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螺杆式压缩机 一 、螺杆式压缩机工作原理 螺杆式压缩机的结构如图所示在“∞”字形气缸中平行放置两个高速 回转并按一定传动比相互啮合的螺旋形转子。通常对节圆外具有凸齿的转子称为阳转子(主动转子)；在节圆内具有凹齿的转子称为阴转子(从动转子)。阴、阳转子上的螺旋形体分别称为阴螺杆和阳螺杆。 —般阳转子(或经增速齿轮组)与驱动机连接，并由此输入功率；由阳转子(或经同步齿轮组)带动阴转子转动。螺杆式压缩机的主要零部件有一对转子、机体、轴承、同步齿轮(有时还有增速齿轮)，以及密封组件等。 按运行方式和用途的不同，螺杆式压缩机可分为以下类型：无油螺杆机、喷油螺杆机。 无油螺杆中，阳转子靠同步齿轮带动阴转子。转子啮合过程互不接触。 喷油螺杆中，阳转子直接驱动阴转子，不设同步齿轮，结构简单。喷入机体的大量的润滑油起着润滑、密封、冷却和降低噪声的作用。 螺杆式压缩机系容积型压缩机械，其运转过程从进气过程开始，然后气体在密封的齿槽容积中经历压缩，最后移至排气过程。在压缩机气缸的两端，分别开设一定形状和大小的孔口。一个供进气用，称作进气孔口； —个供排气用，称作排气孔口。 二、 螺杆式压缩机的齿形和内外压力 1、齿形 转子的扭曲螺旋齿面称为型面．垂直于转子轴线的平面与型面的交线称为转子型线。 转子的典型型线有三种：对称圆弧型线；单边修正不对称摆线——圆弧型线；双边修正不对称摆线——包络圆弧型线。不对称型线，由于内泄漏的减少，比对称圆弧型线的功率消耗低10％左右，同时噪声较低。目前新设计的螺杆式压缩机大多采用不对称型线，只在某些特殊场合下，沿用对称孤型线。 2、螺杆式压缩机的内外压力 在螺杆式压缩机的转子每个运动周期内，某个工作容积中的气体因容积缩小而被压缩并达到一定的压力，在这个工作容积与排气孔口连通之前(包括连通瞬时)，此容积内的气体压力Pi称为压缩终了压力。内压缩终丁压力与进气压力之比，称为内压缩比。而排气骨内的气体压力(背压力)Pd称为外压力或背压力，它与进气压力的比值称为外压缩比。 进、排气孔口的位置和形状决定了内压缩比。运行工况或工艺流程中所要求的进、排气压力，决定了外压缩比．与一般活塞式压缩机不同，螺杆式压缩机的内、外压缩比彼此可以不相等。 当内、外压力不相等时．将引起附加能量的损失，同时伴随着强烈的周期性排气噪音。 三、 螺杆式压缩机主要特点 就压缩气体的原理而言，螺杆式压缩机与活塞式压缩机一样，同属于容积型压缩机械；就其运动形式而言，压缩机的转子与动力型机械一样，作高速旋转运动．所以．螺杆式压缩机兼有二者的特点． 螺杆式压缩机具有较高的齿顶线速度，转速可高达每分钟万转以上，故常可与高速驱动机直联。因此，它的单位排气量的体积、质量、占地面积以及排气脉动均远比活塞式压缩机为小。 螺杆式压缩机没有如活塞式压缩机那样的气阀、活塞环等易损件，因而它运转可靠，寿命长，易于实现远距离控制。此外，由于没有往复运动零部件，不存在不平衡惯性力(矩)，所以螺杆式压缩机基础小，甚至可实现无基础运转。 无油螺杆式压缩机，可保持气体洁净(不含油)，又由于阴，阳螺杆齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体、脏气体(含液体、粉尘气体及易聚合气体等)。此外，喷油螺杆式压缩机可获得很高的单级压缩比(最高达20—30)以及低的排气温度。 螺杆式压缩机具有强制输气的特点，即排气量几乎不受排气压力的影响，不同于动力型压缩机；其内压缩比与转速、气体密度无关系。螺杆式压缩机在宽广的工况范围内，仍能保持较高的效率，没有动力型压缩机在小排气量时出现的喘振现象。 螺杆式压缩机尚有以下缺陷： 首先，由于基元容积周期性地与进、排气孔口连通，以及气体通过间隙的泄漏等原因，致使螺杆式压缩机产生很强的中、高频噪声，故必须采取消音、减噪措施。其次，由于螺杆齿面是一空间齿面，且加工精度要求又高，故需特制的刀具在专用设备上进行加工。最后由于机器是依靠间隙密封气体，以及转子刚度等方面的限制，螺杆式压缩机只适用于中，低压范围。 四、 压缩制冷循环的基本原理 制冷装置是由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器及其他附属没备等，用管线连接成个封闭系统，冷媒(压缩介质)在系统内循环。如图8—24所示： 首先于蒸发器内蒸发的冷媒气体(或称工质)被压缩机吸入压缩(图中l一2)压力，来提高到冷凝压力，气体温度也升高，然后排至冷凝器，在冷凝器中过热的冷媒气体冷凝放出热量(图中2—3)，由冷却水或空气将冷媒放山的热量带走，冷凝的液体进入节流调节阀，由冷凝压力节流到与需要蒸发温度相适应压力等焓节流过程如图中3—4的低温液体冷媒进入蒸发器，在蒸发器中冷媒吸收被冷却物质的热而蒸发，造成低温，即制冷。 蒸发后的冷媒气体，重新被压缩机吸入，如此不断的循环下去，达到制冷的目的。 由图8-24看出： ① 制冷系统的制冷能力 单位重量制冷量 qw = H1—H3 千卡／公斤 单位容积制冷量 qv = qw x ρ 千卡／米3 ② 压缩机消耗的功 W=H2—H1 千卡／公斤 ③ 单位重量冷媒冷凝热负荷 qI = qw十W＝H2—H3 千卡／公斤 ④ 制冷系数 β=qw / W ⑤ 理论单位制冷能力 K1=860β 千卡／千瓦时 压缩机制冷量和有效功率，同蒸发温度和冷凝温度是密切相关的。蒸发温度越高，冷凝温度越低，制冷量越大、蒸发温度越低，冷凝温度越高，则制冷量越小。蒸发温度和冷凝温度是制冷压缩机的主要参数，通常称为制冷工况
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