毕业论文关于螺杆式制冷压缩机组的研究.doc
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1、XXXXXX学院毕业论文(设计)题 目 关于螺杆式制冷压缩机组的研究 学 生 学 号 专业班级 06普通机电 系院名称 工业工程系 指导教师 二九 年 六 月 二十 日关于螺杆式制冷压缩机组的研究摘要 本文主要介绍了螺杆式制冷压缩机组的工作原理、运行和维护。螺杆式制冷压缩机组是由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器等组成的制冷系统。喷油螺杆式制冷压缩机属于容积式制冷压缩机。它靠一对相互啮合,按一定传动比反向旋转的阴阳转子,在旋转时产生周期性的容积变化来完成吸入、压缩和排出制冷剂三个过程。它相当于制冷系统中的“心脏”。在制冷系统中换热设备占很大的比重而且起着重要作用,蒸发器和冷凝器就是主要
2、换热设备,用于制冷剂与热源间的换热。除此之外本文还主要介绍了压缩机组在运行过程中的常见故障和解决方法。关键词 压缩机,制冷,液击,调节,处理1.概要说明1.1概述 螺杆式制冷压缩机是指带有螺旋槽的一个或两个转子(螺杆)在汽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,螺杆式压缩机油单螺杆和双螺杆两种。双螺杆式压缩机简称螺杆式压缩机,由两个转子组成,而单螺杆式压缩机由一个转子和两个星轮组成。20世纪70年代以来,螺杆式制冷压缩机以其具有的许多独特的优点,在制冷领域得到了越来越广泛的应用。1.2制冷剂制冷剂(又称制冷工质)在低温下,由
3、于蒸发而吸收热量;在高压下,经过冷凝而放出热量,使热量从低温处转移至高温处而产生低温。目前制冷剂的品种已达七八十种,但绝大部分用于化工低温和特殊场合。用于一般空调和冷藏制冷的仅十多种。在压缩式制冷机中广泛使用的制冷剂时氨、氟利昂12、氟利昂22等。氨是使用广泛的一种制冷剂。它的优点时标准沸腾温度低,在冷凝器和蒸发器中压力适中,单位容积制冷量大,导热系数大,汽化潜热大,节流损失小,有漏气现象时易被发现,价格低廉。缺点时有毒,有刺激性味道,有水时对铜及其合金油腐蚀性,与空气混合成一定比例后有爆炸危险。氟利昂12和氟利昂22无毒、没有气味,在制冷技术的温度范围内不燃烧,没有爆炸危险,热稳定性好。氟利
4、昂的相对分子质量大,绝热指数小,凝固点低,对金属的润湿性好。缺点是单位容积制冷量略小,相对密度大,导热系数小,有明火时易分解成有毒气体,易泄漏且不易被发现,价格昂贵。含氯氟利昂对大气层中臭氧层有破坏作用,逐渐被停止使用。1.3机组说明喷油螺杆式制冷压缩机属于容积式制冷压缩机。它靠一对相互啮合,按一定传动比反向旋转的阴阳转子,在旋转时产生周期性的容积变化来完成吸入、压缩和排出制冷剂三个过程。为了减少气体从两转子之间和转子与壳体之间的泄露,在压缩机运转时向工作腔内喷进一定数量的润滑油。喷油提高了气密性,同时也润滑了齿面,降低了排气温度和噪音。在一般常用工况下,排气温度不高于90摄氏度,油气混合物从
5、压缩机排到油分离器中,油被分离出来,分离效果可达99.99%以上。螺杆式压缩机的润滑和喷油采用外加油泵供给,油泵为转子油泵,效率高,运转安全可靠。在转子下部,装有一个滑阀,由一四通阀通过手动(或自行)控制,可从15100实行无极制冷量调节,并能通过能量指示器显示出来,压缩机可以卸载启动从而达到最小启动扭矩。 在转子两端装有滑动轴承,承受径向载荷;转子的排气侧装有一对单列向心推力球轴承,承受轴向载荷;在主动转子的吸气端还装有平衡活塞,用来平衡轴向力,减少滚动轴承的负荷。在转子的排气端还装有一调整垫圈一调整并保证转子与排气端面的轴向间隙。 压缩机转子采用了先进的单边非对称摆线圆弧形摆线,使压缩机具
6、有较高的容积效率。转子经过辉光离子氮化处理,增加了转子表面硬度和耐磨性,使压缩机寿命大大提高。螺杆式制冷压缩机组时一种高速回转机械,又属于容积式压缩机兼有活塞式压缩机和离心式压缩机二者优点:可靠性高:易损件少,排气温度低,对湿行程不敏感,没有液击危险,可在较高压比工况下运行,运行安全可靠。结构合理油分离器,油冷却器,油泵等置于一公共机座上,结构紧凑合理。安装维护费用低:运转平稳安全,振动小,不需要复杂基础,安装简单,运转寿命长,维修方便。 制冷量无级调节:采用滑阀机构使制冷量可从15100%进行无级调节,节省运行费用。容易实现自动化:运行平稳可靠,自动保护齐全,可使用电脑控制,实现自动化。2.
7、工作原理喷油螺杆式制冷压缩机属于容积式制冷压缩机。它靠一对相互啮合,按一定传动比反向旋转的阴阳转子,在旋转时产生周期性的容积变化来完成吸入,压缩和排出制冷剂三个过程。2.1吸气过程当转子转动时,齿槽容积随转子旋转而逐渐扩大,并和吸入口相连通,由蒸发系统来的气体通过孔口进入齿槽容积进行气体的吸入过程。在转子旋转到一定角度以后,齿间容积越过吸入口位置与吸入口断开,吸入过程结束。2.2 压缩过程当转子继续转动时,被机体吸,排气端座所封闭的齿槽内的气体,由于阴阳转子的相互啮合而被压向排气端,同时压力逐步升高进行压缩过程。2.3 压缩过程当转子转动到使齿槽空间与排气端座上的排气孔口相连通,气体被压出并由
8、排气法兰口排出,完成排气过程。由于每一齿槽空间里的工作循环都要出现以上三个过程,在压缩机高速运转时,有几对齿槽的进气和排气循环重合,从而使制冷剂平稳,连续地流过压缩机。3.压缩机组说明螺杆压缩机通过弹性联轴器与电机直连,共同装配在机架上,机架又和油冷却器及油分离器等部件,联成一整体机组,其制冷剂,油流程如下制冷剂流程:从蒸发器来的氨(氟)气吸气截止阀吸气过滤器吸气止逆阀螺杆压缩机油分离器排气截止阀排气止逆阀排向冷凝器油分离器:油分离器油冷却器油粗过滤器油泵 4.辅助设备4.1油分离器油分离器的作用是分离压缩机排气中携带的润滑油,使进入冷凝器的制冷剂纯净,从而降低油的消耗,避免润滑油进入冷凝器降
9、低冷凝器的传热效率。油分离器分立式和卧式两种,除了分油还具有贮油器的功能。从压缩机排出的高温气体,进入油分离器后因流通介面积突然增大而使流速大大降低,使润滑油大量向油分离器底部沉降,剩下的油随气体通过不锈钢丝网组成的气液分离器时蓓分离,分离效果达99.99%以上。4.2油冷却器从压缩机排出的高温、高压油气混合物中分离出来的润滑油温度较高,不能再喷入压缩机中起润滑、冷却等作用,需经油冷却器冷却达到压缩机所需要的粘度和温度后才可重复使用。油冷却器时一种卧式壳管式热交换器,油在管外,水在管内。管束固定于两端管板上,油冷却器筒体内有多道折流板,用以改善油和冷却水的热交换。 由于水中杂质要在冷却器水管内
10、沉降传热系数,因此油冷却器必须定期检查和清洗。4.3油过滤器为了消除自冷却器流向油泵的润滑油中的杂质,使进入油泵的润滑油清洁,以保证油泵及压缩机正常工作,机组设置了油过滤器。油粗过滤器筒体由无缝钢管组成,焊有进出油管,壳内为不锈钢丝滤网胆,油从网胆内表进入,经过滤后流向油泵。为了清除自油泵流出的润滑油中的杂质,特别是微小的铁质粉末杂质,使喷入压缩机内及送到各润滑油清洁,保证各摩擦面工作处于良好状态,机组又设置油精过滤器。油精过滤器筒体为无缝钢管,焊有进出油孔及放空接头。筒体内装有不锈钢丝网胆,网胆内的滤芯为一组永久磁铁,以吸附油中的铁质粉末。由油泵来的油经网胆内表进入,经外表流向供油总管。在油
11、精过滤器滤网前后油道上装有传压管与压差继电器下面和上面接头相连,如果进出油差超过0.1MPa,油压差控制器动作而压缩机电机停车,同时故障显示的红灯亮,说明过滤器已经阻塞需要拆卸清洗。清洗时,压缩机必须停车,关闭截止阀9,19,21,39,松开放气塞,使压力与大气压力相等后,拆下油精滤器端盖,取出网胆用汽油将网胆及滤芯洗净,并用压缩空气吹干,然后在依次装入。装好后从油精滤器加入冷冻机油排除空气,在上紧放气塞,然后接通油路。第一次运行1.52小时后进行清洗,第二次应在运行45小时后进行清洗,以后正常运转。油粗过滤器使用稍粗号滤网,虽然不会过分堵塞,但若堵塞会引起油泵气蚀,压力表指针发生振动。清洗油
12、精过滤器时页应该清洗油粗过滤器,方法同上。4.4油泵机组使用的油泵为转子油泵,转向看油泵转向指示箭头,压缩机启动前先开油泵,产生油压,将压缩机的能量调节调节到0%的位置,此时,压缩机才能启动。当排油口与吸油口油压压差大于0.3MPa时,一部分润滑油就在排油端通过油压调节阀回油冷却器,当油差低于0.1MPa时,压差控制器器作用使压缩机同时停车。4.5油压调节阀油压调节阀的作用时调节润滑油的压力,保证油压高于排气压力0.150.3MPa,同时它起油泵安全阀的作用,将过量的油回流到油冷却器,调节时需开动油泵,增加压力时可顺时针转动阀杆,降低压力可逆时针转动阀杆。油压调节阀阀体为一筒形零件,油泵来的高
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