螺杆式制冷压缩机ppt课件.ppt

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1、螺杆式制冷压缩机,螺杆式制冷压缩机是指用带有螺旋槽的一个或两个转子（螺杆）在气缸内旋转使气体压缩的制冷压缩机。螺杆式制冷压缩机属于工作容积作回转运动的容积型压缩机，按照螺杆转子数量的不同，螺杆式压缩机有双螺杆与单螺杆两种。,第一节 螺杆式压缩机的工作过程,一、工作原理及工作过程1. 组成 螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳（包括中部的气缸体和两端的吸、排气端座等）、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组成。如图为典型开启螺杆式压缩机的一对转子、气缸和两端端座的外形图。,1吸气端座 2阴转子 3气缸 4滑阀 5排气端座 6阳转子,2. 工作原理 螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子与一个

2、阴转子，并借助于包围这一对转子四周的机壳内壁的空间完成的。,3. 工作 过程图为螺杆式压缩机的工作过程示意图。其中，a、b为一对转子的俯视图，c、d、e、f为一对转子由下而上的仰视图。,二、特点 就压缩气体的原理而言，螺杆式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机一样，同属于容积式压缩机械，就其运动形式而言，螺杆式制冷压缩机的转子与离心式制冷压缩机的转子一样，作高速旋转运动。所以螺杆式制冷压缩机兼有二者的特点。1. 优点（1）转速较高、又有质量轻、体积小，占地面积小等一系列优点。（2）动力平衡性能好，故基础可以很小。（3）结构简单紧凑，易损件少，维修简单，使用可靠，有利于实现操作自动化。（4）对液击不

3、敏感，单级压力比高。（5）输气量几乎不受排气压力的影响。在较宽的工况范围内，仍可保持较高的效率。2. 缺点（1）噪声大。（2）需要有专用设备和刀具来加工转子。（3）辅助设备庞大。,第二节 结构及基本参数一、主要零部件的结构 螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置等。,1. 机壳 螺杆式制冷压缩机的机壳一般为剖分式。它由机体（气缸体）、吸气端座、排气端座及两端端盖组成，如图所示。,1吸气端盖 2吸气端座 3机体 4排气端座 5排气端盖,2. 转子 转子是螺杆式制冷压缩机的主要部件。如图所示，常采用整体式结构，将螺杆与轴做成一体。,1阴螺杆 2阳螺杆,二、

4、基本参数1. 转子的齿形型面：主动转子和从动转子的齿面均为型面，是空间曲面.,齿形：型面在垂直于转子轴线平面（端面）上的投影称为 转子的齿形，是一条平面曲线。,啮合线：阴、阳转子齿形在端平面上啮合运动的啮合点轨迹，叫做齿形的啮合线.,型线：组成转子齿形的曲线称为型线。,a)对称圆弧齿形 b)非对称圆弧齿形,（1）齿形的基本要求,1) 较好的气密性,泄漏途径如图3-10所示。接触线方向的泄漏如图3-11所示。,2)接触线长度尽量短 3)较大的面积利用系数。(p165),如图3-12所示，称为泄漏三角形。,（2）典型齿形,1)X齿形 X齿形如图3-13所示，它是由瑞典Atlas copco公司在圆

5、弧摆线所组成的单边不对称齿形的基础上进行改进而成。,2)Sigma齿形 Sigma齿形如图3-14所示，它是由德国Kaeser压缩机公司在圆弧摆线所组成的单边不对称齿形的基础上研制成功的。,3)CF齿形 CF齿形如图3-15所示，它是由德国GHH公司设计的。,2. 转子的齿数和扭转角转子的齿数和压缩机的输气量、效率及转子的刚度有很大关系。通常转子齿数越少，在相同的转子长度和端面面积时，压缩机有较大的输气量。(p166)转子的扭转角是指转子上的一个齿在转子两端端平面上投影的夹角，如图3-17所示，它表示转子上一个齿的扭曲程度。(p171),3. 圆周速度和转速转子齿间圆周速度是影响压缩机尺寸、质

6、量、效率及传动方式的一个重要因素。圆周速度大： 1 在相同输气量的情况下，压缩机的质量及外形尺寸将减小； 2并且气体通过压缩机间隙的相对泄漏量将会减少； 3 气体在吸、排气孔口及齿间内的流动阻力损失相应增加。 圆周速度确定后，螺杆转速也随之确定。,4. 公称直径、长径比螺杆直径是关系到螺杆压缩机系列化、零件标准化、通用化的一个重要参数。长径比: 螺杆式压缩机转子螺旋部分的轴向长度L与其公称直径D0之比,按我国机械工业部标准JBT69061993喷油螺杆式单级制冷压缩机中，推荐的螺杆压缩机结构参数系列见表3-1。,表3-1我国螺杆压缩机结构参数,5. 级数与压力比 对喷油螺杆式压缩机，一般采用一

7、级压缩或二级压缩。 无油螺杆式压缩机主要是根据许可的排气温度来决定压力比和级数.,6. 间隙 螺杆式压缩机两转子之间，转子与机体之间要求留有适当的间隙。这不仅考虑制造和装配误差，也考虑了弯曲变形和热变形的因素。,第三节 输气量与输气量调节机构,一、输气量的计算理论输气量为单位时间内阴、阳转子转过的齿间容积之和，即,压缩机两转子的啮合旋转，相当于齿轮的啮合传动，因此 z1n1=z2n2又 V1=A01L V2=A02L,则压缩机理论输气量可写成,令,则压缩机理论输气量可写成,Cn面积利用系数，是由转子齿形和齿数所决定的常数。,表3-2 几种齿形的面积利用系数,当转子的扭转角大到某数值时，致使转子

8、的齿间容积不能完全充气。考虑这一因素对压缩机输气量的影响，用扭角系数C表征。表3-3列出了阳转子扭转角1与C的对应关系。,表3-3 阳转子扭转角1与C的对应值,由于泄漏、气体受热等，螺杆式制冷压缩机的实际输气量，低于它的理论输气量，用输气系数表征影响吸气量的损失。当考虑到压缩机的输气系数V时，其实际输气量qva为,二、影响输气系数的主要因素1. 泄漏 气体通过间隙的泄漏，可分为外泄漏和内泄漏两种，外泄漏影响输气系数，内泄漏仅影响压缩机的功耗。(p173)2. 吸气压力损失 气体通过压缩机吸气管道和吸气孔口时，产生气体流动损失，吸气压力降低，比体积增大，相应地减少了压缩机的吸气量，降低了压缩机的

9、输气系数。3. 预热损失 在吸气过程中，气体受到吸气管道、转子和机壳的加热而膨胀，相应地减少了气体的吸入量，降低了压缩机的输气系数。,三、输气量调节 螺杆式制冷压缩机输气量调节的方法主要有吸入节流调节、转停调节、变频调节、滑阀调节、柱塞阀调节等。目前使用较多的为滑阀调节和塞柱阀调节。,1. 滑阀调节1)工作原理 即通过改变转子的有效工作长度，来达到输气量调节的目的。图3-18为滑阀调节的原理图。,输气量调节机构由三部分组成：第一部分包括滑阀、滑阀顶杆、油活塞、液压缸、压缩弹簧及端座；第二部分为输气量调节指示器；第三部分为油路及输气量调节控制阀。,2. 塞柱阀调节图3-21表示了塞柱阀调节输气量

10、的工作原理。塞柱阀的启闭是通过电磁阀控制液压泵中油的进出来实现的。塞柱阀调节输气量只能实现有级调节。这种调节方法在小型、紧凑型螺杆压缩机中常常可以看到。,四、内容积比调节 由于压缩机内压缩终了的压力pcyd往往同排气腔内的压力pdk不相等，造成了附加功损失。为此，有必要进行内容积比调节来实现pcyd等于pdk，以适应压缩机在不同工况下的高效运行。 内容积比调节机构的目的：就是通过改变径向排气孔口的位置来改变内容积比，以适应不同的运行工况。 一般生产厂根据压缩机应用中的常用工况要求，提供不同内容积比的压缩机供选择，以适应不同的内容积比的要求。我国内容积比推荐值有2.6、3.6、5三种，以适应高温

11、、中温及低温等不同蒸发温度的要求。 另外，对于工况变化范围大的机组，有必要实现内容积比随工况变化进行无级自动调节。,双螺杆转子的齿间容积随着转子容积的缩小而压缩齿间容积内的气体，直到工作容积与排气口边缘相连通止，这一过程称为内压缩过程。压缩终了工作容积内的气体压力，称为压缩终了压力。当压缩过程终了，排气过程刚刚开始时，由于在某些工况下排气压力和压缩终了压力不相等而引起工作容积内气体压力突然降低或增高，即产生等容膨胀或等容压缩，使压力等于背压（油分内压力）时再进行排气过程。 螺杆式制冷压缩机内压缩终了压力 pi ，取决于压缩机内容积比(排气口位置)和吸气压力。因此，螺杆式制冷压缩机内压缩终了压力

12、 pi ，不一定等于排气腔内压力 pd （背压）。若 pi pd ，工作容积与排气口连通时，工作容积中的气体将进行定容压缩或定容膨胀，使其压力与排气腔压力 pd 趋于平衡，从而产生额外功耗损失。,1输气量调节滑阀 2弹簧 3内容积比调节滑阀4、7油活塞 5、6、8进出油孔,a)调节滑阀推上 b)调节滑阀退下1控制活塞机构 2油活塞 3内容积比调节滑阀,第四节 螺杆式压缩机总体结构,一、开启螺杆式压缩机 开启螺杆式制冷压缩机广泛应用于石油、化工、制药、轻纺、科研方面的低温试验；应用于食品、水产、商业的低温加工贮藏和运输；应用于工厂、医院及公共场所等大型建筑的空气调节等。,1. 优点（1）压缩机与

13、电动机相分离，使压缩机的适用范围更广。（2）同一台压缩机，可以适应不同制冷剂，除了采用卤代烃制冷剂外，通过更改部分零件的材质，还可采用氨作制冷剂。（3）可根据不同的制冷剂和使用工况条件，配用不同容量的电动机。,2. 发展趋势和研究成果开启螺杆式制冷压缩机存在噪声大、制冷剂较易泄漏、油路系统复杂等缺点。因此，除了在使用氨工质或电力无法供应的情况下，中小型螺杆式制冷压缩机的发展方向是封闭式机型。近十几年以来，开启螺杆式压缩机设计制造方面有了很大改进，概括起来有以下几个方面：,(1)普遍采用内容积比调节机构 图3-25所示是按三种内容积比Vi=2.6、3.5、5开设的排气孔口，在工况变化时，通过内容

14、积比调节所得到的压缩机在全负荷时轴功率的提高率。,（2）采用单机双级压缩 制冷装置采用两级压缩系统，设备费用较高，因此，如日本日立制作所、瑞典Stals等公司研制了单机双级螺杆式压缩机，如图3-26所示。,（3）开启螺杆式压缩机的小型化,1)改进齿形 2)优化供油量和油质3)采用滚动轴承和无液压泵系统 4)采用水冷式电动机 5)采用经济器系统,二、半封闭螺杆式压缩机 半封闭螺杆式制冷压缩机的额定功率一般在10100kW，在使用R134a工质时，其冷凝温度可达70，使用R404A或R407C工质时，单级蒸发温度最低可达45。因此，由于它在冷凝压力和排气温度很高，尤其在压力差很大的苛刻工况下也能安

15、全可靠地运行，近几年得到了长足的发展。,半封闭螺杆式制冷压缩机的特点是： 1）压缩机的阴阳转子都采用6:5或7:5齿数，主要提高转子圆周速度和阴阳转子高速旋转时的速度差。2）油分离器与主机可做成一体化。图3-27 所示压缩机组的油分离器设置在压缩机机体内，使得机组装置紧凑。 3）内置电动机靠制冷剂气体冷却，电动机效率大大提高，而且，电动机有较大的过载能力，其尺寸也相应缩小。4）压差供油压5）无油冷却系统。6）采用喷射液体制冷剂进行冷却降温。7）微型半封闭螺杆式压缩机应用变频器调节输气量。同时，除了少量微型半封闭螺杆式压缩机，大多数半封闭螺杆式压缩机都设置内容积比有级调节机构。,1压差阀 2止回

16、阀 3油过滤器 4排温控制探头 5内容积比控制机构 6电动机 7滚动轴承 8阳转子 9输气量控制器 10油分离器11阴转子 12电动机保护装置 13接线盒,1排气温度传感器 2温控喷液阀 3视镜 4电磁阀 5喷油入口,1内容积比调节阀 2排气口 3输气量调节活塞4吸气口 5经济器补气孔口,三、全封闭螺杆式压缩机 由于制造和安装技术要求高，全封闭螺杆式压缩机是近年才得到开发的。图3-30 是美国顿汉布什（DunhamBush）公司用于储水、冷冻冷藏和空调的全封闭式螺杆制冷压缩机。,1排气孔口 2内置电动机 3吸气截止阀 4吸气口 5吸气止回阀6吸气过滤网 7过滤器 8输气量调节油活塞 9调节滑阀

17、10阴阳转子 11主轴承 12油分离器 13挡油板,图3-31 是比泽尔公司VSK型系列的全封闭螺杆式压缩机结构。电动机配用功率1020kW，它的结构特点是卧式布置，输气量调节不设滑阀，采用电动机变频调节。,第五节 螺杆式压缩机装置系统,一、机组,二、带经济器的螺杆压缩机系统,在机壳或端盖的适当位置开设补气口，使转子基元容积在压缩过程的某一转角范围，与补气口相通，使系统中增设的中间容器内的闪发性气体，通过补气口进入基元容积中。这样，单级螺杆式制冷压缩机按双级制冷循环工作，达到节能的效果。此增设的中间容器称为经济器。,a)一级节流制冷系统 b)二级节流制冷系统1压缩机 2油分离器 3冷凝器 4贮

18、液器 5经济器6蒸发器 7、8节流阀 9油冷却器,三、喷液螺杆压缩机系统,螺杆式压缩机喷液或喷油，是利用了它对湿行程不敏感，即不怕带液运行的优点而实施的。因此，人们开发了在压缩机压缩过程中用喷射制冷剂液体代替喷油，借此省去油冷却器，缩小油分离器，并且喷液冷却能使排气温度下降，防止封闭式压缩机电动机因排气温度过高引起保护装置动作而停机。,1压缩机 2油分离器 3冷凝器 4储液器5调节阀 6节流阀 7蒸发器,四、多台主机并联运转系统,单螺杆压缩机因其优异的性能被美国海军视为当今最好的压缩机,其它国家则将它作为21世纪的战略产品并对我国封锁技术,是我国惟一未能引进技术的机种。单螺杆压缩机中的螺杆与星

19、轮看似简单,然而国内某些专家研制近30年,至今未能解决星轮寿命与比功率偏大的事实。与属于平面啮合的双螺杆压缩机转子不一样,螺杆与星轮是一对空间啮合副,啮合理论与加工技术都比平面啮合困难,因此能真正掌握它的企业较少。国外单螺杆压缩机的生产成本与售价都比双螺杆压缩机高,尽管它在性能 上有一定优势,高售价也使它的市场份额远远小于双螺杆压缩机。,第六节 单螺杆压缩机,单螺杆压缩机的发展历史及现状1955年 英国的J.W.Goodyear的“压能变换装置”专利。1960年 法国的B.Zimmern首先提出单螺杆压缩机的设想，并取得发明专利。1963年 B.Zimmern 试制出第一台单螺杆空气压缩机样机

20、并批量生产。此后，日本三井精机等引进专利，进行系列化生产。70年代中期 荷兰的Grasso公司和英国的APV Hall公司将单螺杆压缩机应用于制冷空调领域。并开始由喷油机型发展为喷水、喷制冷剂的新机型。主要的生产厂家：荷兰的Grasso公司、英国的APV Hall公司、美国的Dresserrand、Grimmer schmidt、日本的三井精机、三菱、大金公司等。目前，只有美、日、法、英、荷兰能够生产单螺杆压缩机。国内： 上海施奈德、飞和、乐清、顺德正力精工等。,佛山市顺德区正力精密机械有限公司,1965年华中理工大学机械系毕业后长期从事特种齿轮刀具及新齿廓的研究工作,对高精度啮合副的工艺、机

21、床、量仪等有较多的研究。创立并在世界上首次公开报道一个齿上同时有3条啮合线的新齿廓理论,在实践中研究了该理论的正确性,使啮合副寿命提高5倍,解决了这种齿廓的高精度加工技术和全套工艺装备;突破了国内20多年来未能解决的单螺杆高精度专用机床、星轮刀具及其工艺等一系列世界上只有个别国家能掌握的难题。在此基础上发明的单螺杆压缩机已经获得中、美、英、法多国发明专利。,第六节 单螺杆式压缩机,一、单螺杆压缩机的工作原理单螺杆压缩机是利用形似涡轮截面的星轮，与蜗杆转子（又称螺杆转子）相啮合，故又有蜗杆压缩机之称。其开启式结构如图3-38所示。图中由螺杆转子1的齿间凹槽、星轮3和气缸内壁组成一独立的基元容积，

22、犹如往复式压缩机的气缸容积，转动的星轮齿片作为活塞，随着转子和星轮不断地移动，基元容积的大小发生周期性的变化。,1螺杆转子 2内容积比调节滑阀 3星轮 4轴封5输气量调节滑阀 6轴承,单螺杆压缩机的主要零部件：,a)吸气过程 b)压缩过程 c)排气过程,由上述工作原理可知，单螺杆压缩机的一个基元容积在旋转一周内，完成了两次吸气、压缩和排气循环。,二、结构参数1. 转子齿槽数和星轮齿数 转子的齿槽数zl取决于所要求的内容积比。,星轮齿片数z2与转子齿槽数zl相比互为质数，如此选择的目的是啮合运动中齿片与齿槽的磨损均匀。2. 星轮齿形单螺杆式压缩机转速较高，星轮齿片和转子齿槽相对滑动速度大，因此必

23、须选择润滑性能良好的星轮齿形，减少星轮齿片的磨损，对提高压缩机的效率影响很大。星轮的齿形有：（1）平面直齿形 （2）柱面齿形 （3）平面直齿反包络齿形,基本型线类型辛麦恩第一类型线（直线包络）：加工简单、泄漏少、磨损快辛麦恩第二类型线（圆柱包络）：加工螺杆简单、效率高（可以用回转刀具加工）；接触线不断变化，磨损小；泄漏孔较大，容积效率下降。辛麦恩第二类型线（圆台包络）：泄漏孔面积减小二次包络型线：以螺杆作刀具包络出的共轭曲面作为星轮齿侧工作面。二次包络型线啮合时，在一定转角范围内存在两条瞬时接触线。润滑好。,3. 星轮直径D2与转子直径D1（见图3-40）之比D一般情况下比值D为1，即,4.

24、中心距B（见图3-40）星轮中心与转子轴线之间间距B与转子直径D1间的关系为B=D1,6. 啮合角（见图3-40）星轮任一齿片从全都进人并封闭转子齿槽开始，到该齿片全部转出转子齿糟为止，所扫过的角度称为啮合角。,5. 星轮齿片齿宽b和转子齿尖宽c（见图3-41）,材料选择：（主要考虑啮合副间的摩擦系数）螺杆：球墨铸铁、铸铝合金、青铜等。星轮：球墨铸铁、复合塑料或铸钢外面模塑尼龙或酚醛树脂。弹性星轮的镶嵌齿采用耐高温的热塑性工程塑料,三、输气量和内容积比调节1. 输气量调节 单螺杆式制冷压缩机的输气量调节机构主要有转动环式和滑阀式两种，它们都是采用将基元容积中的部分工质回流到吸气腔的方法，来减少

25、基元容积值（推迟压缩过程的起始位置），从而实现输气量的无级调节。,1)转动环式调节机构 转动环式输气量调节机构的结构原理如图3-42所示 .,a)满负荷 b)部分负荷,2)滑阀式调节机构 滑阀式输气量调节机构的结构原理如图3-43所示。,2. 内容积比调节单螺杆式压缩机内容积比调节原理如图3-43所示。,a)滑阀1、2分别处于输气量最大和内容积比最小位置b)滑阀1、2分别处于输气量减小和内容积比增大位置1输气量调节滑阀 2内容积调节滑阀,四、单螺杆压缩机及机组的结构特点（1）降低了噪声和气体通过管道系统传递的振动。而且，转子与星轮齿片磨损均匀。（2）使运转平稳，轴承受力小，并且减少了转子弯曲所

26、造成的转子与壳体间的泄漏。（3）排气孔口呈径向，可使转子前后端均处于低压，轴向力可得到平衡。（4）可用密封性能和润滑性能好的树脂材料。（5）压缩速度快，泄漏时间短，有利于提高容积效率，减小压力脉动。（6）机组结构简化。为了简化结构，可采用如图3-44所示的半封闭单螺杆式压缩机。（7）单螺杆压缩机同双螺杆压缩机一样，在压缩过程中能进行中间补气，增大制冷量，提高性能系数。,1吸气口 2星轮 3排气口 4油回收装置 5转子 6电动机,单、双螺杆压缩机的比较,力平衡方面单螺杆压缩机：螺杆承受的径向和轴向气体力可以自动平衡，星轮齿承受气体力，要求星轮齿具有足够的强度和刚度。双螺杆压缩机：螺杆转子承受较大

27、的径向和轴向气体力，要求螺杆具有足够的强度和刚度。驱动方式单螺杆压缩机：与电动机直接联或加带轮。螺杆压缩机：与电动机直联或加带轮，转速较高时须加增速齿轮,单、双螺杆压缩机的比较,可靠性方面单螺杆压缩机：单螺杆压缩机的星轮是易损部件，除对星轮材料有较高要求外，星轮还需定期更换。双螺杆压缩机：双螺杆压缩机中没有易损件，无故障运行时间可达48万小时。效率方面单螺杆压缩机：中速（15003500r/min）时效率高，直联，比功率5.96.4KW/（m/min）双螺杆压缩机：高速（30007000r/min）时效率高，加增速齿轮，比功率6.06.6KW/(m/min)。随着运行时间增加，单螺杆压缩机的星

28、轮磨损将导致气量减少和效率降低。,单、双螺杆压缩机的比较,噪音和振动方面单螺杆压缩机：力平衡性好、振动小、噪声低，一般为6068dB。双螺杆压缩机：力平衡性差、金属螺杆啮合时有高频噪声，6478 dB。加工设备方面单螺杆压缩机：没有成熟的专用加工设备，进而导致产品的性能不是很稳定。双螺杆压缩机：已有成熟的螺杆专用铣床和磨床，可确保产品性能稳定。,单、双螺杆压缩机的比较,维修性单螺杆压缩机：主机机壳采用整体结构后，星轮侧有大窗口，维修方便。双螺杆压缩机：转子轴承寿命较短，更换时须打开机壳，工作量大。适用性方面单螺杆压缩机：由于螺杆受力完全平衡，单螺杆压缩机能在高压下工作，适合用于高排气压力的场合

29、，如高压空气压缩机、制冷压缩机和天然气压缩机等。美国海军认为对于高压无油压缩机而言，单螺杆压缩机是唯一的选择。目前美国是世界唯一拥有高压无油单螺杆压缩机的国家。双螺杆压缩机：由于受到转子刚度和轴承负荷等方面的限制，双螺杆压缩机只能适用于中、低压范围，如动力用空气压缩机、制冷压缩机和低压天然气压缩机等，排气压力一般不能超过4.5MPa,单、双螺杆压缩机的比较,由于双螺杆压缩机在受到较大的径向负载， 因此只能选择摩擦阻力较大滑动轴承作为螺杆的支撑。而且两螺杆间的紧凑间距限制了轴承型号的选择范围。单螺杆压缩机由于螺杆受到的负载为零，而且也没有布置上的局限，可以选用摩擦阻力小的滚动轴承，使得轴承的寿命

30、为双螺杆压缩机轴承寿命的二倍以上，达到10万小时。双螺杆压缩机两螺杆间金属和金属啮合压缩，转子啮合的间隙处容易发生气体泄漏，需要充足的润滑，密封和降温才能够正常的运行。且整个压缩机系统需要油分离器，油冷却器和油泵等复杂的系统来保证喷油量的充足，机器运行的稳定。大金的单螺杆压缩机中的门转子使用了大金独立研制的高性能工程塑料，具有良好的气密性和自身润滑性。少量的喷油就能使机器长期稳定的运行。同时系统也无需油冷却器和油泵，高效的阶梯状的油分离器使系统更为简化。,螺杆式、活塞式、转子式、涡旋式四种压缩机性能比较分析,1.螺杆式压缩机的性能分析20世纪70年代以来，螺杆式压缩机的工作可靠性不断改进，因此

31、在中等制冷量范围内的制冷空调工程中得到了比较普遍的应用、并且依靠较高的可靠性和效率，成功地挤入原来活塞式压缩机所主宰的较小制冷范围内（750以下）。 (1).螺杆压缩机的转速较高（通常在3000r/min以上），而且体积小、质量轻、占地面积小等优点，因而经济性好 (2).螺杆式压缩机没有往复质量惯性力，动力平衡性能好，故基础可以很小 (3).螺杆式压缩机、结构简单紧凑，易损件少，没有吸气阀和排气阀 ，所以运行周期长，使用可靠，有利于实现操作自动化。 (4).螺杆式压缩机具有强制输气的特点，既输气量几乎不受压力的影响。在较宽的工作范围内，仍可保持较高的效率。,一、压缩机性能的分析,螺杆式、活塞式

32、、转子式、涡旋式四种压缩机性能比较分析,2活塞式压缩机性能的分析 活塞式压缩机迄今还是应用最广泛的一种机型,虽然它的市场份额已被其他形式的压缩机占去一部分,但是在小制冷量应用场合,活塞式压缩机还会继续扩展其占有的的市场。下面就对活塞是压缩机的性能进行分析。(1)由于余隙容积、吸气和排气压力损失，气体与汽缸壁之间的热量交换以及泄露等因素的影响。压缩机的实际输气量重视小于它的理论输气量。(2)由于活塞、活塞环、与汽缸壁面的摩擦及驱动润滑油泵的功率等损失，使得压缩机的机械效率一般在0.75-0.9之间。(3)压缩机排气过热会使压缩机的输气系数降低和功耗增加，会导致活塞的过分膨胀而卡死在汽缸内，以及封

33、闭式压缩机的内置压缩机被烧毁，影响压缩机的寿命。对于R717和R22的排气温度应低于150，对于R12应低于130。(4)由于压缩机的内部流动阻力、机械摩擦力和热交换的存在，压缩过程并不是等熵过程，而是多变过程。,螺杆式、活塞式、转子式、涡旋式四种压缩机性能比较分析,3滚动转子式压缩机性能的分析 滚动转子式压缩机如今广泛应用于家电冰箱和空调器中，其中大中型滚动转子式压缩机也运用于冷库。分析它的性能。(1)零部件少，结构简单，易损零件少，运行可靠。 (2)没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高。在相同制冷量情况下，压缩机体积小，重量轻，运转平衡。(3)加工精度要求较高。(4)密封线较长，密封性能

34、较差，泄露损失较大。(5)滑片与汽缸壁面之间的泄露、摩擦和磨损较大，限制了它的工作寿命和效率的提高。,螺杆式、活塞式、转子式、涡旋式四种压缩机性能比较分析,4.涡旋式压缩机的性能 涡旋式压缩机是20世纪80年代才发展起来的新型压缩机，它以效率高、体积小、质量轻、噪声低、结构简单且运转平衡等特点被广泛应用于空调和制冷机组中。 (1)相邻两室的压差小，气体的泄露量小。 (2)由于吸气、压缩、排气过程是同时连续进行的，压力上升较慢，因此转矩变化幅度小，震动小。 (3)没有余隙容积，故不存在引起输气系数下降的膨胀过程。(4)没有吸、排气阀，效率高，可靠性强，噪声低。(5)由于采用气体支撑机构,故允许带

35、液压缩,一旦压缩腔内压力过高,可使动盘和静盘端面脱离,压力立即得以释放。(6)机壳内腔为排气室，减少了吸气预热，提高了压缩机的输气系数。(7)涡线体型线加工精度非常高，必须采用专用的精密加工设备，而且密封要求高，密封结构复杂。,螺杆式、活塞式、转子式、涡旋式四种压缩机性能比较分析,1.效率性 涡旋式压缩机没有吸、排气阀，旋转涡旋盘上所有接触线转动半径小，摩擦速度低，损失小，效率高。 滚动转子式压缩机滑片与汽缸壁面之间的泄露、摩擦和磨损较大，限制了它的工作寿命和效率的提高。 活塞式压缩机由于活塞、活塞环、与汽缸壁面的摩擦及驱动润滑油泵的功率等损失，使得压缩机的机械效率一般在0.75-0.9之间。

36、 螺杆式压缩机具有强制输气的特点，即输气量几乎不受压力的影响。在较宽的工作范围内，仍可保持较高的效率。螺杆式压缩机虽然具有单级压力比高的优点，但随着压力比的增加，泄露损失也急速增加，因此低温工况运转时效率显著降低。,螺杆式、活塞式、转子式、涡旋式四种压缩机性能比较分析,2.平衡性、振动螺杆式压缩机没有往复质量惯性力，动力平衡性能好。活塞式压缩机在运行时震动大。涡旋式压缩机由于吸气、压缩、排气过程是同时连续进行的，压力上升较慢，因此转矩变化幅度小，震动小。在任何频率下，涡旋式压缩机的震动和噪声都比活塞式压缩机和滚动转子式压缩机的低，这是因为涡旋式压缩机的压缩过程长，转矩变化非常平缓，且通过惯性力

37、的二次平衡其动力平衡很好，所以震动和噪声水平较低。,螺杆式、活塞式、转子式、涡旋式四种压缩机性能比较分析,4.输气量调节 输气量调节滑阀是螺杆式制冷压缩机中用来调节输气量的一种结构元件，虽然螺杆式制冷压缩机的输气量调节方法有多种，但采用滑阀的调节方法获得了普遍的应用。 涡旋式压缩机与滚动转子压缩机均可采用变转速调节方法改变其输气量，且两种压缩机均适用于转速在宽广范围内变化的场合。 活塞式压缩机最简单的输气量调节方法是压缩机间歇运行。这种能量调节方法只适用于功率10KW左右的小型制冷机中，对于容量较大的压缩机，机器的频繁开停不仅能量损失大，而且影响机器的寿命和供电回路中电压的稳定，影响其他设备的正常工作。 涡旋式压缩机比活塞式压缩机和滚动转子式压缩机适用于更宽的速度范围，在空调或热泵中采用涡旋式压缩机进行数码调节输气量是有前途的。另外，为了降低生产成本，增加经济效益，方便设备管理，在中等制冷量范围内的制冷空调工程中,用高效率高可靠性的螺杆压缩机淘汰现有的活塞式压缩机。,