螺杆式制冷压缩机原理教材

螺杆式制冷压缩机组,动力车间李俊,螺杆式制冷压缩机,螺杆式制冷压缩机是指用带有螺旋槽的一个或两个转子（螺杆）在气缸内旋转使气体压缩的制冷压缩机。螺杆式制冷压缩机属于工作容积作回转运动的容积型压缩机，按照螺杆转子数量的不同，螺杆式压缩机有双螺杆与单螺杆两种。,螺杆式压缩机的工作过程,一、工作原理及工作过程1.组成螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳（包括中部的气缸体和两端的吸、排气端座等）、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组成。下图是典型开启螺杆式压缩机的一对转子、气缸和两端端座的外形图。,螺杆式压缩机的工作过程,2.工作原理螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子与一个阴转子，并借助于包围这一对转子四周的机壳内壁的空间完成的。3.工作过程下图为螺杆式压缩机的工作过程示意图。其中，a、b为一对转子的俯视图，c、d、e、f为一对转子由下而上的仰视图。,螺杆式压缩机的工作过程,特点,就压缩气体的原理而言，螺杆式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机一样，同属于容积式压缩机械，就其运动形式而言，螺杆式制冷压缩机的转子与离心式制冷压缩机的转子一样，作高速旋转运动。所以螺杆式制冷压缩机兼有二者的特点。,特点,1.优点（1）转速较高、又有质量轻、体积小，占地面积小等一系列优点。（2）动力平衡性能好，故基础可以很小。（3）结构简单紧凑，易损件少，维修简单，使用可靠，有利于实现操作自动化。（4）对液击不敏感，单级压力比高。（5）输气量几乎不受排气压力的影响。在较宽的工况范围内，仍可保持较高的效率。,特点,2.缺点（1）噪声大。（2）需要有专用设备和刀具来加工转子。（3）辅助设备庞大。,螺杆式制冷压缩机组制冷原理,螺杆式制冷压缩机组制冷系统属于压缩式制冷，由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化并与冷却介质进行热量交换。,螺杆式制冷压缩机组制冷原理,制冷压缩机将蒸发器内的低压（低温）制冷剂吸入压缩机内，制冷剂蒸汽经过压缩，压力、温度同时升高；高压高温的制冷剂蒸汽被压至冷凝器，在冷凝器内，温度较高的制冷剂蒸汽与温度比较低的冷却水或空气进行热交换，制冷剂的热量被水或空气带走而冷凝下来，制冷剂蒸汽变成了液体。这部分液体再被输送至膨胀阀，经过膨胀阀节流成了低温低压的液体并进入蒸发器；在蒸发器内低温、低压的制冷剂液体吸收冷冻盐水的热量而汽化（俗称“蒸发”），而冷冻盐水得到冷却后温度降低；蒸发器中的制冷剂蒸汽又被压缩机吸走，这样制冷剂便在系统中经过压缩、冷凝、节流、蒸发这样四个过程，从而完成了一个循环。,螺杆式制冷压缩机组制冷原理,在冷冻机的制冷系统中，蒸发器是输送冷量的设备,制冷剂在其中吸收盐水的热量，实现降低盐水温度的目的。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机输入功率转化的热量一起传递给冷却介质（如水或空气）带走。膨胀阀/节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。除了上述部件外，冷冻机还包含能量调节阀、高低压保护器、自动排污阀、控制系统等部件。,典型螺杆式制冷压缩机组结构流程,氟利昂制冷系统,氟利昂制冷系统,下图为氟利昂制冷系统流程图。低压氟利昂蒸气进入压缩机1，被压缩为高压过热蒸气，通过油分离器4将润滑油分离出来，再进人蒸发式冷凝器3；冷凝后的高压液态氟利昂储存在储液器5内，通过干燥器10以及回热器6和过滤器9以后，经热力膨胀阀7膨胀节流供人直接蒸