螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。20世纪50年代,就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上,由于其结构简单,易损件少,能在大的压力差或压力比的工况下,排气温度低,对制冷剂中含有大量的润滑油(常称为湿行程)不敏感,有良好的输气量调节性,很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围,而且不断地向中等容量范围延伸,广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面,有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。在工业方面,为了节能,亦采用螺杆式热泵作热回收 [1] 。
螺杆式压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子,两转子都有几个凹形齿,两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为5~10丝,主转子(又称阳转子或凸转子),通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触(理论上)。转子的长度和直径决定压缩机排气量(流量)和排气压力,转子越长,压力越高;转子直径越大,流量越大。
螺杆式压缩机的优点
螺杆压缩机与活塞压缩机相同,都属于容积式压缩机。就使用效果来看螺杆空压机有如下优点:
1)可靠性高。螺杆压缩机零部件少,没有易损件,因而它运转可靠,寿命长,大修间隔期可达4-8万小时。
2)操作维护方便。螺杆压缩机自动化程度高,操作人员不必经过长时间的培训,可实现无人值守运转。
3)动力平衡好。螺杆压缩机没有不平衡惯性力,机器可平稳地高速工作,可实现无基础运转,特别适合作移动式压缩机,体积小、重量轻、占地面积少。
4)适应性强。螺杆压缩机具有强制输气的特点,容积流量几乎不受排气压力的影响,在宽阔的范围内能保持较率,在压缩机结构不作任何改变的情况下,适用于多种工况。
螺杆式压缩机和往复的重型水冷却式压缩机相比,每单位马力的原始投资要低30%。这自然 在操作上,螺杆压缩机是压缩机中简单的类型之一。用喷油来控制压缩机排气温度是如此地有效,使得压缩机的负荷允计在宽广的范围内变化。
曲轴带动连杆,连杆带动活塞,活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化,当活塞向下运动的时候,气缸容积增大,进气阀打开,排气阀关闭,空气被吸进来,完成进气过程;当活塞向上运动的时候,气缸容积减小,出气阀打开,进气阀关闭,完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙,气缸内有润滑油润滑活塞环。
当活塞调转方向向右移动时,缸的容积逐渐缩小,这样便开始了压缩气体的过程。由于吸入气阀有止逆作用,故缸内气体不能倒回进口管中,而出口管中气体压力又气缸内部的气体压力,缸内的气体也无法从排气阀跑到缸外。出口管中的气体因排出气阀有止逆作用,也不能流入缸内。因此缸内的气体数量保持一定,只因活塞继续向右移动,缩小了缸内的容气空间(容积),使气体的压力不断升高。
按应用范围又可分为低背压式、中背压式、高背压式。低背压式 ( 蒸发温度 -35 ~ -15 ℃ ) ,一般用于家用电冰箱、食品冷冻箱等。中背压式 ( 蒸发温度 -20 ~ 0 ℃ ) ,一般用于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。高背压式 ( 蒸发温度 -5 ~ 15 ℃ ) ,一般用于房间空气调节器、除湿机、热泵等。
对于不同的温度测量范围,应选 用结构不同的温度开关,在0℃~100℃的温度范围内,通常采用固体膨胀式的温度开关,在100℃~250℃的温度 范围内,大多采用气体膨胀式温度开关,对于250℃以上的温度范围,则只能采用热电偶 或热电阻温度计,经过 测量变送器转换为模拟量电信号,再将电信号转换为开关量信号 [6] 。
固体膨胀式温度开关的工作原理是,利用不同固体受热后长度变化的差别而产生位移,从而使触点动作,输出温度的开关量 信号。例如,有一种温度开 关是用双金属片(黄铜片叠在铟钢片上)构成的,由于黄铜 片的线 膨胀系数 较铟钢片大,在受热 后,双金属片就会发生弯曲。当达到规定温度时双金属片自由端(温度开关的动触点〕产生足 够的位移,与固定的静触点断开,送出开关量信号。
在国内压缩机供应不足的情况下,中国每年还需适量进口。主要贸易国家是德国、美国、意大利、日本、丹麦、巴西、韩国等。设备改造,国产压缩机的质量、产量都大幅度提高。