回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)是工作容積作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積式壓縮機(jī)。氣體壓縮和壓力變化是依靠容積變化來實(shí)現(xiàn)的,而容積的變化又是通過壓縮機(jī)的一個(gè)或幾個(gè)轉(zhuǎn)子在氣缸里作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來達(dá)到的。與往復(fù)式壓縮機(jī)不同的是,其容積在周期性地?cái)U(kuò)大和縮小的同時(shí),空間位置也在不斷變化。只要在氣缸上合理地配置吸氣和排氣孔口,就可以實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣等基本工作過程。 螺桿式壓縮機(jī)又分為雙螺桿和單螺桿壓縮機(jī)。通常為簡(jiǎn)化起見,也稱雙螺桿壓縮機(jī)為螺桿式壓縮機(jī)。單螺桿壓縮機(jī),又稱蝸桿壓縮機(jī),它由一根螺桿和兩個(gè)星輪組成。它在很多方面與雙螺桿壓縮機(jī)類似,而且具有更加理想的力平衡性,故在國(guó)內(nèi)外得到了較快的發(fā)展,不過目前在制冷方面使用還不廣泛。
第二節(jié) 螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理及特點(diǎn)
一、工作原理
螺桿式(即雙螺桿)制冷壓縮機(jī)具有一對(duì)互相嚙合、相反旋向的螺旋形齒的轉(zhuǎn)子。其齒面凸起的轉(zhuǎn)子稱為陽(yáng)轉(zhuǎn)子,齒面凹下的轉(zhuǎn)子稱為陰轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的齒相當(dāng)于活塞,轉(zhuǎn)子的齒槽、機(jī)體的內(nèi)壁面和兩端端蓋等共同構(gòu)成的工作容積,相當(dāng)于氣缸。機(jī)體的兩端設(shè)有成對(duì)角線布置的吸、排氣孔口。隨著轉(zhuǎn)子在機(jī)體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使工作容積由于齒的侵入或脫開而不斷發(fā)生變化,從而周期性地改變轉(zhuǎn)子每對(duì)齒槽間的容積,來達(dá)到吸氣、壓縮和排氣的目的。
(引于東方仿真)
二、工作特點(diǎn)
螺桿式制冷壓縮機(jī)作為回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)的一種,同時(shí)具有活塞式和動(dòng)力式(速度式)兩者的特點(diǎn)。
1) 與往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)相比,螺桿式制冷壓縮機(jī)具有轉(zhuǎn)速高,重量輕,體積小,占地面積小以及排氣脈動(dòng)低等一系列優(yōu)點(diǎn)。
2) 螺桿式制冷壓縮機(jī)沒有往復(fù)質(zhì)量慣性力,動(dòng)力平衡性能好,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),機(jī)座振動(dòng)小,基礎(chǔ)可作得較小。
3) 螺桿式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,機(jī)件數(shù)量少,沒有像氣閥、活塞環(huán)等易損件,它的主要摩擦件如轉(zhuǎn)子、軸承等,強(qiáng)度和耐磨程度都比較高,而且潤(rùn)滑條件良好,因而機(jī)加工量少,材料消耗低,運(yùn)行周期長(zhǎng),使用比較可靠,維修簡(jiǎn)單,有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。
4) 與速度式壓縮機(jī)相比,螺桿式壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn),即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響,在小排氣量時(shí)不發(fā)生喘振現(xiàn)象,在寬廣的工況范圍內(nèi),仍可保持較高的效率。
5) 采用了滑閥調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)能量無級(jí)調(diào)節(jié)。
6) 螺桿壓縮機(jī)對(duì)進(jìn)液不敏感,可以采用噴油冷卻,故在相同的壓力比下,排溫比活塞式低得多,因此單級(jí)壓力比高。
7) 沒有余隙容積,因而容積效率高。
螺桿式制冷壓縮機(jī)尚存在以下缺陷:
1) 制冷劑氣體周期性地高速通過吸、排氣孔口,通過縫隙的泄漏等原因,使壓縮機(jī)有很大噪聲,需要采取消音減噪措施。
2) 螺旋形轉(zhuǎn)子的空間曲面的加工精度要求高,需用設(shè)備和刀具來加工。
3) 由于間隙密封和轉(zhuǎn)子剛度等的限制,目前螺桿式壓縮機(jī)還不能像往復(fù)式壓縮機(jī)那樣達(dá)到較高的終了壓力。
三、帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿式制冷壓縮機(jī)
螺桿式制冷壓縮機(jī)雖具有單級(jí)壓力比高的優(yōu)點(diǎn),但隨著壓力比的增大,泄漏損失急速地增加,因此,低溫工況下運(yùn)行時(shí)效率顯著降低。為了擴(kuò)大其使用范圍,改善低溫工況的性能,提率,可利用螺桿制冷壓縮機(jī)吸氣、壓縮、排氣單向進(jìn)行的特點(diǎn),在機(jī)殼或端蓋的適當(dāng)位置開設(shè)補(bǔ)氣口,使轉(zhuǎn)子基元容積在壓縮過程的某一轉(zhuǎn)角范圍,與補(bǔ)氣口相通,使系統(tǒng)中增設(shè)的中間容器內(nèi)的閃發(fā)性氣體通過補(bǔ)氣口進(jìn)入基元容積中。這樣,單級(jí)螺桿壓縮機(jī)按雙級(jí)制冷循環(huán)工作,達(dá)到節(jié)能的效果。此增設(shè)的中間容器稱為經(jīng)濟(jì)器。
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