螺杆压缩机工作原理及全封闭、半封闭、开启式比较

3.螺杆式制冷压缩机结构简单，零部件少，无气阀、活塞环等易损件。它的主要摩擦部件，如转子、轴承等，强度和耐磨性高，润滑条件好，因此加工量少，材料消耗低，运行周期长，使用可靠，维护简单，有利于实现运行自动化。

4.螺杆式压缩机与速度压缩机相比，具有强制输气的特点，即排量几乎不受排气压力的影响，排量较小时不会出现喘振现象，在较宽的工况范围内仍能保持高效率。

5.采用滑阀调节，可实现能量无级调节。

6.螺杆式压缩机对入口液体不敏感，可通过喷油冷却。因此，在相同的压力比下，排气温度比活塞式低得多，因此单级压力比更高。

7.没有余隙容积，容积效率高。

螺杆式压缩机的工作原理及结构:

1.吸入过程:

进气侧的螺杆式进气口必须设计成压缩室可以充分吸入空气，而螺杆式空压缩机没有进排气阀组，进气口只能通过打开和关闭调节阀来调节。转子转动时，主转子与副转子空之间的齿槽转到进气端壁的开口处，其空最大。由于排气时齿槽内的空气体被完全排出，所以排气结束时齿槽处于真空状态。当空气转向进气口时，外部空气体被吸入并沿轴向流入主副转子的齿槽。螺丝的保养提醒空按压当空空气充满整个齿槽时，转子进气侧端面转离机壳进气口，齿槽之间的空空气被密封。

2.密封和输送过程:

在主、副转子吸气结束时，主、副转子的齿峰被机壳密封，此时，空气体被密封在齿槽内，不再流出，即【密封过程】。随着两个转子继续旋转，它们的齿顶和齿槽在吸入端重合，配合面逐渐向排出端移动。

3.压缩和喷油过程:

在运输过程中，啮合面逐渐向排气口移动，即啮合面与排气口的间隙逐渐减小，齿槽内的气体逐渐被压缩，压力增大，称为【压缩过程】。在压缩的同时，由于压力差，润滑油被喷入压缩室与室内气体混合。

4.排气过程:

当螺杆空压力机维修中转子的啮合端面转动与机壳排气连通时，(此时压缩气体压力最高)，压缩气体开始排出，直到齿峰和齿槽的啮合面向排气端面移动。此时，两个转子的啮合面与壳体排气口的齿槽空之间的间隙为零，即(排气过程)完成。

一、全封闭螺杆式压缩机:

机身采用优质低气孔铸铁，热变形小。机身采用带排气通道的双壁结构，强度高，降噪效果好；机体内外力基本平衡，不存在开式、半闭式承受高压的风险；壳体为钢结构，强度高，外形美观，重量轻。采用立式结构，压缩机占地面积小，有利于多台冷水机组的布置；下轴承浸入油箱，轴承润滑良好；与半闭式和开式相比，转子轴向力降低50%(电机轴在排气侧的平衡作用)；无水平电机悬臂风险，可靠性高；避免螺杆转子、滑阀和电机转子的自重对匹配精度的影响，提高可靠性；良好的装配工艺性。无油泵螺杆的立式设计，使压缩机在不缺油的情况下运行或停止。下轴承完全浸没在油箱中，上轴承通过压差供油。对系统压差要求低，在紧急情况下，轴承润滑保护功能可以避免轴承缺油润滑，有利于机组过渡季节的启动。

缺点:采用排气冷却，电机在排气口，容易导致电机线圈烧毁；此外，失败不能及时消除。

二是半封闭式螺杆压缩机。

液体喷雾冷却电机，工作温度低，使用寿命长；开式压缩机采用空气体冷却电机，电机工作温度高，影响电机使用寿命，机房工作环境差。如果用废气冷却电机，电机的工作温度会很高，电机的寿命会很短。一般外油体积大，但效率很高。内置油组件与压缩机结合，体积小，效果相对较差。二次油的分油效果可达99.999%，保证压缩机在各种工况下都有良好的润滑。

然而，柱塞式半封闭螺杆压缩机速度高(约12000转/分)，磨损大，通过齿轮传动可靠性差。

三、开启螺杆式压缩机。

开放式单元的优点是:

1)压缩机与电机分离，压缩机的应用范围更广；

2)同一台压缩机可以使用不同的制冷剂。除了卤代烃制冷剂外，氨也可以通过改变某些部件的材料作为制冷剂；

3)根据制冷剂和工况的不同，可以使用不同容量的电机。

4)开式也分为单螺杆和双螺杆。

单螺杆压缩机由一个圆柱形螺杆和两个对称布置的平面星轮组成，星轮形成啮合副并安装在壳体内。螺旋槽、壳体(气缸)内壁和星形轮齿形成一个封闭的容积。动力传递给螺杆轴，螺杆带动星轮转动。气体(工作介质)从吸气腔进入螺旋槽，被压缩后通过排气孔和排气腔排出。星轮的作用相当于往复活塞式压缩机的活塞。当星轮的齿在螺旋槽内相对运动时，封闭容积逐渐减小，气体被压缩。

螺杆式压缩机的工作原理及全封闭、半封闭和敞开式的比较。

单螺杆压缩机的螺杆有6个螺旋槽，星轮有11个齿，相当于6个气缸。两个星形轮同时与螺旋槽啮合。因此，螺杆的每转相当于12个气缸工作。

众所周知，螺杆式压缩机(包括双螺杆和单螺杆)在旋转压缩机中所占的比例最大。从国际市场来看，从1963年到1983年的20年间，全球螺杆式压缩机销量的年增长率为30%。目前，双螺杆压缩机占日本、欧洲和美国中气量压缩机的80%。作为同一工作范围内的单螺杆压缩机和双螺杆压缩机，双螺杆压缩机占整个螺杆机市场的80%以上，而单螺杆压缩机占比不到20%。下面简单比较两种压缩机。

1.结构。

单螺杆压缩机的螺杆和星轮属于一对球面蜗杆副，螺杆轴和星轮轴必须在空之间保持垂直；双螺杆压缩机的阴、阳转子相当于一对齿轮副，阴、阳转子的轴保持平行位置。从结构上讲，单螺杆压缩机的螺杆与星轮之间的配合精度难以保证，因此整机的可靠性低于双螺杆压缩机。

2.驾驶模式。

两台压缩机均可直接与电机连接或由皮带轮驱动。当双螺杆压缩机转速较高时，需要增加转速档。

3.制冷量调整方法。

两台压缩机的气量调节方式基本相同，均可通过滑阀连续调节或柱塞步进调节。采用滑阀调节时，双螺杆压缩机需要一个滑阀，而单螺杆压缩机同时需要两个滑阀，结构变得复杂，可靠性下降。

4.制造成本。

单螺杆压缩机:螺杆、星轮轴承可用普通轴承，制造成本低。

双螺杆压缩机:由于双螺杆转子负荷大，需要选择精度高的轴承，制造成本高。

5.可靠性。

单螺杆压缩机:单螺杆压缩机星轮是易损件，除了对星轮材料要求高外，还需要定期更换。

双螺杆压缩机:双螺杆压缩机无易损件，无故障运行时间可达4-8万小时。

6.组装和维护。

由于单螺杆压缩机的螺杆轴和星形轴必须在空之间垂直，其轴向和径向位置精度很高，因此其装配和维护的便利性比双螺杆压缩机降低。

开放式装置的主要缺点是:

(1)轴封容易泄漏，这也是用户经常维护的对象；

(2)配套电机高速旋转，气流噪音大，压缩机本身噪音也大，影响环境；

(3)需要单独的油分离器、油冷却器等复杂的油系统部件，使机组体积庞大，使用维护不便。

四台或三台螺杆式压缩机。

三转子独特的几何结构决定了其泄漏率低于双转子压缩机。三转子螺杆式压缩机可以大大降低作用在轴承上的负荷。轴承负荷的降低增加了排气面积，从而提高了效率。在任何负载条件下，特别是在部分负载条件下运行时，减少机组泄漏非常重要。

负载自调节:当系统发生变化时，传感器快速响应，控制器进行相关计算，从而快速、正确地进行自我调节；自调节不受执行器、导叶、电磁阀、滑阀的限制，可以直接、快速、可靠地进行。