獨布置,消聲相對較好。Z好機房與設(shè)備操控室做消聲隔開設(shè)置,以減少對操作人員的噪聲干擾。

  螺桿式制冷壓縮機目前適用于氟利昂冷庫以及單級、雙級(-40℃)系統(tǒng)中。在大、中型(制冷量在350kW/h以上)的場合,優(yōu)點較突出。


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