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图1螺杆式制冷压缩机组命名方式 2.螺杆式制冷压缩机组的组成及工作原理 螺杆式制冷压缩机组包括:螺杆式制冷压缩机、气路系统、油路系统和控制系统,这些设备(除启动柜之外)装在同一公共底座上,构成机组。 气路系统包括:吸气截止阀、吸气过滤阀、吸气止回阀、排气止回阀、排气截止阀等。 油路系统包括:高效油分离器、油冷却器、油粗过滤器、油泵、油精过滤器、恒压阀、回油过滤器等。控制系统包括:启动柜、控制台。 典型螺杆式制冷压缩机组流程图见附图1(液氨冷却) 2.1螺杆式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机是回转式容积型压缩机,依靠气体进入机体后体积的缩小室气体密度急剧增加而使气态制冷剂压力升高。 螺杆式制冷压缩机的机体内装有两只相互啮合的平行转子-----阳转子和阴转子。具有凸齿的转子为阳转子,通常它与原动机连接,功率由此输入。具有凹齿的转子称为阴转子。当阳转子转动时,两转子的齿部相互插入到对方的齿槽内,随着转子的旋转,插入的长度越来越大,容纳气体槽的容积越来越小,从而达到压缩气体制冷剂的目的。 在阴、阳转子的下部,装有一个由油缸内油活塞带动的能量调节滑阀,由电磁(或手动)换向阀控制,可以在10%--****范围内实现制冷量的无极调节,并能保证压缩机始终处于低能级启动,以达到较小的启动扭矩,滑阀的工作位置可通过能量传感机构转换为能量百分数,并且在机组的控制盘上显示出来。 为使压缩机正常工作,需要向压缩机内喷油。向压缩机工作腔喷油,可以起到密封和冷却的作用;轴承、轴封、平衡活塞的工作也需要提供润滑油。 由于螺杆具有较好的刚性和强度,吸、排气口又无阀门,故一旦液体制冷剂通过时,不会产生“液击”。一般螺杆制冷机均采用压力喷油润滑,因此运动部件能得到良好的润滑、冷却,同时压缩机的排气温度较低。由于螺杆压缩机没有吸、排气阀,也没有像活塞压缩机那样的余隙容积,强度有较大,故能适应高压比的要求。 2.1.1螺杆式制冷压缩机的工作过程 螺杆式制冷压缩机属于回转式容积型压缩机,它利用一对相互啮合的阴阳转子在机体内做回转运行,周期性地改变转子对每对齿槽间的容积来完成吸气、压缩、排气三过程。单级螺杆式制冷压缩机内装有一对转子,主动转子4个齿,从动转子6个齿。两个转子装入机体中,有主动转子带动从动转子相互啮合而转动。 阳转子每转动一圈,压缩机完成四个吸气、压缩、排气过程。(
如图) a、吸气过程 当转子转动时, 2.1.2螺杆式制冷压缩机的主要零部件 螺杆式制冷压缩机由机体、转子、滑阀、轴封和联轴器五个部分组成。 2.1.2.1机体部分 机体部分由吸气端座、机体、排气端座等组成,这些零件的材料为HT200。吸气端座上设有轴向吸气口;机体内与两转子配合的内孔加工成“∞”字形,并设置油径向吸气口;排气端座上设置有轴向排气口。 2.1.2.2转子部件 转子分为主动转子(一般为阳转子)与从动转子(一般为阴转子),均采用QT600--3材料铸造,利用专用设备加工而成。转子采用QT600--3有利于吸收噪声。主动转子直接与电动机相连,转速为2960r/min,从动转子在主动转子的推动下转动,其转速为1973 r/min。 2.12.3滑阀部件 滑阀部件的功能是调节压缩机的输气量。滑阀两圆弧表面上加工出了压缩机径向排气口,滑阀向排气口方向移动可以减载,降低压缩机输气量;滑阀向吸气口方向移动可以增载,提高压缩机输气量。根据使用工况不同(即内容积比不同)分别设置几组滑阀,其上所开径向排气口也各工况的容积比相对应(即与各工况相对应),根据用户使用工况将其中一组滑阀装入机器上即可。利用滑阀能够实现制冷量的无级调节,调节范围在10~****之间。滑阀分组如下:(表1) 表1
| 序号 | 内容积比 | 内压力比(氨气) | 所适应的工况 |
| A | 2.6 | 3.3 | 空调工况(+5℃/+40℃) |
| B | 3.6 | 5 | 标准工况(-15℃/+30℃) |
| C | 5 | 7.5 | 低温工况(-35℃/+35℃) |
图
2油粗过滤器 2.2.5油泵 作用:供给各润滑点压力油,润滑各磨擦部件及驱动油压控制系统零部件动作。 结构:转子泵或齿轮泵,自带电动机驱动。 使用:初次启动前,应确保吸油管内充满润滑油,检查油泵旋转方向是否正确,可利用点动法检验。正常工作时,油温**不超过
65℃。运转中,若出现噪声过大现象及油压力表指针抖动或摆动过大的情况时,应检查油粗过滤器是否堵塞和吸油管路是否有气体存在,如有上述情况应及时排除。 2.2.6恒压阀 作用:自动调节油泵排油压力,使油压比压缩机排气压力高
0.15~0.3MPa。当油泵排油压力偏高时,该阀将自动增大流量,使压力降低;反之,当油泵排油压力偏低时,将自动减小流量,使压力升高。 结构:该阀的开关是由阀内部的活塞上下移动来实现的。活塞两端分别感受进口油压与出口油压,活塞在弹簧力的作用下移动,可以改变油的流量,从而保证油泵两端的压差。阀的进口端与油泵的出口端相连,出口端与油泵的进口相连。 注意:该阀的设定值出厂前已调好,如使用过程中需要另行设定应由专业人员操作。 2.3气路旁路 本机组气路旁路系统包括:吸气截止阀、吸气过滤器、吸气止回阀、排气接管、排气止回阀、排气截止阀、旁路阀、安全阀等等。 各组成部件及结构功能如下: 示意图见附图
2:
| 1 | 吸气截止阀 | 7 | 旁通电磁阀 |
| 2 | 吸气过滤器 | 8 | 放气阀 |
| 3 | 吸气止回阀 | 9 | 安全阀 |
| 4 | 排气止回阀 | 10 | 压缩机 |
| 5 | 排气截止阀 | 11 | 排气管 |
| 6 | 旁通阀 |
壳体有无缝钢管制成,过滤芯以不锈钢丝网制成,气体有网内流向网外,将脏物留在网内,使进入压缩机的气体干净。见图
3
力压在阀口上,阀口处镶嵌了聚四氟乙烯密封圈。 2.3.4 排气止回截止阀 LG25系列机组中 排气截止阀和排气止回阀由止回截止阀代替。这是一种组合阀,集合了止回阀和截止阀的功能。当阀门开启时相当于止回阀;当阀门关闭时相当于截止阀。阀体用钢管焊接而成,外观呈角式结构。阀体内的阀口处镶嵌了聚四氟乙烯密封圈。气体流动方向为下进侧出。见图
5
2.3.5 旁通系统 旁通系统的作用是在压缩机停机过程中,使压缩机吸气管和排气管短路,平衡吸排气压力,防止压缩机倒转。旁通管路包括压缩机上的手动旁通阀、油分离器上的手动旁通阀和电磁阀,三者之间串联连接,其中两个手动旁通阀常开,电磁阀常闭,即旁通管路关闭。 3 带经济器的螺杆式制冷压缩机组 3.1 概述 该机组是在一般螺杆制冷压缩机组的基础上,通过增加一个经济器组合而成。一般的螺杆制冷压缩机在低温工况下,虽然也能保证正常运行,但经济性较差。通过把来自贮液器的高温高压液体在经济器中过冷,使制冷能力增大,提高了制冷系数,节省了电能。 3.2 结构特征与工作原理 该机组是利用螺杆式压缩机吸气、压缩、排气单向进行的特点,增加一个经济器,在其中间压力下对压缩机进行补气。见原理图。 如图可以看到,来自贮液器或冷凝器中的液体在经济器中分成两路,一路经过节流阀节流后变成低温气液混合物,进入经济器后,吸收进入经济器的另一路高温液体的热量后变成气体,被压缩机中间压力的孔口吸入。另一路高温液体进入经济器经过热交换变成过冷液体后进入蒸发系统。这样使制冷能力得到了提高,弥补了单机螺杆制冷压缩机在高压力比的低温工况下效率不高的缺陷。