螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理詳解

1、螺桿式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)

與活塞壓縮機(jī)的往復(fù)容積式不同，螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)。與活塞壓縮機(jī)相比，螺桿式制冷壓縮機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：

a.體積小重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，只相當(dāng)于活塞壓縮機(jī)的1/3～1/2；

b.轉(zhuǎn)速高，單機(jī)制冷量大；

c.易損件少，使用維護(hù)方便；

d.運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小；

e.單級(jí)壓比大，可以在較低蒸發(fā)溫度下使用；

f.排氣溫度低，可以在高壓比下工作；

g.對(duì)濕行程不敏感；

h.制冷量可以在10%～之間無級(jí)調(diào)節(jié)；

i.操作方便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；

j.體積小，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)組化。

缺點(diǎn)：

• 轉(zhuǎn)子、機(jī)體等部件加工精度要求高，裝配要求比較嚴(yán)格；
• 油路系統(tǒng)及輔助設(shè)備比較復(fù)雜；
• 因?yàn)檗D(zhuǎn)速高，所以噪聲比較大。

2、螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理

雙螺桿（壓縮機(jī)）是由一對(duì)相互嚙合、旋向相反的陰、陽轉(zhuǎn)子，陰轉(zhuǎn)子為凹型，陽轉(zhuǎn)子為凸型。隨著轉(zhuǎn)子按照一定的傳動(dòng)比旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子基元容積由于陰陽轉(zhuǎn)子相繼侵入而發(fā)生改變。侵入段（嚙合線）向排氣端推移，于是封閉在溝槽內(nèi)的氣體容積逐漸縮小，壓力逐漸升高，壓力升高到一定值（或者說轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到一定位置）時(shí)，齒槽（密閉容積）與排氣孔相通，高壓氣體排出壓縮機(jī)，進(jìn)入油份。吸氣、壓縮、排氣過程見示意圖。

螺桿壓縮機(jī)是沒有氣閥的容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，吸、排氣孔的打開和關(guān)閉*為幾何結(jié)構(gòu)決定的，即吸氣終了的體積和壓縮結(jié)束時(shí)的體積是固定的，即內(nèi)容積比是固定的。而活塞壓縮機(jī)的吸、排氣閥片的打開是由吸、排氣腔的壓力決定的。3、內(nèi)壓比與螺桿壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

內(nèi)容積比：Vi=VS/V2

VS—吸氣終了時(shí)的容積，Vd—壓縮終了時(shí)的容積

內(nèi)壓力比：Za = Pd / P0

Pd—壓縮終了壓力，P0—吸入壓力

可見，內(nèi)壓比是由內(nèi)容積比決定的。所以，壓縮終了壓力Pd是由吸氣壓力和內(nèi)容積比決定的。

外壓力比：Zy = Pk / P0

Py—排氣背壓力，或者說冷凝壓力

外壓比是由蒸發(fā)溫度和冷凝溫度決定的，即由運(yùn)行工況所決定的。

當(dāng)壓縮機(jī)內(nèi)壓比小于外壓比時(shí)（內(nèi)容積比小），壓縮終了壓力小于冷凝壓力，氣體進(jìn)入排氣口后不能排出壓縮機(jī)，會(huì)受到下一個(gè)齒槽排出的氣體繼續(xù)壓縮（等容壓縮），直到壓力達(dá)到冷凝壓力時(shí)，才會(huì)排出排氣口，進(jìn)入排氣管路；當(dāng)壓縮機(jī)內(nèi)壓比大于外壓比時(shí)（內(nèi)容積比大），壓縮終了壓力大于冷凝壓力，氣體進(jìn)入排氣口后壓力迅速降低至冷凝壓力（等容膨脹）。不論是等容壓縮還是等容膨脹，都會(huì)使壓縮機(jī)功耗增加。

因?yàn)橐慌_(tái)壓縮機(jī)的內(nèi)壓比一般都是固定的，而工況的變化會(huì)導(dǎo)致內(nèi)、外壓比不一致。所以在選用壓縮機(jī)時(shí)，應(yīng)選用內(nèi)壓比與使用工況對(duì)應(yīng)的外壓比相同或接近的，才能獲得節(jié)能。

常用的調(diào)節(jié)內(nèi)壓比的辦法有：

• 更換具有不同開口位置的滑閥（滑閥上開有徑向排氣口），通過改變排氣口位置來改變內(nèi)壓比；
• 采用具有可以調(diào)節(jié)內(nèi)容積比的壓縮機(jī)（可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)）。