螺桿壓縮機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)比較

螺桿式制冷壓縮機(jī)作為回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)的一種，同時具有活塞式和動力式（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，動力平衡性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，機(jī)座振動小，基礎(chǔ)可作得較小。

　　3、螺桿式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，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，而且潤滑條件良好，因而機(jī)加工量少，材料消耗低，運(yùn)行周期長，使用比較可靠，維修簡單，有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動化。

　　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)能量無級調(diào)節(jié)。

　　6、螺桿壓縮機(jī)對進(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，因此單級壓力比高。

　　7、沒有余隙容積，因而容積效率高。

　　螺桿壓縮機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)：

　　1、吸氣過程：

　　螺桿式的進(jìn)氣側(cè)吸氣口，必須設(shè)計(jì)得使壓縮室可以充分吸氣，而螺桿式空壓機(jī)并無進(jìn)氣與排氣閥組，進(jìn)氣只靠一調(diào)節(jié)閥的開啟、關(guān)閉調(diào)節(jié)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開口時，其空間最大，此時轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進(jìn)氣口之自由空氣相通，因在排氣時齒溝之空氣被全數(shù)排出，排氣結(jié)束時，齒溝乃處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)到進(jìn)氣口時，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。螺桿式空壓機(jī)維修提醒當(dāng)空氣充滿整個齒溝時，轉(zhuǎn)子之進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機(jī)殼之進(jìn)氣口，在齒溝間的空氣即被封閉。

　　2、封閉及輸送過程：

　　主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時，其主副轉(zhuǎn)子齒峰會與機(jī)殼閉封，此時空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流，即[封閉過程]。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，其齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合面逐漸向排氣端移動。

　　3、壓縮及噴油過程：

　　在輸送過程中，嚙合面逐漸向排氣端移動，亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小，齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即[壓縮過程]。而壓縮同時潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與室氣混合。

　　4、排氣過程：

　　當(dāng)螺桿空壓機(jī)維修中轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣相通時，（此時壓縮氣體之壓力最高）被壓縮之氣體開始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼排氣口這齒溝空間為零，即完成（排氣過程），在此同時轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長，其吸氣過程又在進(jìn)行。

　　螺桿壓縮機(jī)分為：開啟式、半封閉式、全封閉式

　　一、全封閉式螺桿壓縮機(jī)：

　　機(jī)體采用高質(zhì)量、低孔隙率的鑄鐵結(jié)構(gòu)，熱變形?。粰C(jī)體采用雙層壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)含排氣通道，強(qiáng)度高，降噪效果好；機(jī)體內(nèi)外受力基本平衡，無開啟式、半封閉承受高壓的風(fēng)險；外殼為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，外形美觀，重量較輕。采用立式結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)占地面積小，有利于冷水機(jī)組多機(jī)頭布置；下軸承浸入油槽中，軸承潤滑良好；轉(zhuǎn)子軸向力較半封閉、開啟式減少50%（排氣側(cè)電機(jī)軸的平衡作用）；無臥式電機(jī)懸臂之風(fēng)險，可靠性高；避免螺桿轉(zhuǎn)子、滑閥、電機(jī)轉(zhuǎn)子自重對配合精度的影響，提高可靠性；裝配工藝性好。無油泵螺桿立式設(shè)計(jì)，使壓縮機(jī)運(yùn)行或停機(jī)時不會出現(xiàn)缺油。下部軸承整體浸泡在油槽內(nèi)，上部軸承采用壓差供油；對系統(tǒng)壓差要求較低，有緊急情況下，軸承潤滑保護(hù)功能，避免軸承缺油潤滑，有利于過渡季節(jié)機(jī)組的開啟。

　　缺點(diǎn)：采用排氣冷卻，電機(jī)在排氣口，容易導(dǎo)致電機(jī)線圈燒毀；此外，出現(xiàn)故障時不能及時排除。

　　二、半封閉式螺桿壓縮機(jī)

　　噴液冷卻電機(jī)，電機(jī)工作溫度低，壽命長；開式壓縮機(jī)使用空氣冷卻電機(jī)，電機(jī)工作溫度較高，影響電機(jī)壽命，機(jī)房工作環(huán)境差；使用排氣冷卻電機(jī)，則電機(jī)工作溫度很高，電機(jī)壽命短。一般外置式油分體積較大，但效率很高；內(nèi)置式油分與壓縮機(jī)結(jié)合在一起，體積小，因此效果也相對差。二級油分分油效果可達(dá)99.999%，在各種工況下都能保證壓縮機(jī)有良好的潤滑。

　　但柱塞式半封閉螺桿壓縮機(jī)通過齒輪傳動增速，轉(zhuǎn)速高（約12000轉(zhuǎn)/分），磨損大，可靠性差。

　　三、開啟式螺桿壓縮機(jī)

　　開啟式機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是：

　　1）壓縮機(jī)與電動機(jī)分離，使壓縮機(jī)的適用范圍更廣；

　　2）同一臺壓縮機(jī)，可以適用不同制冷劑，除了采用鹵代烴制冷劑外，通過更改部分零件的材質(zhì)，還可采用氨作制冷劑；

　　3）可根據(jù)不同制冷劑和使用工況條件，配用不同容量的電動機(jī)。

　?。ㄩ_啟式雙螺桿壓縮機(jī)實(shí)物）

　?。ù藞D為單螺桿運(yùn)行示意圖）

　　開啟式機(jī)組主要缺點(diǎn)有：

　　（1）軸封易泄漏，這也是用戶經(jīng)常維護(hù)的對象；

　　（2）配用的電動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，氣流噪聲大，加上壓縮機(jī)本身噪聲也較大，影響環(huán)境；

　?。?）需要配置單獨(dú)的油分離器、油冷卻器等復(fù)雜的油系統(tǒng)部件，機(jī)組體積龐大，使用維護(hù)不便。