冷庫螺杆式製冷壓縮機原理及優缺點

前言：冷庫屋在「冷庫製冷壓縮機的種類簡介」一文中詳細介紹了冷庫壓縮機的分類，其中有說到螺杆式壓縮機，現在來具體說說冷庫螺杆式製冷壓縮機原理及優缺點。

螺杆壓縮機

一、螺杆式製冷壓縮機的工作原理

螺杆式製冷壓縮機是一種新型的高轉速壓縮機，螺杆式壓縮機的氣體壓力提高原理與活塞式壓縮機相同，都屬於容積型壓縮。目前使用的一般為雙螺杆壓縮機，雙螺杆壓縮機利用兩根互相嚙合的螺杆做相對旋轉運動來壓縮氣體。隨著我國冷藏業的迅速發展，以及加工手段的提升，近年來螺杆式製冷壓縮機有很大的發展，冷庫日漸趨於大型化，機組品種日益增加，使用範圍不斷擴大，並向不同的應用領域擴展。現在已經發展成為製冷壓縮機的主要形式之一。

在電動機的帶動下，主動轉子與電動機一起旋轉，此時嚙合的從動轉子也跟隨相向運轉。在轉子運動中，當主動轉子和從動轉子的一對嚙合的溝槽與吸氣管道連通時，即進行充分吸氣；當轉子繼續旋轉，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的氣體被機殼外界隔絕，並開始被壓縮；主動、從動轉子繼續旋轉，主動轉子的齒峰連續地向從動轉子的齒谷(即溝槽)中填塞，同樣，從動轉子的齒峰也不斷地填塞對應的主動轉子的齒谷，這樣互相填塞的結果，使各自轉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後，轉子轉到溝槽與排氣口相連通的位置，把氣體排出。如此連續不斷地運轉，製冷劑不斷被壓縮後從螺杆壓縮機排出。螺杆式製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生的熱量，同時用油膜來密封陰、陽轉子之間的間隙及轉子與氣缸之間的間隙，使內部洩漏損失減少。另外，也使陰、陽轉子得到潤滑，並且使噪聲降低。螺杆式製冷壓縮機有滑閥式能量調節裝置，可對負荷做無級調節。

螺杆制冷機

二、螺杆式製冷壓縮機的優缺點

螺杆式製冷壓縮機與活塞式製冷壓縮機相比優缺點相當明顯。

1.主要優點

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，缸套等易損零件，維護檢修方便。運轉平穩可靠，易於實現遠距離操縱與自動化。

2)轉速高，經濟性能好。螺杆式壓縮機是迴轉機械，由於沒有吸、排氣閥，因而轉速可以提高，通常轉速為1500-3000/min,一般都比活塞式壓縮機轉速高，因而提高了經濟性指標。

3)體積小，質量輕。由於轉速高，當排氣量相同時，機器的體積小，結構緊湊，質量輕，消耗金屬量少，佔地面積小。

4)基礎小。由於螺杆式壓縮機沒有活塞式壓縮機的質量慣性力，動力平衡性能好，故基礎可以做得很小。

5)單機製冷容量大。目前，國產螺杆式製冷壓縮機系列的製冷量為9~2300kW/h能適應生產上的不同需要。

6)運轉適應性強。可適用於多種製冷劑，容積效率高。即使在低蒸發溫度和高壓縮比時，仍有良好的性能。由於沒有餘隙容積，因此容積效率較活塞式高得多。

7)排氣溫度低。採用噴油冷卻，排氣溫度比往復式低，因而在較高壓縮比時仍可採用單級壓縮。當蒸發溫度為-40℃時，排出溫度小於或等於90℃,這對機件運行有利。

8)結構簡單。結構較為簡單，零件數量少，運行周期長，維修次數少，節省了加工時間。

9)連續無級調節。由於目前應用最廣泛的是利用滑閥進行能量調節，所以製冷量可以在10%~100%能量範圍內無級調節，實現連續無級調節。

10)運行壽命長。由於機器易損件少，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。由於結構上的特點，螺杆式壓縮機對溼行程不敏感，它可容許溼蒸氣或少量液態製冷劑進入機體，無液擊危險。

並聯螺杆機

2.主要缺點

1)轉子加工困難。轉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。對於噴油的螺杆式壓縮機，為了分離排氣中的潤滑油，需要有體積大、結構複雜、效率高的油分離器和回油裝置。

3)噪聲大。由於轉子齒槽周期性地高速通過吸、排氣孔口，以及通過縫隙的洩漏等原因，噪聲較大。一般如果機房裡設置的都是螺杆式製冷壓縮，則機房不要緊靠主庫或其他車間，最好應離開其他建築物單獨布置，消聲相對較好。最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幹擾。

螺杆式製冷壓縮機目前適用於氟利昂冷庫以及單級、雙級(-40℃)系統中。在大、中型(製冷量在350kW/h以上)的場合，優點較突出。