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，并向不同的應用領域擴展。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，即進行充分吸氣；當轉(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。

當氣體壓力達到指定值后，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，維護檢修方便。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，易于實現(xiàn)遠距離操縱與自動化。

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。

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

4)基礎小。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能適應生產(chǎn)上的不同需要。

6)運轉(zhuǎn)適應性強?？蛇m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，排氣溫度比往復式低，因而在較高壓縮比時仍可采用單級壓縮。當蒸發(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)構簡單。結(jié)構較為簡單，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)。由于目前應用Z廣泛的是利用滑閥進行能量調(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，需要專用設備。

2)輔助設備龐大。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)構復雜、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好應離開其他建筑物單獨布置，消聲相對較好。Z好機房與設備操控室做消聲隔開設置，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。