螺杆制冷机组的选用

!在 化 工 生 产 领 域 ， 制 冷 机 组 作 为 提 供 低 温 冷 量的 设 备 得 以 广 泛 的 应 用 。 制 冷 机 组 主 要 由 活 塞 式 、螺 杆 式 、 离 心 式 三 种 机 型 ， 其 中 螺 杆 式 制 冷 机 组 因 其具 有 结 构 简 单 、 可 靠 性 高 、 压 缩 效 率 高 、 振 动 小 、 运 转平 稳 、 能 承 受 一 定 液 击 、 能 量 可 以 无 级 调 节 、 单 机 可在 较 高 压 缩 比 下 运 行 等 优 点 而 应 用 最 为 广 泛 。 在 标准 工 况 下 （ 蒸 发 温 度 # $%&， 冷 凝 温 度 !&） 所 需 制冷 量 为 ( ) !* +, 范 围 内 的 用 户 均 可 选 用 单 台螺 杆 式 制 冷 机 组 来 满 足 要 求 。在 根 据 热 力 计 算 选 定 螺 杆 机 组 的 大 小 后 ， 为 了减 少 故 障 的 发 生 、 降 低 运 行 成 本 、 方 便 设 备 维 护 及 管理 ， 必 须 根 据 用 户 自 身 的 使 用 特 点 选 择 机 组 的 型 式及 其 各 部 件 的 结 构 形 式 。! 螺 杆 制 冷 机 组 型 式 的 选 择螺 杆 制 冷 机 组 的 型 式 分 开 启 式 、 半 封 式 、 全 封 闭式 ! 种 。开 启 式 机 组 的 优 点 是 ：（$） 压 缩 机 与 电 动 机 分 离 ， 使 压 缩 机 的 适 用 范 围更 广 ；（)） 同 一 台 压 缩 机 ， 可 以 适 用 不 同 制 冷 剂 ， 除 了采 用 卤 代 烃 制 冷 剂 外 ， 通 过 更 改 部 分 零 件 的 材 质 ， 还可 采 用 氨 作 制 冷 剂 ；（!） 可 根 据 不 同 制 冷 剂 和 使 用 工 况 条 件 ， 配 用 不同 容 量 的 电 动 机 。开 启 式 机 组 主 要 缺 点 有 ：（$） 轴 封 易 泄 漏 ， 这 也 是 用 户 经 常 维 护 的 对 象 ；（)） 配 用 的 电 动 机 高 速 旋 转 ， 气 流 噪 声 大 ， 加 上压 缩 机 本 身 噪 声 也 较 大 ， 影 响 环 境 ；（!） 需 要 配 置 单 独 的 油 分 离 器 、 油 冷 却 器 等 复 杂的 油 系 统 部 件 ， 机 组 体 积 庞 大 ， 使 用 维 护 不 便 。与 开 启 式 机 组 相 比 ， 半 封 闭 及 封 闭 式 机 组 的 优点 是 ：-$ 结 构 紧 凑 ， 体 积 小 ；-) 维 护 管 理 内 容 少 ， 给 用 户 带 来 方 便 ；-! 噪 音 小 。但 就 目 前 的 半 封 闭 及 封 闭 式 机 组 来 说 ， 其 缺 点也 很 明 显 ：（$） 适 用 范 围 窄 ， 其 额 定 功 率 一 般 较 小 ；（)） 如 果 机 组 损 坏 ， 维 修 工 作 较 之 开 启 式 要 复杂 。所 以 ， 螺 杆 制 冷 机 组 型 式 的 选 择 ， 主 要 取 决 于 机组 的 额 定 功 率 ， 在 小 功 率 （ $ ( $ +,） 或 对 噪 声 控制 要 求 严 的 情 况 下 住 宅 区 等 选 用 半 封 闭或 全 封 闭 式 ； 在 大 功 率 的 状 况 下 ， 一 般 选 用 开 启 式 机组 。 螺 杆 机 组 各 部 件 结 构 形 式 的 选 择# ! 转 子 型 线 和 结 构 参 数 的 选 择# !# ! 转 子 型 线螺 杆 转 子 型 线 直 接 关 系 到 螺 杆 压 缩 机 的 效 率 和可 靠 性 ， 是 决 定 压 缩 机 性 能 的 关 键 之 一 ， 其 外 形 结 构应 满 足 下 列 基 本 要 求 。（$） 螺 杆 齿 型 在 啮 合 过 程 中 ， 应 具 有 排 出 和 吸 入方 面 的 气 密 性 ， 即 横 向 气 密 性 ；（)） 在 啮 合 过 程 中 ， 应 具 有 齿 间 容 积 之 间 的 气 密性 ， 即 轴 向 气 密 性 ；（!） 在 啮 合 过 程 中 ， 应 具 有 尽 可 能 短 的 接 触 线 长度 ；（*） 螺 杆 齿 型 应 具 有 较 小 的 泄 漏 三 角 形 ；螺 杆 制 冷 机 组 的 选 用赵 贤 能$楼 守 浪)（$/ 浙 江 巨 化 股 份 有 限 公 司 ， 浙 江 衢 州 !)*； )/ 浙 江 工 程 设 计 有 限 公 司 ， 浙 江 杭 州 !$0）摘 要 简 述 了 螺 杆 制 冷 机 组 的 各 种 型 式 、 结 构 特 点 及 局 限 性 ， 总 结 螺 杆 式 制 冷 机 组 及 其各 部 件 的 选 型 经 验 。关 键 词 螺 杆 制 冷 型 式 结 构 部 件 选 择赵 贤 能 等 螺 杆 制 冷 机 组 的 选 用 工 艺 与 设 备工 艺 与 设 备;? 齿 型 ： 接 触 线 长 度 短 ， 圆 孤 光 滑 ， 螺 杆 齿 刚性 好 ， 但 轴 向 气 密 性 较 差 。+7*- 齿 型 ： 接 触 线 较 短 ， 减 小 封 闭 容 积 ， 齿 型光 滑 ， 气 体 流 动 阻 力 小 ， 间 隙 密 封 效 果 好 ， 但 泄 漏 三角 形 较 大 ， 面 积 利 用 参 数 较 小 。A 齿 型 ： +7*- 的 改 进 型 ， 减 少 了 泄 漏 三 角 形 。B 齿 型 ： 综 合 +7*- 及 A 的 优 点 ， 泄 漏 三 角 形进 一 步 减 小 ， 提 高 了 容 积 效 率 。由 于 用 以 评 价 或 比 较 不 同 齿 型 的 许 多 因 素 是 相互 制 约 的 ， 如 ： 为 了 减 小 泄 漏 三 角 形 ， 确 保 螺 杆 的 轴向 气 密 性 采 用 点 啮 合 摆 线 ， 就 不 可 避 免 地 使 齿 型 具有 封 闭 容 积 及 接 触 线 长 度 增 加 的 缺 点 ； 为 了 保 护 摆线 的 发 生 点 ， 采 用 小 圆 弧 或 直 线 作 齿 顶 型 线 ， 则 增 大了 泄 漏 三 角 形 。 所 以 应 根 据 不 同 的 使 用 要 求 选 用 不同 的 型 线 。 目 前 国 产 机 组 中 多 采 用 单 边 非 对 称 摆 线 销 齿 圆 弧 齿 型 ， 国 外 机 组 多 采 用 ? 齿 型 ， 而B 齿 型 比 目 前 国 产 机 组 采 用 的 非 对 称 齿 型 效 率 提高 &%C 左 右?、 +7E*-、 B 目 前 都 选 用 阴 阳 转 子 齿 数 比 为 9D : 的 齿 数 组合 。（#） 公 称 直 径 、 长 径 比 。 螺 杆 直 径 是 国 家 系 列 化了 的,?&#$ B#&7,8C&:(* D#$EA =,?&#$ F),?&#$ ;8?,A =,?&#$ F)#$%&$( $. +)#.*, %&1*& #$ #)1*#1) +0& *$+)+*#).#.* %( 9#+,%*0 *+#+,-#6 ?# %&1*& #$ #)0& %( 9#+,%*08%,-%,()%&1*#.%0 4.#$ 9#+,%*0 *+#+,-#6 %9 1:#.%0 4) 81# (%)4+)& %0 $%4 #% &5,%8 9#+,%*0 #*$0%,%:- $)*+,-%.#( 9#+,%*0= *+#+,-#= 8%,-%,(+ $9%-?9 ,989 71&4$# &%* !?$*1+ A&%3*. + B?129?% /8 %&#$ A 6#7&8#9,#:2 P#&:8&#$ :&#* A =,?&#$ #$%&$( $)%1:$ &%9#.* +0& )0+#.%0+, ,.#)+#1) +0& C 9+1)90# %( 4+#) A#)* ,# N#$.* #$ R&S&#F（)0 (#:,:&,?&#$ %AA 10 K:5I ,?&#$ %#$ 1,9$( 1,#:,8 3 %AA V* A =,?&#$ #$%&$( %)0+&% #+9 R&#,#$)KA $.（)0 =,?&#$ %AA 10 K:5* A =,?&#$ ,?&#$ ;8?,A =,?&#$ F)#$%F&$( %( *)4 -#9 +0& #)1*#1) 8)%8)#. +) )5.4&= *#.%0 %( *)4 )().:)+#.%0 -#9 +) 199+)6)*+,-%.#( *)4= )().:)+#.%0= # #)1*#1)= 8+)#= ,*#.%0B$?.+ *?#*. C%*&$3*4$ C&4J DϘ &#$*,&$*%=#$ ,#* K& R&9&#$（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