单螺杆压缩机 VS 双螺杆压缩机
爱笑的高山
2023年06月08日 09:07:35
来自于制冷技术
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         虽然单螺杆和双螺杆仅一字之差,很容易让人联想到系出同门,让人误以为 单螺杆与双螺杆是“近亲”。但实际上这两种类型的压缩机无论在原理还是结构上都有非常明显的不同。只是在成套后的结构、布局和工作流程上,大体相同。而且在产品的应用范围上高度重叠,互为竞争机型。


        
虽然单螺杆和双螺杆仅一字之差,很容易让人联想到系出同门,让人误以为 单螺杆与双螺杆是“近亲”。但实际上这两种类型的压缩机无论在原理还是结构上都有非常明显的不同。只是在成套后的结构、布局和工作流程上,大体相同。而且在产品的应用范围上高度重叠,互为竞争机型。    

本期我们就来探讨下单螺杆压缩机和双螺杆压缩机的不同。


(示意图,不对应文中任何产品信息)

单螺杆压缩机      
       
   1、单螺杆机的基本结构    

故名思议,相对于双螺杆压缩机,单螺杆压缩机只有一根螺杆,其螺杆同时与两个或两个以上的星轮啮合。螺杆型面、星轮端面、螺杆两端盖板共同围成若干封闭容积,实现气体的压缩。

螺杆和星轮根据其外形可分为圆柱形(C)和平面形(P),这两种类型可组合成四种形式的单螺杆压缩机:CP型、PC型、PP型、CC型。
CP型是最常见的单螺杆压缩机形式 ,我们在以下的讲解中也仅以此种形式的单螺杆压缩机为例。

CP型单螺杆压缩机的结构:由一个圆柱螺杆和两个对称分布的平面齿轮组成啮合副,装在机壳内。螺杆螺槽、机壳(气缸)内壁和星轮齿构成封闭容积。

机壳上除了进、排气口外,与双螺杆机类似,还开有喷液口,将油、水或制冷液喷入工作腔内,起到密封、冷却、润滑的作用。



   2、单螺杆压缩机的原理     

单螺杆压缩机的螺杆一般具有6个螺槽,星轮有11个齿,相当于6个气缸,两个星轮同时与螺槽啮合,因此, 单螺杆压缩机相当于一台6缸双作用的活塞机 ,螺杆每旋转一周相当于12个气缸在工作。  
动力传到螺杆轴上,由螺杆带动星轮旋转。
气体(工质)由吸 气腔进入螺槽内,经压缩后 通过排气孔口和排气腔排出。星轮的作用相当于往复活塞压缩机的活塞,当星轮齿在螺槽内相对运动时,
封闭容积逐渐减小,气体受到压缩。  
工作过程:
①吸气过程 :螺杆螺槽在星轮齿尚未啮入前与吸气腔相通,处于吸气状态,当螺杆转到一定位置,星轮齿将螺槽封闭,此时吸气过程结束。
②压缩过程 :吸气过程结束后,螺杆继续转动,随着星轮齿沿着螺槽推进,封闭的工作容积逐渐减小,实现气体的压缩过程,当工作容积与排气孔口相通时,压缩过程结束。
③排气过程 :当工作容积与排气孔口连通后,随着螺杆继续转动,被压缩气体由排气孔口输送至排气管,直至星轮齿脱离螺槽为止。


双螺杆压缩机      
       
  1、双螺杆压缩机的工作原理    

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。

 

螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时,转子凹槽被机壳壁封闭,形成压缩腔室,当转子凹槽封闭后,润滑油被喷入压缩腔室,起密封。冷却和润滑作用。当转子旋转压缩润滑剂+气体(简称油气混合物)时,压缩腔室容积减小,向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时,油气混合物从压缩机排出,完成一个吸气——压缩——排气过程。


螺杆机的每个转子由减摩轴承所支承,轴承由靠近转轴端部的端盖固定。进气端由滚柱轴承支承,排气端由一以对靠的贺锥滚柱支承通常是排气端的轴承使转子定位,也就是止推轴承,抵抗轴向推力,承受径向载荷,并提供必须的轴向运行最小间隙。

工作循环可分为 吸气、压缩和排气 三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。


两级压缩主机的原理动图:
从上述工作原理可以看出,螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。
气体的压缩依靠容积的变化来实现,而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。
与活塞机的区别是,它的工作容积在周期性扩大和缩小的同时,工作容积的空间位置也在改变。


   2、双螺杆压缩机的结构    

在压缩机的机体中,平行的配置着一对相互啮合的螺旋形转子。
通常将节圆外具有突齿的转子称为阳转子,节圆内具有凹齿的转子称为阴转子,阳转子通常与原动机连结,带动阴转子转动,阳转子主动,阴转子从动。

压缩机在工作时会产生较大的轴向和径向力,通常使用球轴承承受轴向力并轴向定位,使用圆柱滚子轴承承受径向力并径向定位。
在压缩机体的两端,开设进气和排气孔口。一个供吸气用,称作吸气孔口;另一个供排气用,称作排气孔口。

两级压缩的主机 结构如下图:
相对于单级压缩来说,两级压缩多了一套阴阳螺杆,两套螺杆采用串联的方式,吸入的空气经过逐级压缩后排出。
Ps. 至于两套螺杆是否同步传动取决于设计,上图使用了同步齿轮,而有些设计则采用两个电机驱动。



   3、双螺杆压缩机的分类     

常见的螺杆压缩机分类:

①在 无油螺杆压缩机 中, 气体在压缩时不与润滑油接触
需要注意的是: 这里的“无油”,指的是气体在被压缩过程中,完全不与油接触,压缩机的压缩腔或转子之间没有油润滑。
以上的无油螺杆因为压缩腔内无油也无其它液体参与压缩过程,故为“ 干式”,或“干式无油螺杆” 。与之对应的,还有 “湿式” ,即向压缩腔喷入水或其它液体参与压缩过程,称为 “水润滑无油螺杆”

②在 喷油螺杆压缩机 中,大量的润滑油被喷入所压缩的气体介质中,起着润滑、密封、冷却和降低噪音的作用。


单螺杆压缩机 VS 双螺杆压缩机      
       


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野人79
2023年06月08日 09:30:35
2楼

不错的资料,谢谢楼主的分享

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helei109
2023年06月26日 17:09:58
3楼

谢谢分享,要是能补充些螺杆式制冷机组的比较就更完美了。

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