螺桿式製冷壓縮機組的組成及工作原理

2022-04-27 16:09:05 字數 4590 閱讀 9936

螺桿式製冷壓縮機組包括:螺桿式製冷壓縮機、氣路系統、油路系統和控制系統,這些裝置(除啟動櫃之外)裝在同一公共底座上,構成機組。

氣路系統包括:吸氣截止閥、吸氣過濾器、吸氣止回閥、排氣截止閥等。

油路系統包括:高效油分離器、油冷卻器、油粗過濾器、油幫浦、油精過濾器、恆壓閥、回油過濾器等。

控制系統包括:啟動櫃、控制台。

典型螺桿式製冷壓縮機組流程見下圖

1-過濾器 2-吸氣止回閥 3-螺桿式製冷壓縮機 4-伸縮管(可以不設) 5-二次油分離器 6-排氣止回閥 7-油分離器 8-旁通管路 9-油粗過濾器 10-油幫浦 11-油冷卻器 12-油精過濾器 13-恆壓閥 14-油分配管

15-能量調節閥

1.1螺桿式製冷壓縮機

螺桿式製冷壓縮機是迴轉容積型壓縮機,依靠氣體進入機器後體積的縮小使氣體密度急劇增加而使氣態製冷劑壓力公升高。

螺桿式製冷壓縮機的機體內裝有兩隻互相嚙合的平行轉子--陽轉子和陰轉子。當兩轉子轉動時,兩轉子的齒部相互插入到對方的齒槽內,隨著轉子的旋轉,插入的長度越來越大,容納氣體槽的容積越來越小,從而達到壓縮氣體製冷劑的目的。

為使壓縮機正常工作,需要向壓縮機內噴油。向壓縮機工作腔,可以起到密封和冷卻的作用;軸承、軸封、平衡活塞的工作也需要提供潤滑油。

1.1.1螺桿式製冷壓縮機的工作過程

螺桿式製冷壓縮機的工作過程由吸氣、壓縮、排氣三個過程組成,轉子的具體工作過程見圖

單級螺桿式製冷壓縮機內裝有一對轉子,主動轉子4個齒,從動轉子6個齒。兩個轉子裝入機體中,由主動轉子帶動從動轉子相互嚙合而轉動。當轉子轉動時,一對相互嚙合的齒槽相通。

圖(a)表明轉子進入吸氣狀態,當轉子繼續轉動時,如圖(b)所示,一對相互嚙合的齒槽容積逐漸減少,使壓力公升高,形成了壓縮過程。當壓縮的齒槽與排氣口相通時,見圖(c),壓縮機開始進入排氣狀態,直到排氣完了為止。

陽轉子每旋轉一圈,壓縮機完成4個吸氣、壓縮、排氣過程。

螺桿式製冷壓縮機工作過程

1.1.2螺桿式製冷壓縮機的主要零部件

螺桿式製冷壓縮機由機體、轉子、滑閥、軸封和連軸器五個部分組成。見圖

螺桿式製冷壓縮機結構圖

1.1.2.1機體部分

機體部件由吸氣端座、機體、排氣端座等組成,這些零件的材料為ht200。吸氣端座上設定有軸向吸氣口;機體內與兩轉子配合的內孔加工成「∞」字形,並設定有徑向吸氣口;排氣端座上設定有軸向排氣口。

1.1.2.2轉子部件

轉子分為主動轉子(一般為陽轉子)與從動轉子(一般為陰轉子),均採用qt600-3材料鑄造,利用專用裝置加工而成。轉子採用qt600-3材料有利於吸收噪音。主動轉子直接與電動機相連,轉速為2960r/min,從動轉子在主動轉子的推動下轉動,其轉速為1973r/min。

轉子部件見圖

1.1.2.3滑閥部件

滑閥部件的功能是調節壓縮機的輸氣量。滑閥兩圓弧表面上加工出了壓縮機徑向排氣口,滑閥向排氣口方向移動可以減載,降低壓縮機輸氣量;滑閥向吸氣口方向移動可以增載,提高壓縮機輸氣量。根據使用工況不同(即內容積比不同)分別設定機組滑閥,其上所開徑向排氣口與各工況的容積比相對應(即與各工況對應),根據使用者使用工況將其中一組滑閥裝入機器上即可。

利用滑閥能夠實現製冷量的無級調節,調節範圍在10~100%之間。滑閥分組如下:

能量調節是由滑閥位置的不同來實現的,滑閥的移動由油活塞帶動。當電磁閥組②開啟、①關閉時,油活塞左側油壓高,油活塞向右移動,即減載;當電磁閥組①開啟、②關閉時,油活塞右側油壓高,油活塞向左移動,即增載;當電磁閥組①②均關閉時,油活塞不動,即定位。滑閥部件及能量控制原理見圖

螺桿製冷壓縮機的能量調節機構

1.1.2.4軸封部件

軸封為機械式密封,結構可參見圖。軸封的冷卻及潤滑均由高壓油來完成,進入的潤滑油壓力比排氣壓力高0.15~0.30mpa。

由於軸封是在較高的壓力區工作,所用摩擦材料具有足夠的剛性和強度,靜環選用耐壓強度較高的碳化矽,動環用石墨製成,它的彈性模數較大,其密封口經研磨及拋光加工,可達較高的光潔度。

密封圈為o形環,材料為丁氰耐油橡膠(用於氨機)或氯醇橡膠(用於氟機)。

1.1.2.5聯軸器部件

壓縮機聯軸器分為柱銷式聯軸器和膜片式聯軸器兩種,兩者均屬於撓性聯軸器。

柱銷式聯軸器由兩半聯軸節和飛輪構成,材料為45號鋼,傳動芯子為耐油硬橡膠。膜片式聯軸器的膜片由特製的高強度不鏽鋼薄片製成,具有特異的撓性和疲勞壽命,可吸收機組機械不對中、熱變形、扭曲、高速、軸位移產生的復合應力。在設計中考慮了聯軸器重心位置、轉動慣量,製造中經過動平衡校正。

聯軸器裝拆方便,無需移動機器,無需潤滑,便於維護檢修軸封。聯軸器的結構見圖

1.2油路系統

本機組所選用螺桿式製冷壓縮機是單級噴油螺桿式製冷壓縮機,向壓縮機內噴入的潤滑油量為壓縮機理論排氣量的0.5~1%。潤滑油在機器內起潤滑、冷卻、密封和消音的作用。

油路系統包括:高效油分離器、油冷卻器、油幫浦、油粗過濾器、油精過濾器、恆壓閥、平衡管及閥門等等。油路系統圖如圖

1.2.1油分離器

作用:分離出壓縮機排氣中所夾帶的潤滑油,使進入冷凝器的高壓氣體製冷劑純淨,減輕潤滑油膜對傳熱的不良影響,降低潤滑油的消耗,同時建立必需的油液位差,為油冷正常工作提供保證。

結構:臥式油分,壓縮機所排出的高壓氣體經排氣管轉向,進入油分空間後進行減速、反向,分離大部分潤滑油,這是第一次分離;製冷劑氣體經過桶體流向高效油分濾芯時,潤滑油微粒與桶壁吸附及重力沉降,完成第二次分離;製冷劑氣體進入高效油分濾芯,經吸附、凝聚除去其餘的油,這是第三次分離。分離出潤滑油的潔淨製冷劑最後排出油分離器進入冷凝器。

見圖。油分離器上設有電加熱器、安全閥、視油鏡、液位開關、防氣閥、回油閥、旁通閥以及排汙閥。在執行過程中,手動旁通閥應保持開啟狀態。

注意:電加熱器的用途是在油溫低時給油加熱,當油分離器無油時不能給加熱器通電,否則會損壞加熱器。執行過程中應確保安全閥之前的截止閥處於開啟狀態。

回油閥應常開,在回油時利用視油鏡之後的通閥開度控制回油量。

1.2.2油冷卻器

作用:經油分離器分離出的潤滑油,處於較高溫度狀態,無法直接噴入壓縮機起冷卻、潤滑作用。油冷卻器的作用就是使這些潤滑油冷卻下來,以便迴圈使用。

結構:臥式殼管式換熱器,殼程為油,管程為水,見圖。因摺流板的作用,油在管殼之間轉折,多次縱橫掠過換熱器。

潤滑油的流速約為0.5~0.8公尺/秒。

冷卻水自端蓋下部入水口進入油冷卻器,從上部出水口流出油冷卻器,最高進水溫度不應高於32℃,傳熱管為無縫鋼管。

油冷卻器上分別設有排氣口、排水口、排汙口、平衡放氣口。平衡放氣口連線平衡管與油分離器相通,執行時應定期開啟平衡放氣閥,放出油冷卻器上側的氣體然後關閉該閥。

在冬季等氣溫較低的情況下,停用冷凍機時,應放出水側的水,以防凍結,造成損壞。

製冷劑冷卻型油冷卻器

1-進油口 2-出油口 3-製冷劑進口 4-製冷劑出口

1.2.3油粗過濾器

作用:清除潤滑油中的較大尺寸雜質顆粒,使進入油幫浦的潤滑油相對清潔,同時減輕油精過濾器的負擔,以保證油幫浦及壓縮機潤滑良好,工作正常,避免磨損。

結構:外殼為無縫鋼管,過濾芯為不銹鋼絲網製成的圓筒形結構,端蓋可拆卸,用於更換、清洗過濾芯。

過濾芯應定期清洗。清洗時,可用壓縮空氣吹過濾芯,使其附著的雜質顆粒脫落,然後再浸入煤油中清洗,最後用壓縮空氣吹除乾淨即可。

清洗工作應在停機時進行。

油粗過濾器上設有放氣閥、排汙口。示意圖見圖。其中,在機組形成真空後,可以利用此放氣閥加油。

1.2.4油精過濾器

作用:進一步清除潤滑油中小尺寸的雜質顆粒,最後確保進入壓縮機的潤滑油非常清潔,以保證壓縮機軸承、轉子軸封等摩擦點潤滑良好,工作正常,減低磨損。

結構:與油粗過濾器相似,但構成過濾器的不銹鋼絲網更細密。

過濾芯應定期更換,更換工作應在停機時進行。

1.2.5油幫浦

作用:供給各潤滑點壓力油,潤滑個摩擦部件及驅動油壓控制系統零部件動作。

結構:轉子幫浦或齒輪幫浦,自帶電動機驅動。

使用:初次啟動前,應確保吸油管內充滿潤滑油,檢查油幫浦旋轉方向是否正確,可利用點動方法檢驗。正常工作時,油溫最高不超過65℃。

運轉中,若出現雜訊過大現象及油壓力表指標抖動或擺動過大的情況時,應檢查油粗過濾器是否堵塞和吸油管是否有氣體存在,如有上述情況應及時排除。

1.2.6恆壓閥

作用:自動調節油幫浦的排油壓力,使油壓比壓縮機排氣壓力高0.15~0.

3mpa。當油幫浦壓力偏高時,該閥將自動增大流量,使壓力降低;反之,當油幫浦排油壓力偏低時,將自動減少流量,使壓力公升高。

結構:該閥的開關是由閥內部的活塞上下移動來實現的。活塞兩端分別感受進口油壓與出口油壓,活塞在彈簧力的作用下移動,可以改變油的流量,從而保證油幫浦兩端的壓差。

閥的進口端與油幫浦的出口相連,出口端與油幫浦進口相連。

注意:該閥的設定值出廠前已調好,如使用過程中需要另行設定應有專業人員操作。

1.3氣路系統

機組的氣路系統包括:吸氣截止閥、吸氣過濾器、吸氣止回閥、排氣接管、排氣止回閥、排氣截止閥、旁通閥、電磁閥、安全閥等等

各組成部件的結構及功能如下:

1.3.1吸排氣截止閥

吸排氣截止閥有直角式和直通式兩種,為鋼製法蘭截止閥,閥口處鑲嵌了聚四氟乙烯密封圈,注意關閉閥門時不要以猛力衝擊關閉。

1.3.2吸氣過濾器

殼體由無縫鋼管製成,過濾芯以不銹鋼絲網製成,氣體由網內流向網外,將髒物留在網內,使進入壓縮機的氣體乾淨。見圖。

吸氣過濾器體上設有加油閥,用於在機器運轉中加油,加油時應使吸氣壓力低於大氣壓力,並控制加油速度不能太快。

螺桿式製冷壓縮機的工作原理

1 螺桿式製冷壓縮機的特點 與活塞壓縮機的往復容積式不同,螺桿式壓縮機是一種迴轉容積式壓縮機。與活塞壓縮機相比,螺桿式製冷壓縮機有以下優點 a 體積小重量輕,結構簡單,零部件少,只相當於活塞壓縮機的1 3 1 2 b 轉速高,單機製冷量大 c 易損件少,使用維護方便 d 運轉平穩,振動小 e 單級壓...

螺桿式壓縮機的工作原理及組成

一 組成 壓縮機 油分離器 冷凝器 蒸發器 經濟器 油冷卻器 控制櫃等 二 工作原理 螺桿式壓縮機利用一對互相嚙合的陰陽轉子轉動完成吸氣 壓縮 排氣過程。我車間機組為乙二醇機組 工作介質為氟里昂 被冷卻介質為乙二醇溶液,均是閉合迴圈系統。電動機轉動時,從吸如口將氣態氟里昂吸入轉子中閉合空間,壓縮成高...

螺桿式製冷壓縮機的故障分析及排除

現象1 啟動負荷過大或根本不能啟動。原因a.壓縮機排氣端壓力過高 b.滑閥未停在 0 位 c.機體內充滿潤滑油或液體製冷劑 d.運動部件嚴重磨損 燒傷 e.電壓不足。a.機組地腳螺栓未緊固 b.管路振動引起機組振動加劇 c.聯軸器同心度不好 d.吸入過多的油或製冷劑液體 e.滑閥不能定位且在那裡振動...