雨润集团工程部门制冷培训(大冷版).ppt

* 工程系统系列培训教材 制冷培训（二） （大冷版） 雨润集团工程部编制 * 目录 第一章 制冷原理 1.1 基础知识 1.2 制冷剂、载冷剂、冷冻机油 1.3 制冷原理 第二章 制冷机及辅助设备 2.1 活塞式制冷压缩机 2.2 螺杆式制冷压缩机 2.3 制冷系统辅助设备 第三章 制冷系统的安全运行 3.1 制冷系统的安全技术、安全装置、安全技术 3.2 活塞压缩机的操作与维修 3.3 螺杆压缩机的操作与维修 * 第二章 制冷机及辅助设备 * 活塞式制冷压缩机 目的： 1、掌握活塞式制冷压缩机工作原理； 2、掌握活塞式制冷压缩机的结构。 活塞式制冷压缩机工作原理： 1、活塞压缩机的分类 按使用的制冷剂来分，有氨压缩机和氟利昂压缩机两种。 按压缩级数来分，有单级压缩和双级压缩两种。 按汽缸中心线的位置分，有直立式、v型、w型和s（扇）型。 按压缩机的总体结构来分，有开启式、半封闭式、全封闭式三种。 2、活塞式压缩机的工作过程 1）理想工作过程：在分析活塞式压缩机的工作过程中，可以先把实际过程简化成理想过程。简化时 假定： a、压缩机没有余隙容积； b、吸、排气过程没有容积损失； c、压缩过程是理想的绝热过程； d、无泄漏损失。 * 这样，压缩机的理想工作过程可用图2-1所示的pv图来表示。纵坐标表 示压力p，横坐标表示活塞在汽缸中移动时形成的容积v。 在图中，41表示吸气过程，活塞从上止点开始向右移动，排气阀（片 ）关闭，吸气阀（片）打开，在压力p1下吸入制冷剂气；12表示压缩过程， 活塞从下止点向左移动，制冷剂从压力p1绝热压缩到p2，此过程吸、排气阀均 关闭；23表示排气过程，活塞左行至2位置时排气阀打开，活塞继续左行， 在压力p2下把制冷剂排出汽缸。由于假设没有余隙容积 ，活塞运行到3点时制 冷剂全部排出。当活塞再次向右移动时进行下一次的吸气过程。 活塞式制冷压缩机 2）实际工作过程 压缩机的实际工作过程与理想工作过程有很大不同。实际过程存在余隙容积；吸排气阀有阻力， 工作时存在压力损失；汽缸壁与制冷剂之间有热交换，非绝热过程；有漏气损失。 a、余隙容积的影响（容积系数v） 余隙：活塞运动到上止点位置时，活塞顶与阀座之间保持一定的间隙，称为余隙，余隙所形成的 容积称为余隙容积。表2-1活塞压缩机装配间隙(见下页) * 部位间隙（+）或过盈（） （毫米） 100系列125系列170系列 活塞上死点间隙0.71.20.51.11.01.6 活塞与汽缸间隙 上部:0.330.43 下部:0.150.21 上部:0.300.47 下部:0.200.29 上部:0.370.49 下部:0.280.36 汽缸内活塞环锁口间隙0.30.50.50.70.71.1 活塞环在槽内的轴向间隙0.0180.0550.0500.0950.0500.090 小头衬套与活塞销间隙0.0300.0620.0350.0610.0430.073 活塞销与销孔间隙及过盈 过盈:0.015 间隙:0.017 过盈:0.015 间隙:0.016 过盈:0.018 间隙:0.008 曲柄销与大头轴瓦间隙0.030.120.080.170.050.15 主轴颈与主轴瓦间隙0.060.110.080.150.100.16 曲轴与主轴瓦间串动量0.81.50.82.01.02.0 造成余隙的主要原因是： 防止曲柄连杆机构受热延伸时不至于使活塞撞击阀座而引起机器损坏； 排气阀的通道占据一定的空间； 运动部件的磨损使零件配合间隙变大； 活塞环与阀盖之间的环型空间。 余隙容积的存在，在排气过程结束时不能将汽缸内的气体全部排净，有一部分高压气体残留在余隙 容积内，这样在下一次吸气开始前，这一部分气体首先膨胀减压，在压力降低到低于吸气压力才能开始 吸气。所以，由于余隙容积内的气体膨胀，占据了部分工作容积，使吸气量减少，称为余隙损失。压比 越大使，余隙损失越大。 活塞式制冷压缩机 * 活塞式制冷压缩机 b、吸排气阀（片）阻力的影响(压力系数p) 由于阀门（片）开启时必须克服阀片的惯性力和压在阀片上的弹簧力，以及气体通过阀门的流动阻 力，使得实际吸气压力低于p1，产生节流损失；而排气压力高于p2，这使得余隙损失增大。汽缸内部压 比大于外部压比。 c、汽缸壁与制冷剂的热交换影响(温度系数t) 吸气时低温气体吸收被排气加热了的汽缸的热量，体积膨胀，压缩机吸气量减少，称为预热损失。 d、压缩机泄漏损失的影响 （气密系数g） 压缩机运行时，由于密封不严和磨损会造成漏气损失，它常发生在活塞环和汽缸壁之间的不密封处 ，使得气体从高压腔向低压腔泄漏。此外，吸、排气阀片关闭不严或关闭滞后，也会造成汽缸内气体泄 漏。这部分损失叫作泄漏损失。 由于这些实际因素的影响，压缩机的实际输气量总是小于理论输气量实际耗功总是大于理想过程的 耗功。而影响这些因素最大的外界条件就是压缩比，即冷凝压力和蒸发压力的差值。 * 活塞式制冷压缩机 活塞式制冷压缩机的结构： 1、我国系列活塞制冷压缩机的特点 高速：转速在9601450r/min； 多缸：开启式压缩机通常有2、4、6、8个汽缸。 多缸结构使压缩机布置紧凑，动平衡性能好，还可以通过使一部分汽缸空载运转达到调节制冷量的 目的。 三种制冷剂通用：新系列大缸径如100、125、170系列压缩机对r717、r12、r22三种制冷剂都可以使 用，只须更换部分零部件，如安全阀、气阀弹簧、轴封、胶圈等。 2、总体结构活塞压缩机总图（见下页） 压缩机一般须具备以下几部分： a.运动部分：包括曲轴、连杆、活塞等。 b.配气部分：包括吸、排气阀，吸、排气通道等。 c.密封部分: 包括活塞环、轴封、垫片、填料等。 d.润滑部分：包括油泵、滤油器、油压调节阀等。 e.安全部分：假盖、假盖弹簧、安全阀、高压保护继电器、油压保护继电器等。 f.能量调节部分：卸载机构。 * 活塞式压缩机总图 * 2、压缩机主要零部件结构活塞压缩机总图（见上页） 主要介绍开启式压缩机的主要零部件结构。 （1）机体：机体就是压缩机的机身，它由汽缸体（见下图）、曲轴箱（见右下图）、汽缸盖等组成 。 吸气腔就是汽缸体的内腔，吸入气体通过吸气腔时可以冷却汽缸套，散热条件好。排气腔在汽缸体 上端，吸、排气腔之间有隔板分开。对于单机双级压缩机，高、低压级的吸、排气腔之间都有隔板分开 。汽缸盖对汽缸上部起着密封作用，它和机体、假盖一起形成了高压蒸气的排气腔。在拆卸汽缸盖时， 应防止假盖弹簧将汽缸盖弹出砸伤人。汽缸盖螺栓中有两个长螺栓，在拆卸时先松开短螺栓，再松长螺 栓，慢慢释放弹簧的弹力。 活塞式制冷压缩机 汽缸体 曲轴箱 * 汽缸体下部是曲轴箱，内装曲轴和冷冻油以及粗油过滤器，曲轴箱与低压级吸气腔相通。曲轴箱两 侧有手孔，方便拆装连杆。机体前后端开有两个轴承座孔，安装前后轴承座。加、放油阀见右下图 活塞式制冷压缩机 * 活塞式制冷压缩机 （2）汽阀缸套部件汽阀缸套部件见右下图 大中型压缩机的汽缸工作镜面不是和机体铸在一起，另配有可单独装配的汽缸套，这样做有以下几 点好处： a、汽缸套耗材少，可以采用优质材料或表面镀铬，来提高汽缸镜面的耐磨性； b、如汽缸镜面磨损到超过允许范围，只要更换汽缸套，节省修理费用，又简单省时； c、可以简化汽缸体、曲轴箱结构，便于铸造。 汽阀是控制汽缸中依次进行压缩、排气、膨胀、吸气的控制机构。其性能的好坏直接影响压缩机的 制冷量、功耗和运转的可靠性。 目前活塞压缩机多数采用环状阀，如图2-3所示为环状阀的结构。它是由阀座、阀片、升程限制器 、汽阀弹簧等组成。它的开启和关闭主要靠阀片两侧的压力差来实现，因此，这种阀又称为自动阀。 * 活塞式制冷压缩机 汽阀按其作用不同，分为排气阀和吸气阀。排气阀（见左下图）的阀座分为内、外阀座两部分。外 阀座用螺钉与汽缸套一起固定在机体上固定汽缸套见中下图，而内阀座用螺钉和假盖固定在一起。 排气阀的两条密封线分别做在内、外阀座上，排气阀片上压有数个阀片弹簧，它的升程限制器就是假盖 。吸气阀的阀座是做在汽缸套的凸缘上形成的两圈凸出宽度为1.5mm左右的密封面，又称阀线。阀线之 间有一环形凹槽，槽中有均布的吸气孔与吸气腔相通。吸气阀片也压有阀片弹簧。排气外阀座的下端面 就是吸气阀的升程限制器。 * 活塞式制冷压缩机 因为吸、排气压力不同，吸、排气阀片弹簧的弹力也不同，装配时应注意区分。阀片弹簧程锥形， 大头装到弹簧座中，应旋转安装。 假盖被假盖弹簧（见左下图）紧紧压在排气阀座上。作用是：当汽缸内产生液击（液体制冷剂或润 滑油大量吸入汽缸时，由于液体的不可压缩，活塞的运动使液体产生巨大的冲击力）时，假盖被汽缸内 的压力顶起，打开一条额外的通道，让汽缸内液体迅速排出，避免事故，起到安全阀的作用。活塞压缩 机最大的安全隐患就是回液（潮车），操作时应尽量避免。 汽缸套内腔是气体在其内压缩、膨胀的部位，对活塞起导向作用，直接承受气体压力和活塞的侧压 力，是压缩机最重要的摩擦面之一，其内径尺寸及椭圆度超过规定尺寸就需要更换。汽缸套通过螺钉或 定位销固定在机体上，可以通过汽缸垫片的厚度来调整活塞上死点间隙（余隙）。上死点间隙允许值见 表2-1。因为汽缸体（见右下图）内腔（缸套外侧）与曲轴箱相通，安装高压级汽缸时，机体与缸套之 间应加胶圈密封。 * 活塞式制冷压缩机 （3）活塞部件（见下图） 活塞在汽缸内往复运动，压缩由汽缸、阀片等组成的封闭容积内的气体。为减少往复运动的惯性力 ，活塞常用铝合金制成，并做成中空形式。它由顶部、环部、裙部和销座四部分组成。 活塞顶部呈凹形（与假盖凸起相配合），上面有起吊螺孔。它承受蒸汽压力。环部开有环槽，在其 中放置汽环和油环，油环槽的内壁圆周上开有很多回油孔，油环从汽缸壁上刮下的润滑油可通过它流回 曲轴箱。裙部略粗，在汽缸中起导向作用并承受侧压力。活塞销座位于裙部，装配活塞销使活塞与连杆 小头相连。 * 活塞式制冷压缩机 活塞环（见左下图）：活塞环分为汽环和油环两种。汽环的作用是密封蒸汽，减少汽缸内的高压气 体通过活塞与汽缸的间隙泄漏到曲轴箱中。油环的作用是将汽缸内壁的油刮下流回曲轴箱。为保证活塞 环在汽缸中有足够的弹力，在自由状态时，它的直径比汽缸直径大。在压入环槽并进入汽缸后，锁口间 隙及其与环槽的轴向间隙有严格要求，过大或过小都会影响压缩机的正常工作，必须更换。具体间隙见 表2-1和表2-2。 活塞销（见右下图）：是活塞与连杆小头的连接体。当活塞往复运动时，它在活塞销座和连杆小头 衬套中相对转动而承受磨损。为减少活塞销的磨损，常采用浮动式配合方式，即活塞销在销座和小头衬 套中都没有固定，可自由转动。为防止浮动活塞销轴向窜动伸出活塞擦伤汽缸，在销座两端的环槽内装 上弹簧挡圈予以阻挡。活塞销与销座及小头衬套之间的间隙值见表2-1。 * 零件名称部位磨损值处理意见 100型170型 汽缸与活塞 1二者间隙大于 2缸套椭圆度大于 3活塞椭圆度大于 0.40 0.12 0.12 0.55 0.20 0.20 更换缸套 更换缸套 更换活塞 活 塞 环 1活塞环在汽缸内锁口间隙 2在槽内的轴向间隙大于 3与汽缸壁接触线小于周长 1.01.5 0.110.14 2/3 1.53.0 0.180.22 2/3 更换缸套 更换活塞 更换缸套 活 塞 销 小头衬套 1二者之间间隙大于 2活塞销外径大于 0.10 0.07 0.15 0.11 更换活塞销 或小头衬套 更换活塞销 曲 轴 轴 瓦 1二者之间间隙大于 2轴径磨损大于 0.2 0.2 0.3 0.3 更换轴瓦 检修或更换 轴 封 1每分钟漏油超过 2“o”型密封胶圈 5滴 变形老化 5滴 变形老化 检修或更换 更换 油 泵 1齿轮与端面间隙大于 2油泵轴外径磨损大于 0.15 0.10 0.15 0.15 检修或更换 更换油泵轴 部位间隙（+）或过盈（） （毫米） 100系列125系列170系列 活塞上死点间隙0.71.20.51.11.01.6 活塞与汽缸间隙 上部:0.330.43 下部:0.150.21 上部:0.300.47 下部:0.200.29 上部:0.370.49 下部:0.280.36 汽缸内活塞环锁口间隙0.30.50.50.70.71.1 活塞环在槽内的轴向间隙0.0180.0550.0500.0950.0500.090 小头衬套与活塞销间隙0.0300.0620.0350.0610.0430.073 活塞销与销孔间隙及过盈 过盈:0.015 间隙:0.017 过盈:0.015 间隙:0.016 过盈:0.018 间隙:0.008 曲柄销与大头轴瓦间隙0.030.120.080.170.050.15 主轴颈与主轴瓦间隙0.060.110.080.150.100.16 曲轴与主轴瓦间串动量0.81.50.82.01.02.0 间隙与磨损值 表2-1表2-2 * 活塞式制冷压缩机 （4）连杆部件（见下图） 连杆是将曲轴的旋转运动转化为活塞往复运动的中间连接体，把动力传给活塞对蒸气作功。 连杆结构一般可分为三部分：连杆小头、连杆身、连杆大头。 连杆小头一般都是整体式结构，内摩擦面装配轴承衬套（小头轴瓦见下图），衬套材料一般采用磷 青铜。小头轴承的润滑一般是靠从连杆体内钻孔输送过来的润滑油进行压力润滑压力润滑。高压级汽缸的压力比 较大，连杆小头常采用滚针轴承结构，提高使用寿命。同时，为减小耗油量，润滑方式也采用飞溅润滑飞溅润滑 。 * 连杆大头是连杆与曲轴连接的一端。除小型压缩机连杆的大头为整体式外，其余大部分为剖分式结 构。在与曲轴销相配合的连杆大头内孔里一般装有薄壁轴瓦大头轴瓦见下图。 连杆螺栓是剖分式连杆大头中用以连接大头盖的紧固件，起着定位大头盖的作用。连杆螺栓在压缩 机运转时受力非常严重，如果在运转中断裂，会造成压缩机的严重破坏。为了防止连杆螺栓在运转中松 动，连杆螺母必须设有防松装置。严禁用其它螺栓替代连杆螺栓。 活塞式制冷压缩机 * 活塞式制冷压缩机 （5）曲轴 曲轴（见左下图）是压缩机的一个重要零件，压缩机消耗的功率就是通过曲轴输入的，它是主要的 受力部件。曲轴是由曲柄、曲柄销和主轴颈、平衡块四部分组成。平衡块是用以平衡压缩机运转时曲柄 、曲柄销及部分连杆所产生的旋转惯性力和惯性力矩，其目的是减小压缩机运转时所产生的振动，也可 以减轻曲轴主轴承（见右下图）上的负荷，减小轴承的磨损。 * 活塞式制冷压缩机 （6）轴封活塞机轴封（见下图）轴封部件（见后页） 对于开启式压缩机，驱动轴的一端要伸出机体外部，为了防止制冷剂向外泄漏或空气渗漏入系统， 必须在轴的伸出部位及机体之间设置轴封装置。 如图2-9所示的弹簧式轴封，是由动环、静环、弹簧、弹簧座、压环和“o”型密封圈组成。 为了润滑动、静环之间的密封面，减少渗漏并带走热量，轴封室内充满润滑油，通过油泵把油不断 地输送到轴封，然后通过曲轴上的油孔流向主轴颈及曲柄销。因为曲轴是处在曲轴箱内，轴封所处压力 为（低压级）吸气压力，所以要求油压比（低压级）吸气压力高0.150.3mpa 。 注意事项：对于氟利昂压缩机，“o”型圈应使用耐氟橡胶；轴封少量渗漏是允许的。参考表2-2 活塞压缩机零件磨损后更换参考值 * 活塞部件 * 活塞式制冷压缩机 （7）能量调节机构 压缩机能量调节的方法主要有： a.改变压缩机转速需要变频器，影响油压； b.压缩机间隙运行温度、压力变化大，操作麻烦； c.压缩机吸气节流压缩机经济性降低； d.顶开吸气阀片方便，经济，可实现卸载启动。 顶开机构的工作原理：通过顶杆将部分汽缸的吸气阀片顶起，这几个汽缸在吸气之后进行压缩时， 于吸气阀片不能关闭，汽缸中压力不能建立，排气阀片始终不能打开，被吸入的气体没有得到压缩就经 过打开的吸气阀片又排回到吸气腔中。因此，这部分汽缸不能实现排气，达到改变压缩机排量的作用。 如图2-10。 * 活塞式制冷压缩机 能量调节装置是由能量控制阀和卸载机构能量控制台（见下图）油缸及拉杆（见下图）两部 分组成，两者之间通过油管相连，并用油泵输出的压力油作为动力。卸载机构是一套装在压缩机内部的 液力传动机构，主要由油缸、油活塞、拉杆（见下图）、弹簧、转动环（见下图）、顶杆等组成。拉杆 上的凸环嵌在汽缸套外部的转动环中。注意事项：高、低压级油缸有所区别，见图2-11；压缩机左右两 侧汽缸外的转动环上斜槽方向不同。（卸载工作原理？） 图211 卸载机构 * 活塞式制冷压缩机 （8）油泵及润滑系统 飞溅润滑：借助曲轴连杆机构的运动，把曲轴箱中的润滑油甩向需要润滑的表面，或是让飞溅起来 的油按设定的路线流过需要润滑的表面。 压力润滑：利用油泵加压的润滑油通过输油管路输送到需要润滑的摩擦面。这种供油方式油压稳定 ，油量充足，润滑安全可靠。 油路的流向：曲轴箱中的润滑油经过装在曲轴箱底部的滤网式（粗）油过滤器和三通阀后被油泵吸 入，提高压力后，经梳片式（精）滤油器（见下图）滤去杂质后分成两路：一路去后主轴承座，润滑主 轴颈，并通过主轴颈内的油道去相邻的一个曲柄销润滑该曲柄销上的连杆大头轴瓦，再通过连杆体中的 油孔输送到连杆小头衬套，润滑活塞销。这一路在后轴承座上设有油压调节阀，一部分油经过油压调节 阀旁通流回到曲轴箱；另一路进入轴封箱，润滑和冷却轴封摩擦面并形成油封，然后进入前主轴承，润 滑主轴颈及相邻曲柄销；此外再从轴封箱引出一路，供给卸载装置的油分配阀，作为能量调节机构的液 压动力。 * 油泵：常用内啮合转子式油泵（简称转子泵），由曲轴驱动，对旋转方向有要求。压缩机电机的旋 转方向是由油泵转向决定的。曲轴箱压力过低（汽蚀）或油泵磨损过大，都会影响油压的建立，蒸发温 度低于45时常采用外置油泵。表2-2 活塞压缩机零件磨损后更换参考值 注意事项：精滤器的操作；油压的调整；油压不足时的分析和检修。 （9）安全阀（见下图） 安全阀设置在吸气腔与排气腔之间，是一种压差式安全阀。当排气压力与吸气压力的差值超过规定 值时，阀芯自动起跳，使吸、排气腔相通，高压气体泄向低压腔，起保护压缩机的作用；当压差减小低 于规定值时，阀芯自动关闭。 注意事项：安全阀压力调整后，用锁紧螺母锁紧，拧上阀帽后铅封，禁止随意调整设定值；安全阀 起跳后，很容易造成泄漏。因此，起跳后须检修后才能再度使用。 活塞式制冷压缩机 返回目录 * 目的： 1、掌握螺杆式制冷压缩机工作原理； 2、掌握螺杆式制冷压缩机的结构； 3、熟悉螺杆式制冷压缩机组与循环系统。 螺杆式制冷压缩机 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1/31/2； 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。 * 螺杆式制冷压缩机 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、排气过程见示意图。.螺杆压缩机工作过程（右下图）.转子工作过程2（左下图）.（视频） 压缩过程 排气过程 * 3、内压比与螺杆压缩机经济性的关系 螺杆压缩机是没有气阀的容积型回转式压缩机，吸、排气孔的打开和关闭完全为几何结构决定的，即吸气终了的体 积和压缩结束时的体积是固定的，即内容积比是固定的。而活塞压缩机的吸、排气阀片的打开是由吸、排气腔的压力决 定的。 内容积比：vi=vs/v2 vs吸气终了时的容积，vd压缩终了时的容积 内压力比：za = pd / p0 pd压缩终了压力， p0吸入压力 可见，内压比是由内容积比决定的。所以，压缩终了压力pd是由吸气压力和内容积比决定的。 外压力比：zy = pk / p0 py排气背压力，或者说冷凝压力 外压比是由蒸发温度和冷凝温度决定的，即由运行工况所决定的。 当压缩机内压比小于外压比时（内容积比小），压缩终了压力小于冷凝压力，气体进入排气口后不能排出压缩机， 会受到下一个齿槽排出的气体继续压缩（等容压缩），直到压力达到冷凝压力时，才会排出排气口，进入排气管路；当 压缩机内压比大于外压比时（内容积比大），压缩终了压力大于冷凝压力，气体进入排气口后压力迅速降低至冷凝压力 （等容膨胀）。不论是等容压缩还是等容膨胀，都会使压缩机功耗增加。 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： a、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； b、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）。 螺杆式制冷压缩机 * 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、机体部件螺杆机体部件（见左下图） 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（见下页）：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。滑阀端部与机体的配合要严密，组装时需经钳工研合。 螺杆式制冷压缩机 * 螺杆式压缩机机体 * 螺杆式制冷压缩机 吸气端座（见下图）：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。 排气端座（见下图）：排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口。排气端座上主轴承孔的 外侧安装止推轴承，用轴承压盖将止推轴承外圈压在排气端座上。 吸气端座、机体、排气端座的相对位置是三体找正（见后页）后靠它们之间的定位销来确定.机体 及定位销（见后页）。即使是同一型号机器的各部件也不能随意搭配。机体部件中的各零件的端面相互 是严密贴合的，通过橡胶圈或厌氧胶密封。吸、排气端座主轴承孔及机体孔之间同心是保证转子能正常 工作的重要条件。 * 螺杆式制冷压缩机 三体找正 * 螺杆式制冷压缩机 2、转子部件（左下图） 转子部件由主动转子（一般为阳转子）、从动转子（一般为阴转子）、主轴承、止推轴承（见下图 ）、轴承压盖（右下图）、平衡活塞（见下图）以及平衡活塞套等零件组成。 阴、阳转子是螺杆压缩机中最核心的零件。转子的加工精度、形位公差要求都很高，精加工后还必 须做动平衡试验方可使用。主动转子通过联轴器与电机直联，并带动从动转子旋转。 * 螺杆式制冷压缩机 主轴承（见左下图）一般采用滑动轴承，又叫主轴瓦，是支撑转子、承担径向力。主轴承内表面衬 有一层耐磨合金，磨损较大或拉毛、拉伤时应更换。主轴承在工作中靠润滑油润滑，各油路必须通畅。 更换新轴承时要采取“刮花”处理 。 止推轴承：每个转子上一般装有一对止推轴承，而且是经过游隙测定后相反方向安装。止推轴承是 克服转子工作时产生的轴向力（排气端压向吸气端），并保持转子端面与吸、排气端座保持一定的间隙 。转子排气端面与排气端座的间隙测量排气端间隙（见右下图）是靠调整垫（见中下图）的厚度来 调整的。如果测量排气端间隙大，则磨薄调整垫；如果测量排气端间隙小，则更换调整垫或增加一个调 整垫。止推轴承的内圈是通过圆螺母及防松垫片（俗称王八垫）固定在转子上，外圈是通过轴承压盖压 紧在排气端座上。装配轴承压盖时要注意用力均匀，并随时盘动转子检查是否盘车过紧。把紧轴承压盖 后，要测量转子的轴向和径向的串动量。此时，转子的轴向串动量应为0，径向串动量应小于0.005mm。 * 圆螺母及防松锁垫的装配 测量转子径、轴向串动量 螺杆式制冷压缩机 * 螺杆式制冷压缩机 平衡活塞通过螺栓（或键）固定在主动转子上吸气侧的一端、在平衡活塞套中随转子一同旋转，承 受油压来平衡一部分轴向力，作用是延长止推轴承的使用寿命。平衡活塞及平衡活塞套磨损严重时必须 更换。螺杆压缩机装配间隙表 项 目ka12.5cka16ka20cka25ka31.5 转子外圆与机体孔的单边间隙(单边) 0.0550.079(阳) 0.0770.102(阴) 0.080.110.100.120.150.1880.1050.146 转子排气端与排气端座间的间隙0.040.060.080.100.100.120.120.150.160.18 转子吸气端与吸气端座间的间隙0.2760.3880.300.400.3490.4830.460.680.730.97 主轴颈与主轴承孔的间隙(单边)0.0250.04150.030.0460.040.060.040.0580.060.08 主轴承外圆 与轴承孔的 间隙 最大间隙0.0280.0160.0290.0150.028 最大过盈0.0210.0060.0150.0060.006 平衡活塞与平衡活塞套的间隙0.030.050.0360.0650.100.1950.0220.0540.050.083 滑阀与滑阀座孔间的间隙0.040.080.0180.0310.0430.0920.0150.0370.020.04 油活塞与油缸间的间隙0.060.090.060.130.050.1080.0850.1650.1000.192 阴、阳转子之间的啮合间隙0.040.080.030.080.030.090.0450.190.0460.120 * 螺杆式制冷压缩机 3、滑阀部件 滑阀部件主要由滑阀、滑阀导管、滑阀导管套、螺旋管（见左下图）、油活塞（见中下图）、指示 器（见右下图）以及“o”型圈和密封环等零件组成。螺杆制冷压缩机最常用的能量调节方法就是在两 个转子之间设置一个可以轴向移动的滑阀，即滑阀能量调节方法。如图2-14所示，滑阀位置改变，与滑 阀固定端脱离，打开一条与吸气腔相通的通道，基元容积中的气体没有得到压缩就旁通回吸气腔，相当 于改变了转子的有效工作长度。滑阀位置不同，旁通气体的量也不同，滑阀的连续移动，能量可以在 10%100%之间无级调节。滑阀位置的改变，也改变了径向排气口的位置，使原本设计好的内压比发生 改变，压缩比减小，使功耗的变化与冷量的变化不成比例，效率降低。滑阀的另一个作用是将润滑油引 入滑阀内部的空腔，并通过滑阀上的若干小孔将油喷到机体与转子之间。油在压缩机中的作用是润滑、 冷却、密封和消声。因为螺杆压缩机向工作腔中喷入润滑油，所以称为喷油螺杆，也因此螺杆压缩机排 气温度比较低。 * 滑阀部件 * 螺杆式制冷压缩机 滑阀的运动是靠油活塞运动带动的。油活塞在吸气端座的油缸内，油缸的两端有进出油孔与控制系 统相连。螺杆制冷压缩机能量调节控制原理见图2-15。 * 螺杆式制冷压缩机 4、轴封部件（见下页） 对于开启式压缩机，驱动轴的一端要伸出机体外部，为了防止制冷剂向外泄漏或空气渗漏入系统， 必须在轴的伸出部位及机体之间设置轴封装置。 如图2-16所示的弹簧式轴封，是由动环、静环、弹簧、弹簧座、压环和“o”型密封圈组成。其中 动环、弹簧、弹簧座及动环胶圈装配在一起并随主动转子旋转而旋转，静环及静环胶圈装配在轴封压盖 上相对于机体固定。弹簧提供给动、静环之间合适的压力。因此，安装轴封时要调整弹簧的弹力。胶圈 是防止气体轴向泄漏，动、静环的贴合面是防止气体径向泄漏。螺杆压缩机的转速很高，动、静环表面 的摩擦及发热量都很大。为了润滑动、静环之间的密封面、减少渗漏并带走热量，轴封室内充满润滑油 ，通过油泵把油不断地输送到轴封。因为主动转子轴伸出端处在排气侧，所以轴封工作位置所处压力为 压缩机的排气压力，为保证轴封的正常工作，要求油压比排气压高0.150.3mpa 。 在轴封的前端，一般装有油封（见下页），其作用是保证轴封室内充满润滑油。 注意事项：对于氟利昂压缩机，“o”型圈应使用耐氟橡胶；轴封少量渗漏是允许的；润滑油中制 冷剂过多会严重损坏轴封。 * 轴封部件 油封 螺杆式制冷压缩机 * 螺杆式制冷压缩机 5、联轴器部件（见下图） 螺杆压缩机的联轴器有橡胶柱销式和挠性（膜片式）联轴器两种。 橡胶柱销式联轴器由两个半联轴节、飞轮、传动芯子以及螺钉等组成。这种联轴器的橡胶传动芯容 易磨损，磨损后会导致机器运动不平稳，对转子、轴承、轴封都会产生不良影响。目前逐渐被挠性联轴 器取代。 挠性联轴器是由两半联轴节、接筒、传动垫片以及螺钉等组成。这种联轴器的两个半联轴节是经过 动平衡试验的，安装时相对位置是固定的。 联轴器是将电动机的动力传递到压缩机主动转子的重要部件。由于螺杆压缩机的转速较高，对联轴 器的安装精度（同轴度）要求也较高。联轴器安装不当，不但会引起机器运转不平稳、噪声增高，而且 对转子、主轴承、止推轴承和轴封会产生异常损伤。 对于新运行的机组，因为油分或机架的应力变化，会使压缩机、电机的同轴度发生改变，应定期检 查同轴度，直至机组应力消除方可连续运转。 * 螺杆式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机组与循环系统： 1、螺杆制冷压缩机组（见下页） 螺杆压缩机工作时要不断向工作腔喷入润滑油，起着润滑、冷却、密封和消声作用，以及润滑主轴 承、止推轴承、轴封的润滑油，推动油活塞、平衡活塞的压力油，这些油最后和高压气体混合着排出压 缩机。这些油必须分离出来，经过冷却、过滤、加压后循环使用。为防止制冷系统中的杂质随吸气进入 压缩机对转子、机体造成磨损，必须设置吸气过滤器。 吸气过滤器（见下页） 吸气过滤器主要由壳体和金属过滤网等组成。壳体上安装吸气温度计、压力表和加油阀。加油阀是 机组运行时加油的部位。 注意事项： a、拆卸端盖时防止被弹簧弹出伤人；安装时应注意过滤网一端的胶圈是完好的，如破损或变形 应更换。 b、加油时通过调节吸气截止阀使吸气压力稍低于大气压，通过油管将油吸入，操作应缓慢进行 。 c、对于氟利昂机组，蒸发温度比较低时，如果系统含水量比较大时，过滤器会出现冰堵现象。 可以通过更换干燥过滤器滤去水分，也可以通过吸气过滤器过滤水分。如何判断和操作？ * 螺杆式制冷压缩机 * 螺杆式制冷压缩机 油分离器 螺杆压缩机组的油分离器主要有立式和卧式两种，并且以填料式为主。我公司目前普遍采用卧式二 级油分、三种分油方式，分油效率高，可达10ppm。油分离器并且也是压缩机、电机的基础，使机组结 构紧凑。油分内部分隔成三个腔，靠压缩机一侧桶体是保持油位的，其外部壳体上有两个上下布置的视 油镜，是监视油位高度（自动机组有油位控制器）。靠电机一侧的桶体是安装二次油分高效分油滤芯的 ，其外侧也有一个视油镜，根据油位判断是否采取回油措施。 注意事项： u 油位控制：两个视油镜之间； u 分油滤芯前后部分筒内的回油操作； u 油加热器的作用； u 分油滤芯如果污染严重，会增加排气阻力， u 耗功增加，效率降低，应当更换； u 因为油分长度较长，受温度、振动的影响会产生应力变形，使电机和压缩机的同轴度改变，压缩机 初期运行时应随时调整同轴度。具体间隔时间由前次找正时测得的偏差植决定。 * 螺杆式制冷压缩机 油冷却器.液氨油冷却器（见下图）.油冷却器（见下图） 油分分离出来的润滑油因为吸收摩擦热及气体的热量而使温度升高（接近排气温度）。润滑油正常 使用温度是3060，油温过高粘度降低，会使密封作用减弱，内泄漏增加，降低压缩机的效率，所以 润滑油必须经过冷却才能循环使用。油冷却器就是起冷却油的作用。 一般油冷却器采用水冷却方式。油走壳程，水走管程，清洗水路方便。优点是系统简单，油温可以 降低至比较低的温度（根据水温而定）；缺点是水侧管路易腐蚀。 工质冷却油走管程，工质走壳程。优点是油冷不易腐蚀，操作维护简单；节省一套水路系统，适用 于水质差或供水困难的场合；油温比较稳定。缺点是油温的最低温度受冷凝温度控制，系统需增加辅助 贮液器或氨泵。辅助贮液器出液口与油冷之间至少要有1米以上的高度差。 * 螺杆式制冷压缩机 粗油过滤器 为保护油泵的正常工作，在润滑油进入油泵之前通过粗油过滤器滤去杂质。过滤器由壳体和金属滤 网组成，壳体上设有加油阀，初次加油都是通过此阀。加油可以通过系统抽真空加油，也可以通过油泵 加油。对于初次运转的机器，初运转后要检查粗油过滤器的清洁度，并根据系统清洁度定期拆检过滤网 。可使用汽油或煤油清洗过滤网，并用干燥空气吹干净后继续使用。 油泵 油泵在压缩机组中的作用是增加油压。常采用齿轮泵或转子泵。开机前要先检查油泵旋转方向。油 泵齿轮或转子磨损严重会导致油压不足，必须检修或更换；油泵轴封漏油也必须检修或更换。 精油过滤器 精油过滤器也是由壳体和过滤网组成，装配在油泵之后、油分配器之前，过滤油中的细小颗粒，保 护压缩机转子及轴封。为了能滤去细微的金属磨屑，在过滤网内装有永磁铁。 精油过滤器的过滤网比较细密，容易受到污染而使阻力增大。当油流经精油过滤器的压力降超过0.05 0.1mpa时，就要对精滤器进行清洗或更换。机组设有精滤器前后压差保护，设定值为0.1mpa。 * 油压调节阀（见右下图） 油压调节阀的作用是调节压缩机的喷油压力。如果进入压缩机的油压过高，会使喷油量过大，既影 响压缩机的吸气量，又增加压缩机的耗功，还会增加轴封漏油的可能性；油压过低，会使喷油量过小， 使润滑油的作用减弱。一般要求精油过滤器后的油压即喷油压力要比排气压力高0.150.3mpa（可调内 容积比压缩机除外）。 油压调节阀位一般于油泵进、出油管之间，一般是弹簧式的。当油泵出口压力高于油压调节阀设定 值时，自动顶开调节阀的阀头，使一部分油流回进油管或油分，使油压降低。通常在刚开油泵或油温比 较低时，油压会比较高，达到0.40.6mpa，此时不须要调整油压调节阀的设定值。机器运转正常后，根 据需要将油压调整到合适值。 止回阀 止回阀又称止逆阀或单向阀。因为螺杆压缩机没有例似于活塞压缩 机中的吸、排气阀片可以自动隔开高低压气腔，当压缩机突然停机而又 没有来得及关闭吸排气截止阀，制冷剂气体就会从高压侧流向低压侧， 同时压缩机转子也会在气流的作用下出现倒转现象。螺杆压缩机倒转会 产生很多恶劣的影响：转子会产生严重的磨损；低压侧（蒸发器）压力 升高，温度上升；压缩机中的润滑油会随气流大量流向低压侧，会使机 组油量不足，影响蒸发器换热，或再次开机出现液击现象。 螺杆式制冷压缩机 * 螺杆式制冷压缩机 螺杆压缩机在吸气截止阀与机体吸气口之间、油分出口与排气截止阀之间设有吸气单向阀和排气单 向阀，用以防止制冷剂气体反方向流动。不能把单向阀做为截止阀使用。吸、排气止回阀安装时应注意 方向，不可倒置。 在机体吸气口和油分之间设还有一个电磁阀（俗称b阀），人为停机时，电磁阀打开，使压缩机吸 、排气口压力迅速平衡，减轻压缩机在停机时倒转。 * 螺杆式制冷压缩机 * 螺杆式制冷压缩机 3、带经济器的螺杆制冷循环系统 螺杆压缩机的特点之一是单级压比大，但随着压比增大，压缩机的内泄漏增加，效率降低，耗功大 。利用螺杆压缩机的吸气、压缩、排气单向进行的特点，在转子转动到开始压缩的某一位置设置一个中 间补气孔，补入中间压力下的制冷剂气体，使单级螺杆按两极压缩运转，相当于准双级，即为带经济器 的螺杆压缩机。 带经济器的螺杆制冷循环系统又称为节能系统。如图2-18所示的为带经济器的一级节流循环原理图 。 a压缩机 b油分离器 c冷凝器 s贮液器 j经济器 e蒸发器 p油 泵 f油 冷 g1节流阀1 g2节流阀2 经济器为壳管式换热器，壳程为低压侧，管程为高压侧。 经济器上配带补气过滤器、止回阀、节流阀等配件。当压比 发生变化时，要根据中间补气的过热度适当调节节流阀的供液量，防止回液，尤其是采用热力膨胀阀供 液的氟利昂系统。 * 带经济器的螺杆压缩机组常用于蒸发温度为-25-40的制冷系 统。与原来的单级压缩机相比，制冷量、制冷效率都有了大幅的提 高，同时还节省电能。见图2-19所示，为带经济器的氨螺杆压缩机 制冷量、轴功率的增加率跟温度的关系，可见轴功率变化比较平缓 ，而制冷量随蒸发温度的降低增加率增高，并且压比越大，增加的 效果越显著。 4、螺杆液氨冷却压缩机组 采用液氨油冷却器的压缩机组。适用于水质差、供水困难或水 成本高的场合；油温比较稳定。缺点是油温的最低温度受冷凝温度 控制，系统需增加辅助贮液器或氨泵。采用辅助贮液器时辅助贮液 器的出液口与油冷之间至少要有1米以上的高度差。 螺杆式制冷压缩机 5、螺杆冷水机组 将螺杆压缩机组与蒸发器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀及热力膨胀阀等组合在一个公共底座上， 采用水作为载冷剂的机组。冷水机组常采用r22作为制冷剂，并采用热力膨胀阀自动调节供液量。目前也 有采用氨作为制冷剂、板式换热器作为蒸发器和冷凝器。采用壳管换热器可制取415的空调或冷却用 水；而采用板式换热器可制取1左右的冷水。冷水机组除了有正常压缩机组的自动保护外，还有冷水、 冷却水断水保护及冷水水温低保护。 * 螺杆式制冷压缩机 热力膨胀阀：由感温包、毛细管、弹性膜片、弹簧、阀芯、阀座及调节装置等组成。感温包是绑在 靠近压缩机的吸气管路上的，利用感温包内的制冷剂饱和温度与饱和压力的对应关系，温度变化时压力 也发生变化，改变阀芯的开启度，调节膨胀阀的供液量。调节装置是用来改变弹簧压在膜片上的弹力的 ，从而改变吸气过热度。 6、螺杆盐水（乙二醇）机组 结构与冷水机组相似，采用盐水（乙二醇溶液）作为载冷剂，制取-10-40的低温盐水（乙二醇 溶液）。由于盐水有腐蚀性，盐水机组的蒸发器内的换热管采用耐低温、耐腐蚀的高效黄铜管制成。盐 水（乙二醇）机组蒸发温度比较低，初期运行时要注意观察吸气过滤器是否出现冰堵。 * 制冷辅助设备 目的： 1、掌握制冷辅助设备传热设备； 2、掌握制冷辅助设备分离设备； 3、掌握制冷辅助设备贮存设备。 传热设备： 1、冷凝器 冷凝器是蒸气压缩式制冷系统的四大部件之一，是将压缩机排放的高温制冷剂气体冷凝成饱和或过 冷液体的设备。通过冷凝器，将热负荷（制冷场所、电机功耗）传递给环境介质（水或空气）。 （1）冷凝器的传热 a、制冷剂侧 油膜的影响：氟利昂系统中，油和制冷剂在冷凝器中互溶，对传热没有影响；在氨系统中，油膜会 严重影响换热，必须及时排放冷凝器底部的存油。 不凝性气体的影响：会占据一定的换热空间并提高冷凝压力，应及时排放。氨系统必须通过空气分 离器排放，氟系统可以通过冷凝器上部的放空气阀排放。 制冷剂充注量：过多的制冷剂充注量会减少冷凝空间，导致冷凝压力升高，应控制。 * b、冷却介质侧（水或空气） 冷却介质流速的影响：适当的流速会提高放热系数并降低污垢的沉积。水为冷却介质的，水的流速 为0.81.2m/s（氨，钢管），或小于2.5m/s（氟，铜管）；空气为冷却介质的，空气流速为24m/s。 污垢的影响：污垢的导热系数比较小，会影响热量的传递，应当尽量避免并及时排除。水冷式冷凝 器水侧污垢包括水垢、锈蚀、泥沙等。对水质较差的，应采取软化处理或用水池沉积泥沙。冷凝器的水 路一般走管程，可以采取机械式清洗或化学方法清洗。风冷式冷凝器空气侧的污垢主要有灰尘、油污和 锈蚀物等。要采取防尘、防腐处理。 （2）冷凝器的结构 冷凝器的类型很多，按其带走热量的方式，可分为三类： a、水冷式冷凝器 水冷式冷凝器由于采用水作为冷却介质，而水温通常又比较低，所以可以获得较低的冷凝温度，有 利于提高制冷能力，降低运行费用，应用十分广泛。水冷式冷凝器又分为立式和卧式两种。 立式冷凝器：冷凝器顶部装有配水箱，可以将水均匀地分配给各个管口的分水头，沿管内壁螺旋状 流下，与管外的高温气体进行热交换。制冷剂蒸气放出热量后，冷凝成液体后沿管外壁流下沉积在冷凝 器底部，经液体管路流入贮液器。冷凝器底部装有放油阀。 立式冷凝器的优点是：占地面积小，可以安装在室外；易清洗，且不必停止工作；不易堵塞，对水 质要求不高。缺点是：耗水量大，水泵功率大；管子易腐蚀，且泄漏不易被发现。 制冷辅助设备 * 制冷辅助设备 b、空冷式冷凝器 以空气为冷却介质。制冷剂在管内流动过程中逐步冷却、冷凝直至最后成为过冷液体。换热管一般 用紫铜管。空气在风机的强迫作用下横向掠过管外，带走热量并散发到周围环境中。为了强化空气侧的 传热，通常在管外加肋片，增加传热面积。 空冷式冷凝器最大特点是不需要水。因此，适用于缺水地区和氟利昂系统。 空冷式冷凝器受环境温度影响很大。夏季环境温度如果很高，冷凝压力就会很高；而冬季运行时应 防止冷凝压力过低，导致蒸发器供液不足，制冷能力降低。（冰箱、空调） c、蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器是以水和空气共同作为冷却介质，主要是利用部分水蒸 发时吸收制冷剂气体的热量实现制冷剂的冷凝。主要由冷凝管组、淋水装 置、挡水栅、集水盘、循环水泵及风机等组成。（叙述工作过程）挡水栅 的作用是防止未蒸发的水滴被气流带走，减少水的消耗；水盘内的浮球阀 是随着水的消耗、水位降低时自动打开补充冷却水。 蒸发式冷凝器的优点是传热系数高，冷却水消耗少，适用于缺水地区，运 行管理费用较水冷式冷凝器低。缺点是维护比较麻烦，清洗困难；对水质 要求高，应进行软化处理；空气湿度大时冷凝压力会升高。 * 制冷辅助设备 2、蒸发器 蒸发器是制冷系统的主要热交换设备。利用制冷剂液体在较低温度下蒸发，吸收被冷却介质的热量 使之温度降低。 （1）蒸发器中的传热 影响蒸发器传热系数的因素主要有： a、制冷剂的物理特性、沸腾状态、蒸发器结构； b、被冷却介质流动状态、传热表面几何特性； c、传热表面污染程度，主要是油、铁锈、霜层。 （2）蒸发器的形式和结构 a、冷却液体的蒸发器 主要用于载冷剂系统，用来冷却水或盐水等载冷剂，再由载冷剂去冷却被冷却物体。根据蒸发器外 形可以分为立管（螺旋管）式蒸发器和卧式壳管式蒸发器。 立管（螺旋管）式蒸发器（如右图）是制冷剂在管内蒸发，蒸发器沉浸在载冷剂箱内。这两种