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1、项目4：制冷压缩机的选用 4.2 螺杆式制冷压缩机,螺杆式制冷压缩机的关键零件是一对相互啮合、具有空间曲面的表面形状的转子件(双螺杆的阴、阳转子对，单螺杆的阴转子与两侧星轮）；制冷剂蒸气(或称工质)在单、双螺杆式制冷压缩机中被吸人、压缩、排出的过程，是通过连续回转的工作容积由扩大到收缩的周期性变化来完成的。在转子件之间或转子件与固定机体之间的运动间隙有重要的密封防漏气作用，过大的间隙会引起输气系数大幅度下降，而间隙过小，又会造成转子件“咬死”。由于运动间隙大小要求特别严格，因而使得螺杆式制冷压缩机不能用于较高压力比的场合，故大多用于压比不高的空调工况上。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1
2、双螺杆式制冷压缩机,型式和型号表示：JB/T690693标准规定的适用范围是：适用于以R22和R717为制冷剂、以水或空气为冷却介质的开启和半封闭喷油螺杆式单级制冷压缩机(简称“压缩机”)、喷油螺杆式单级制冷压缩机组(简称“压缩机组”)和经济器喷油螺杆式单级制冷压缩机组(简称“经济器压缩机组”)。型 式 按结构型式可分为：开启式和半封闭式 按冷却方式可分为：水冷式和风冷式两种。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,一、型式和型号表示1、开启式双螺杆式制冷压缩机 主要零部件：吸气端座(3)、机体(1)、排气端座(9)、阴螺杆转子与阳螺杆转子(2)、阴(阳)螺杆主轴承(10)
3、、阴(阳)螺杆副轴承(11)及滑阀机构(5、6、7、8)等。总体结构特点：(1)驱动方式：采用电动机通过联轴器(13)带动压缩机的阳螺杆转子与阴螺杆转子相互啮合旋转。(2)总体连接方式：其吸气端座(3)与机体(1)与排气端座(9)端面之间为螺栓连接，要求密封性好，便于维修和拆卸。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,一、型式和型号表示 2、半封闭式双螺杆式制冷压缩机“半封闭式”制冷压缩机其内置式电动机的转子轴是制冷压缩机的阳螺杆转子向着进气方向的延伸轴，压缩机与电动机“直联”，压缩机的进、排气端设有螺栓连接，可拆卸端盖或壳体。“半封闭式”结构型式的气密性、压缩机与电动机的
4、同轴度比“开启式”好，且保证了压缩机一电动机及其他内置部件的可拆卸性，便于维修管理。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,一、型式和型号表示 2、半封闭式双螺杆式制冷压缩机 总体结构特点：(1)压差供油方式：利用排、吸气压力之间的压差；将油与排气混合气液经高效油分离器，使油与制冷剂气体分离，油滴落人集油容器空间被引回压缩机吸人口。(2)能量调节与卸载启动方式：由两个电磁阀的通(断)电来控制液压驱动的“控制活塞”的前后移动，将排气端的部分气体旁通送回吸气侧，达到负荷降低的目的。(3)制冷剂直接喷射冷却方式：采用向压缩机转子间直接喷射来自热力膨胀阀前的制冷剂液体进行喷油冷却之
5、外的一种补充冷却方式，以保护电动机；使工况落在压缩机允许的正常工况范围之内。(4)阴、阳螺杆转子的轴承全部采用圆柱轴承和滚珠止推轴承：其轴承间隙比滑动轴承小，保持螺杆转子轴心稳定，减少阴、阳螺杆转子啮合间隙，减少转子容积中的泄漏损失，提高输气系数(容积效率)。(5)无油泵，无油冷却器：采用一种新型合成润滑油，即使排气温度高达100时，润滑油亦能保持润滑和密封所要求的粘度。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,一、型式和型号表示3、全封闭式立式双螺杆式制冷压缩机“全封闭式”是指双螺杆转子、阴螺杆转子轴伸出端上的内置电动机、调节输气量的滑阀装置、油过滤器、油分离器、吸气过滤器
6、以及转子轴承等组成的开式机体全部封闭在一个罩壳之内，仅有吸气口和排气口与外界相连接(通)的一种结构型式。目前“全封闭式”均采用立式双螺杆式制冷压缩机电动机型式，排气口在立式罩壳的顶部，吸气口在中下部，仅此两部位与外界相连通。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,一、型式和型号表示 3、全封闭式立式双螺杆式制冷压缩机 总体结构特点：(1)采用非对称齿形结构，提高制冷压缩机运行可靠性。(2)采用非对称齿形的双螺杆转子，转子的轴向力指向吸气方向。立式双螺杆式制冷压缩机的排气端(电动机)在压缩机转子上部，则其轴向力方向向下。(3)采用“立式”结构的双螺杆式制冷压缩机，阴、阳螺杆转
7、子的自身重力方向向下，因而其总轴向力为该两部分力之和。因而对该压缩机转子上的滚珠止推轴承的承载能力要求很高，才能保证其使用寿命，并运转可靠。(4)输气量调节由电脑控制滑阀移动来实现。(5)内置电动机由压缩机排气进行冷却。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,一、型式和型号表示,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,一、型式和型号表示 空调用螺杆式制冷压缩机(组)，或称螺杆式单级制冷压缩机(组)的型号表示方法由大写汉语拼音字母(A、B、C)和阿拉伯数字(1、2、3)组成。汇总见下表。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工
8、作原理 双螺杆式压缩机的吸、排气过程不需要阀片控制，结构简单，易损件少，维护保养方便。双螺杆式压缩机的气缸呈“”字形，气缸中配置两个按一定传动比反向旋转的螺旋形转子，其中一个有凸齿，称阳转子，另一个有齿槽，称阴转子。双螺杆压缩机气缸两端设有一定形状和大小的吸气口和排气口。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工作原理 基元容积螺杆式压缩机阴、阳转子与气缸壁之间的容积。压缩机吸气（a），基元容积与吸气口相通；压缩机压缩(b)，转子反向旋转，基元容积与吸气口隔开，齿与槽的相互挤入使基元容积内气体压缩；压缩机排气(c)，基元容积内的气体压至与排气口相通。,项目4：制冷
9、压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工作原理 主要零部件的结构特点及作用,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工作原理 主要零部件的结构特点及作用,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工作原理 主要零部件的结构特点及作用,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工作原理 主要零部件的结构特点及作用,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,能量调节机构,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,
10、项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工作原理 螺杆式压缩机气缸内无余隙容积，不需要设置吸、排气阀片，因此，在相同压力比下，螺杆式压缩机的容积效率将大于活塞式压缩机。单级活塞式制冷压缩机的压力比不大于8-10，而螺杆式压缩机可达20。因此螺杆式制冷压缩机仅用单级就可制取较低温度。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,二、结构和工作原理 螺杆式制冷压缩机工作过程需要向气缸内
11、喷冷冻油，以在转子与机壳以及转子相互间形成油膜，使间隙得到密封。螺杆式制冷压缩机组上均装上高效分油器。以减少冷冻油进入冷凝器和蒸发器中影响传热效果。螺杆式制冷压缩机组上还装有油冷却、过滤和增压油泵等设备。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,三、双螺杆式制冷压缩机组的运行调节 螺杆式制冷压缩机的冷量可在15100之间无级调节，当冷量在60100之间调节时，其耗功率与制冷量以相同比例变化。螺杆式制冷压缩机组的能量调节机构移动滑阀 当滑阀与滑阀固定部紧密接触，基元容积的吸气量为Vc（图a)，此时滑阀处于全负荷(100)
12、状态。当滑阀向排出端移动时，滑阀与其固定部位将产生与吸气端相通的间隙，使基元容积内的吸气量减至Vp(图b)。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,三、双螺杆式制冷压缩机组的运行调节 下左图表示滑阀不同位置时，螺杆式制冷压缩机输气量变化的关系曲线。当稍微向右移动滑阀，就可开启旁通口。当滑阀一离开固定端，从理论上讲，输气量应该突降到80。但压缩机实际运行中，输气量不可能立即降到80。若滑阀(3)继续移动，制冷量成比例降低，达到能量无级调节，实际运行如AD线所示。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.1 双螺杆式制冷压缩机,三、双螺杆式制冷压缩机组的运行调节 螺杆式制冷压缩机的结
13、构简单，零件数仅为活塞式的110，压缩机运行可靠、安全、振幅小、适应性强，在高、低温制冷范围内以及热泵应用中均有良好性能。螺杆式制冷压缩机要求高精度加工和装配技术。螺杆式制冷压缩机的设计与使用条件,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩机,单螺杆式制冷压缩机，以其结构简单、零件少、重量轻、效率(容积效率、绝热压缩效率)高、功耗小、振动小及噪声低等突出优点。单螺杆式制冷压缩机与双螺杆式制冷压缩机同属容积型回转子压缩机类别，其压缩循环原理及系统流程均相同。单螺杆式制冷压缩机采用一个阴转子及两侧两个星轮组成，故称之为单螺杆式。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩机
14、,1、结构和工作原理 单螺杆式制冷压缩机按密封结构形式:半封闭式和开启式；压缩机布置形式为卧式，其双星轮轴线与阴转子转轴轴线相垂直(如图)。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩机,1、结构和工作原理 开启式单螺杆式制冷压缩机总体结构特点：(1)单螺杆转子的伸出处必须采用可靠的轴封装置，以防泄漏。(2)单螺杆转子的齿槽数与它相匹配的星轮齿片数之比为6：11，即为质数(无公约数)。使得啮合运动中，转子与星轮齿片磨损均匀，运动中每个齿片可以轮流扫过每一个齿槽。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩机,1、结构和工作原理 开启式单螺杆式制冷压缩机总体结构特点：(3
15、)与双螺杆式不同，单螺杆式在转子两侧对称配置的两个星轮构成双工作腔，各自完成压缩过程。由于转子上、下压缩是对称发生的，不仅能平衡气体压力，延长止推轴承寿命；而且减少了转子弯曲所造成的转子与壳体的接触和振动。有利于提高部分负荷时的效率，在50至100负荷范围内能保持较好的节能效果。(4)排气孔呈径向，故转子的前后端均处于低压，轴向力平衡性能较好。(5)采用滑阀分别调节输气量和内容积比，可分开单独动作，实现变工况下压缩机保持在较高效率下运行。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩机,3、工作过程 工作过程中，单螺杆转子的凹槽与气缸、排气圆柱端、星轮共同组成一独立的基元容积。视基元
16、容积如同活塞式制冷压缩机的一个气缸，将运动的星轮齿片当做活塞,随着转子和星轮的旋转，基元容积被星轮齿片不断地填塞推移，基元容积的大小发生周期性地变化。转子和星轮装在一个密闭的机壳中，转子与星轮齿片的啮合线将基元容积分隔成高、低压力区两气腔。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩机,3、工作过程（1）吸气过程（见图a)制冷剂气体由吸气腔(7)吸人螺杆转子(1)的齿槽内，吸气端(6)与吸气腔(7)相通，图中的星点区表示制冷剂气体已充满基元容积A。当螺杆转子继续旋转时，封闭着的星轮(2)的齿片，隔开吸气腔(7)，完成吸气过程。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩
17、机,3、工作过程（2）压缩过程 见图(b)当吸气终了，螺杆转子(1)稍一转动，基元容积A就作旋转运动，并被星轮(2)的齿片相对地往排气端推移(或称密封的接触线向排气端推移)，图中阴影的基元容积连续地缩小，制冷剂气体在基元容积中被压缩而压力提高，直至基元容积与排气口(3)刚要接通时为止，此阶段称为压缩过程。在压缩过程中，同双螺杆式制冷压缩机一样，要喷人一定量的润滑油(在气缸8上钻有喷油孔)，以达到密封、润滑和冷却等目的。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.2 单螺杆式制冷压缩机,3、工作过程（3）压缩过程 见图(c)当图中阴影部分基元容积与气缸(8)上的径向和轴向排气口(3)接通的瞬间，制冷剂气
18、体己达到预定的压力值，气体向排气腔排出。此时，基元容积继续缩小，但里面的气体压力不会提高，仅仅是把具有一定压力值的气体不断地输送到排气管道中去，直至该基元容积中的制冷气体被排尽为止。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.3 螺杆式制冷压缩机的选用,1、单螺杆式制冷压缩机的选用（以英国豪尔公司产品为例）豪尔公司的单螺杆式制冷压缩机产品型号表示：,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.3 螺杆式制冷压缩机的选用,1、单螺杆式制冷压缩机的选用（以英国豪尔公司产品为例）技术参数：,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.3 螺杆式制冷压缩机的选用,2、双螺杆式制冷压缩机的选用（以烟台冰轮螺杆制冷压缩机为例）LG系
19、列螺杆制冷压缩机组特点：（1）冷量范围覆盖广，档次间隔合理，适用于各种工况及双级配搭。（2）采用同规格转子的各种长径比设计，阴阳转子齿数比为6：5。（3）高效：COP提高7-10。型线，型面由全圆弧及其包络线组成，无尖点、直线、密封筋，啮合平稳，效率高、噪音低。（4）低噪：噪音下降510dBA。转子材料采用球墨铸铁，具有良好的耐磨性、自润滑性，膨胀系数低，吸音降噪、减震。（5）机组。采用强制供油与压差供油结合的油循环系统，控制最佳压缩机循环油量，压缩机COP值比无油泵运转的压缩机高5以上；采用国家发明专利的油气分离器，使分油效率高达5ppm，是国内同类产品中分油效率最高的产品。吸气过滤与压缩机
20、二体分离，保证压缩机的工作温度稳定。采用高效换热管，油冷换热效率高。,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.3 螺杆式制冷压缩机的选用,烟台LG系列螺杆式制冷压缩机组型号,项目4：制冷压缩机的选用 4.2.3 螺杆式制冷压缩机的选用,烟台单机双级螺杆式制冷压缩机组型号：,项目4：制冷压缩机的选用 4.3 偏心滚动转子式和涡旋式制冷压缩机,一、偏心滚动转子式制冷压缩机 工作原理：转子接触点转到最上面位置时，吸气部分容积达到最大值，充满了低压制冷剂蒸气。转子继续旋转，吸人的低压气体因容积逐渐缩小而受到压缩，当压缩气体达到排气压力时，排气阀片开启并排气。特点：与相同工况和容量的活塞式压缩机相比较：偏心滚
21、动转子式制冷压缩机其EER值可提高约20，体积缩小40，零件数减少13，重量下降50，噪声降低5dB(A)。但滚动转子式制冷压缩机对滑片等的材质要求较高，而且要求有高精度的加工设备。偏心滚动转子式制冷压缩机在功率1kW左右的小型制冷装置广泛应用。,项目4：制冷压缩机的选用 4.3 偏心滚动转子式和涡旋式制冷压缩机二、涡旋(涡线)式制冷压缩机,涡旋制冷压缩机,项目4：制冷压缩机的选用 4.3 偏心滚动转子式和涡旋式制冷压缩机,二、涡旋(涡线)式制冷压缩机 涡旋式制冷压缩机的使用功率大约在115kW之间；涡旋式制冷压缩机：a、结构简单，仅有5个部件。b、为防止固定螺旋槽板自转，在它的下部设置了防自
22、转环。c、不需要设置吸、排气阀片，具有较高的容积效率，允许吸人少量湿蒸气，特别适用于热泵式空调器。,项目4：制冷压缩机的选用 4.3 偏心滚动转子式和涡旋式制冷压缩机,二、涡旋(涡线)式制冷压缩机 工作原理：低压制冷剂蒸气由机壳的吸气口进入，因旋回螺旋槽板绕偏心轴公转(固定螺旋槽板不动)，在两块槽板之间的蒸气受到压缩，压缩后的高压气体在固定槽板的中心排出。特点：与活塞式制冷压缩机相比较，涡旋式制冷压缩机体积可缩小40，重量减轻15，易损部件极少，运行平稳，噪声低，并具有较高的EER值。但加工精度要求极高。,项目4：制冷压缩机的选用 4.4 离心式制冷压缩机,一、构造和工作原理 构造：压缩机本体
23、包括吸气腔、叶轮、扩压器、蜗壳、传动轴以及轴封装置等零部件。工作原理：电动机通过增速齿轮带动叶轮高速旋转，气体在旋转离心力的作用下，沿着叶片间的流道高速离开叶轮，进入扩压器和蜗壳，并使气体的大部分动能转变为压力能，然后进入冷凝器在冷凝压力下冷凝。离心式制冷压缩机叶轮必须有较高的转速，单级的转速通常在104r/min左右。单机容量1200kW以上的制冷压缩机，几乎全部采用离心式。,项目4：制冷压缩机的选用 4.4 离心式制冷压缩机,一、构造和工作原理 多级离心式制冷压缩机，除了上述介绍的吸气腔、扩压器和蜗壳外，在各级间装有弯道和回流器，其作用是把前一级扩压器流出的制冷剂蒸气引导到下一级继续进行压
24、缩。,项目4：制冷压缩机的选用 4.4 离心式制冷压缩机,二、特性曲线 蒸发温度t0和转速n一定时，离心式制冷压缩机的性能也可以用特性曲线表示。对每一个蒸发温度t0和转速n都有相应的：tkQ0曲线；Ne(轴功率)Q0曲线；ad绝热效率)Q0曲线。当t0和n一定时，离心式制冷压缩机的冷量随tk的升高而减少，并在某一冷量时具有最大的绝热效率，偏离该工况时，运行效率将下降。,项目4：制冷压缩机的选用 4.4 离心式制冷压缩机,二、特性曲线“喘振”离心式制冷压缩机在流量范围内不稳定地运行的现象。c点为喘振点，对应的流量Vc 称喘振流量，c点左侧称为喘振区；c点右侧称为稳定区。喘振危害：喘振将使叶轮受到突变负荷而产生强烈振动、发热以及噪声，这样会使轴承和密封遭到破坏，产生事故。解决方法：要实现在稳定区运行，冷凝器中的蒸气压力应低于离心式制冷压缩机在该转速和吸气压力下能达到的最高排气压力。,
