制冷压缩机的工作原理及结构Word文件下载.docx
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f.
g.对湿行程不敏感;
h.
制冷量可以在10%~
100%之间无级调节;
i.把持方便,便于实现自动控制;
j.体积小,便于实现机组化.
缺点:
转子、机体等部件加工精度要求高,装配要求比力严格;
油路系统及辅助设备比力复杂;
因为转速高,所以噪声比力年夜.
2、螺杆式制冷压缩机工作原理
双螺杆(压缩机)是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子,阴转子为凹型,阳转子为凸型.随着转子依照一定的传动比旋转,转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变.侵入段(啮合线)向排气端推移,于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小,压力逐渐升高,压力升高到一定值(或者说转子旋转到一定位置)时,齿槽(密闭容积)与排气孔相通,高压气体排出压缩机,进入油分离器.吸气、压缩、排气过程见示意图.
3、内压比与螺杆压缩机经济性的关系
螺杆压缩机是没有气阀的容积型回转式压缩机,吸、排气孔的翻开和关闭完全为几何结构决定的,即吸气终了的体积和压缩结束时的体积是固定的,即内容积比是固定的.而活塞压缩机的吸、排气阀片的翻开是由吸、排气腔的压力决定的.
内容积比:
Vi=VS/Vd
VS—吸气终了时的容积,Vd—压缩终了时的容积
内压力比:
Za=Pd/P0
Pd—压缩终了压力,P0—吸入压力
可见,内压比是由内容积比决定的.所以,压缩终了压力Pd是由吸气压力和内容积比决定的.
外压力比:
Zy=Py/P0
Py—排气背压力,或者说冷凝压力
外压比是由蒸发温度和冷凝温度决定的,即由运行工况所决定的.
当压缩机内压比小于外压比时(内容积比小),压缩终了压力小于冷凝压力,气体进入排气口后不能排出压缩机,会受到下一个齿槽排出的气体继续压缩(等容压缩),直到压力到达冷凝压力时,才会排出排气口,进入排气管路;
当压缩机内压比年夜于外压比时(内容积比年夜),
压缩终了压力年夜于冷凝压力,气体进入排气口后压力迅速降低至冷凝压力(等容膨胀)
.不论是等容压缩还是等容膨胀,城市使压缩机功耗增加.
因为一台压缩机的内压比一般都是固定的,而工况的变动会招致内、外压比纷歧致.所以在选用压缩机时,应选用内压比与使用工况对应的外压比相同或接近的,才华获得节能.
经常使用的调节内压比的法子有:
更换具有分歧开口位置的滑阀(滑阀上开有径向排气口),通过改变排气口位置来改变内压比;
采纳具有可以调节内容积比的压缩机(可调内容积比螺杆压缩机).
第二节螺杆式压缩机的结构
螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件.
1)机体部件
机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖机体:
气口.机体下部有一部份缸壁被镗失落用于放置滑阀.要使压缩机压缩气体的效率高,就要求机体孔与转子之间的间隙必需严格保证.滑阀端部与机体的配合要严密,组装时需经钳工研合.
吸气端座:
吸气端座上部设有轴向吸气孔口,气体进入压缩机的通道.吸气端座有三个呈三
角形排列的孔,上部两个是装置主轴承的,下面一个是滑阀油活塞的工作油缸.装置主动转子主轴承孔口外侧装置平衡活塞套.
排气端座:
排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口.排气端座上主轴承孔的外侧装置止推轴承,用轴承压盖将止推轴承外圈压在排气端座上.
吸气端座、机体、排气端座的相对位置是三体找正后靠它们之间的定位销来确定.即使是同一型号机器的各部件也不能随意搭配.机体部件中的各零件的端面相互是严密贴合的,通过橡胶圈或厌氧胶密封.吸、排气端座主轴承孔及机体孔之间同心是保证转子能正常工作的重要条件.
2)转子部件
转子部件由主动转子(一般为阳转子)、从动转子(一般为阴转子)、主轴承、止推轴承、轴承压盖、平衡活塞以及平衡活塞套等零件组成.
阴、阳转子是螺杆压缩机中最核心的零件.转子的加工精度、形位公差要求都很高,精加工后还必需做动平衡试验方可使用.主动转子通过联轴器与机电直联,并带动从动转子旋转.主轴承一般采纳滑动轴承,又叫主轴瓦,是支撑转子、承当径向力.主轴承内概况衬有一层耐磨合金,磨损较年夜或拉毛、拉伤时应更换.主轴承在工作中靠润滑油润滑,各油路必需通畅.更换新轴承时要采用“刮花”处置.
止推轴承:
每个转子上一般装有一对止推轴承,而且是经过游隙测定后相反方向装置.止推轴承是克服转子工作时发生的轴向力(排气端压向吸气端),并坚持转子端面与吸、排气端座坚持一定的间隙.转子排气端面与排气端座的间隙是靠调整垫的厚度来调整的.如果丈量排气端间隙年夜,则磨薄调整垫;
如果丈量排气端间隙小,则更换调整垫或增加一个调整垫.止推轴承的内圈是通过圆螺母及防松垫片(俗称王八垫)固定在转子上,外圈是通过轴承压
盖压紧在排气端座上.装配轴承压盖时要注意用力均匀,并随时盘动转子检查是否盘车过紧.
把紧轴承压盖后,要丈量转子的轴向和径向的串动量.此时,转子的轴向串动量应为0,径向串动量应小于0.005mm.
平衡活塞通过螺栓(或键)固定在主动转子上吸气侧的一端、在平衡活塞套中随转子一同旋转,接受油压来平衡一部份轴向力,作用是延长止推轴承的使用寿命.平衡活塞及平衡活塞套磨损严重时必需更换.
3)滑阀部件
滑阀部件主要由滑阀、滑阀导管、滑阀导管套、螺旋管、油活塞、指示器以及“O”型圈和密封环等零件组成.螺杆制冷压缩机最经常使用的能量调节方法就是在两个转子之间设置一个可以轴向移动的滑阀,即滑阀能量调节方法.如图2-14所示,滑阀位置改变,与滑阀固定端脱离,翻开一条与吸气腔相通的通道,基元容积中的气体没有获得压缩就旁通回吸气腔,相当于改变了转子的有效工作长度.滑阀位置分歧,旁通气体的量也分歧,滑阀的连续移动,能量可以在10%~100%之间无级调节.滑阀位置的改变,也改变了径向排气口的位置,使原本设计好的内压比发生改变,压缩比减小,使功耗的变动与冷量的变动不成比例,效率降低.滑阀的运动是靠油活塞运动带动的.控制系统相连.螺杆制冷压缩机能量调节控制原理见图2-15.
4)轴封部件
对开启式压缩机,驱动轴的一端要伸出机体外部,为了防止制冷剂向外泄漏或空气渗漏入系统,必需在轴的伸出部位及机体之间设置轴封装置.
如图2-16所示的弹簧式轴封,是由动环、静环、弹簧、弹簧座、压环和“O”型密封圈组成.其中动环、弹簧、弹簧座及动环胶圈装配在一起并随主动转子旋转而旋转,静环及静环胶圈装配在轴封压盖上相对机体固定.弹簧提供给动、静环之间合适的压力.因此,装置轴封时要调整弹簧的弹力.胶圈是防止气体轴向泄漏,动、静环的贴合面是防止气体径向泄漏.螺杆压缩机的转速很高,动、静环概况的摩擦及发热量都很年夜.为了润滑动、静环之间的密封面、减少渗漏并带走热量,轴封室内布满润滑油,通过油泵把油不竭地输送到轴封.因为主动转子轴伸出端处在排气侧,所以轴封工作位置所处压力为压缩机的排气压力,为保证轴封的正常工作,要求油压比排气压高0.15~0.3MPa.
在轴封的前端,一般装有油封,其作用是保证轴封室内布满润滑油.
注意事项:
对氟利昂压缩机,“O”型圈应使用耐氟橡胶;
轴封少量渗漏是允许的;
润滑油中制冷剂过多会严重损坏轴封.
5)联轴器部件
螺杆压缩机的联轴器有橡胶柱销式和挠性(膜片式)联轴器两种.
橡胶柱销式联轴器由两个半联轴节、飞轮、传动芯子以及螺钉等组成.这种联轴器的橡胶传动芯容易磨损,磨损后会招致机器运动不服稳,对转子、轴承、轴封城市发生不良影响.目前逐渐被挠性联轴器取代.
挠性联轴器是由两半联轴节、接筒、传动垫片以及螺钉等组成.这种联轴器的两个半联轴节是经过动平衡试验的,装置时相对位置是固定的.
联轴器是将电念头的动力传递到压缩机主动转子的重要部件.由于螺杆压缩机的转速较高,
春联轴器的装置精度(同轴度)要求也较高.联轴器装置不妥,不单会引起机器运转不服稳、
噪声增高,而且对转子、主轴承、止推轴承和轴封会发生异常损伤.
对新运行的机组,因为油分或机架的应力变动,会使压缩机、机电的同轴度发生改变,应按期检查同轴度,直至机组应力消除方可连续运转.
第三节螺杆式制冷压缩机组与循环系统
1、螺杆制冷压缩机组
螺杆压缩机工作时要不竭向工作腔喷入润滑油,起着润滑、冷却、密封和消声作用,以及润滑主轴承、止推轴承、轴封的润滑油,推动油活塞、平衡活塞的压力油,这些油最后和高压气体混合着排出压缩机.这些油必需分离出来,经过冷却、过滤、加压后循环使用.为防止制冷系统中的杂质随吸气进入压缩机对转子、机体造成磨损,必需设置吸气过滤器.①吸气过滤器
吸气过滤器主要由壳体和金属过滤网等组成.壳体上装置吸气温度计、压力表和加油阀.加油阀是机组运行时加油的部位.
装配端盖时防止被弹簧弹出伤人;
装置时应注意过滤网一真个胶圈是完好的,如破损或变形应更换.
可以通过更换干燥过滤器滤去水分,也可以通过吸气过滤器过滤水分.如何判断和把持
②油分离器
螺杆压缩机组的油分离器主要有立式和卧式两种,而且以填料式为主.我公司目前普遍采纳卧式二级油分、三种分油方式,分油效率高,可达10PPm.油分离器而且也是压缩机、机电的基础,使机组结构紧凑.油分内部份隔成三个腔,靠压缩机一侧桶体是坚持油位的,其外部壳体上有两个上下安插的视油镜,是监视油位高度(自念头组有油位控制器).靠机电一侧的桶体是装置二次油分高效分油滤芯的,其外侧也有一个视油镜,根据油位判断是否采用回油办法.
油位控制:
两个视油镜之间;
分油滤芯前后部份筒内的回油把持油加热器的作用;
分油滤芯如果污染严重,会增加排气阻力,耗功增加,效率降低,应当更换;
因为油分长度较长,受温度、振动的影响
会发生应力变形,使机电和压缩机的同轴度改变,压缩机早期运行时应随时调整同轴度.具体间隔时间由前次找正时测得的偏差植决定.
③油冷却器
油分分离出来的润滑油因为吸收摩擦热及气体的热量而使温度升高(接近排气温度).润滑油正常使用温度是30~60℃,油温过高粘度降低,会使密封作用减弱,内泄漏增加,降高压缩机的效率,所以润滑油必需经过冷却才华循环使用.油冷却器就是起冷却油的作用.一般油冷却器采纳水冷却方式.油走壳程,水走管程,清洗水路方便.优点是系统简单,油
温可以降低至比力低的温度(根据水温而定);
缺点是水侧管路易腐蚀.
工质冷却.油走管程,工质走壳程.优点是油冷不容易腐蚀,把持维护简单;
节省一套水路系统,适用于水质差或供水困难的场所;
油温比力稳定.缺点是油温的最高温度受冷凝温度控制,系统需增加辅助贮液器或氨泵.辅助贮液器出液口与油冷之间至少要有1米以上的高度差.
④粗油过滤器
为呵护油泵的正常工作,在润滑油进入油泵之前通过粗油过滤器滤去杂质.过滤器由壳体和金属滤网组成,壳体上设有加油阀,初度加油都是通过此阀.加油可以通过系统抽真空加油,也可以通过油泵加油.对初度运转的机器,初运转后要检查粗油过滤器的清洁度,并根据系统清洁度按期拆检过滤网.可使用汽油或煤油清洗过滤网,并用干燥空气吹干净后继续使用.
⑤油泵
油泵在压缩机组中的作用是增加油压.常采纳齿轮泵或转子泵.开机前要先检查油泵旋转方向.油泵齿轮或转子磨损严重会招致油压缺乏,必需检修或更换;
油泵轴封漏油也必需检修或更换.
⑥精油过滤器
精油过滤器也是由壳体和过滤网组成,装配在油泵之后、油分配器之前,过滤油中的细小颗粒,呵护压缩机转子及轴封.为了能滤去细微的金属磨屑,在过滤网内装有永磁铁.
精油过滤器的过滤网比力细密,容易受到污染而使阻力增年夜.当油流经精油过滤器的压力降超越0.05~0.1Mpa时,就要对精滤器进行清洗或更换.机组设有精滤器前后压差呵护,设定值为0.1Mpa.
⑦油压调节阀
油压调节阀的作用是调节压缩机的喷油压力.如果进入压缩机的油压过高,会使喷油量过年夜,既影响压缩机的吸气量,又增加压缩机的耗功,还会增加轴封漏油的可能性;
油压过低,会使喷油量过小,使润滑油的作用减弱.一般要求精油过滤器后的油压即喷油压力要比排气压力高0.15~0.3Mpa(可调内容积比压缩机除外).
油压调节阀位一般于油泵进、出油管之间,一般是弹簧式的.当油泵出口压力高于油压调节阀设定值时,自动顶开调节阀的阀头,使一部份油流回进油管或油分,使油压降低.通常在刚开油泵或油温比力低时,油压会比力高,到达0.4~0.6MPa,此时不须要调整油压调节阀的设定值.机器运转正常后,根据需要将油压调整到合适值.
⑧止回阀
止回阀又称止逆阀或单向阀.因为螺杆压缩机没有例似于活塞压缩机中的吸、排气阀片可以自动隔开高高压气腔,当压缩机突然停机而又没有来得及关闭吸排气截止阀,制冷剂气体就会从高压侧流向高压侧,同时压缩机转子也会在气流的作用下呈现倒转现象.螺杆压缩机倒转会发生很多恶劣的影响:
转子会发生严重的磨损;
高压侧(蒸发器)压力升高,温度上升;
压缩机中的润滑油会随气流年夜量流向高压侧,会使机组油量缺乏,影响蒸发器换热,或再次开机呈现液击现象.
螺杆压缩机在吸气截止阀与机体吸气口之间、油分出口与排气截止阀之间设有吸气单向阀和排气单向阀,用以防止制冷剂气体反方向流动.
不能把单向阀做为截止阀使用.吸、排气止
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