螺杆式压缩机
螺杆式压缩机的工作原理
螺杆式压缩机的工作原理好嘞,今天咱们聊聊螺杆式压缩机的工作原理。
这个东西其实听起来有点复杂,但别担心,我会用轻松的方式给你讲明白。
想象一下咱们在夏天的时候,空调开得嘭嘭响,凉风习习,那背后可少不了压缩机的功劳呢。
螺杆式压缩机就像是空调里的“心脏”,它负责把气体压缩,从而帮助空调循环工作。
好,话说回来,螺杆式压缩机里面有两个螺杆,就像咱们在玩拼图一样,一个转动的时候,另一个也得跟着转。
它们可不是闲着的,都是在“努力工作”。
当气体进入压缩机的时候,这两个螺杆就像舞蹈一样,把气体紧紧夹住。
哎,想象一下,就好像你在挤牙膏,越挤越紧,最后的结果就是气体的压力越来越高。
那种“被夹得紧紧的感觉”,简直太妙了。
说到这里,咱们得聊聊这些螺杆的形状。
它们可不是简单的圆柱形,而是有着独特的设计,能够把气体顺畅地推向前进。
就像咱们喝饮料时用吸管,有的吸管粗,有的细,选择合适的才能吸得更顺。
螺杆的设计也要考虑到气体的流动,才能高效压缩,嘿,这可不是小事。
气体在螺杆间被压缩的时候,温度会逐渐升高。
你要知道,气体在被挤压时,分子就像小小的赛车一样,飞速碰撞,造成热量的增加。
这时候,咱们可得好好给它降降温,不然太热可不好。
压缩机通常会有个冷却系统,确保气体在继续循环之前能降温到合适的温度,就像夏天喝冰饮一样,爽快!对了,还有一个关键的部件就是油,别小看这个油,它可是在整个压缩过程中起着润滑和冷却的作用。
就好像你骑自行车,如果不加油,链条会磨损得厉害,骑起来就不顺畅。
螺杆式压缩机的油也是如此,保持润滑才能让压缩机运转得更顺,效率更高,简直就是“油腻”的好伙伴。
在使用的过程中,螺杆式压缩机还有个特点,那就是它的工作声很低,简直就像个乖乖兔。
很多人可能不知道,传统的压缩机在工作时声音大得像个开派对,但螺杆式的却能做到静悄悄,真的很不错。
你可以一边享受凉爽的空气,一边在家里静静地看书,真是惬意。
咱们再说说它的应用,哎呀,真是无处不在。
螺杆压缩机—螺杆压缩机的基本参数
Ma 确定最佳圆周速度的数值
u 80 ~ 120m / s
Ma 0.15 ~ 0.35m / s
u 30 ~ 50m / s
Ma 0.05 ~ 0.12m / s
3. 圆周速度的影响因素
圆周速度的大小与机器的压力差、压力比、排气量等因素有关。在压力差和压力 比较大时,泄漏的影响较大,最佳圆周速度的数值也相应大一些。
因此,在圆周速度达到最佳数值以后,减小间隙是进一步提高螺杆压缩机经济性 的有效措施,但间隙过小,往往会发生转子咬住的现象。
2. 间隙的确定 (1)在确定间隙时应综合考虑下列因素
① 转子和机体受气体加热引起的热膨胀。 ② 转子受到气体压差作用引起的弯曲变形。 ③ 轴承、同步齿轮等零部件正常工作所必需的间隙。 ④ 转子、机体、轴承、同步齿轮等零部件,由于加工 及安装所产生的误差。
表 4-3 长螺杆和短螺杆参数比较(长螺杆各参数均为 100%时)
相对长度
吸入孔口面积 吸入气流速度 排出孔口面积 排出气流速度
1.5
100%
100%
100%
100%
0.75
200%
50%
220%
45%
减小相对长度 ,螺杆变得粗短,使转子具有良好的刚度,增加了运转的可靠性,并有利于
螺杆式压缩机向高压方向发展。同时,使在一个轴上串联两段螺杆成为可能,组成两级压缩 机。
应用(适用于转子材料为钢或球墨铸铁,机体材料为铸铁)
中小直径的压缩机 大直径的压缩机
吸入端
排出端
0.08~0.20
0.20~0.50
0.06~0.15
0.15~0.40
0.15~0.25
0.25~0.44
0.8~1.2
螺杆式压缩机课件
面共同构成工作容积称PPT基学习交元流 容积)视作气缸, 就如同
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压缩机的概述
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压缩机的概述
3.2螺杆式压缩机的工作过程如下:
齿间基元容积随着转子旋转而逐渐扩大,并和吸入孔口连 通,气体通过吸人孔口
进入齿间基元容积,进行气体的吸入过程。当转子旋转到 一定角度以后,齿间
基元容积越过吸人孔口位置,与吸人孔口断开,吸人过程 结束。此时,主动转子
的齿间基元容积和从动转子的齿间基元容积彼此孤立。 转子继续转过一角度以
后,两个孤立的齿间基元容积相互沟通, 形成一对齿间基 元容积。此后,随着齿
的互相挤入,基元容积开始缩小,实现气体的压缩过程,直
到一对齿间基元容积 PPT学习交流
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压缩机的概述
第四节 喷油螺杆压缩机
为改善压缩过程的热交换,降低气体的排出温度,提高 单级压缩比,在螺杆压缩机工 作腔内喷入具有一定压 力的液体。液体与压缩气体直接接触,并吸收压缩 过程 中产生的热量,使压缩过程接近等温,我们通 常喷入的液体是油,因此我们把向工作腔内喷油的 螺杆式压缩机称作喷油式螺杆压缩机。
螺杆式压缩机
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目录
一、压缩机的概述 二、螺杆压缩机的系统 三、螺杆压缩机故障分析
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压缩机的概述
第一节 压缩机的应用与分类 第二节 螺杆式压缩机的分类 第三节 螺杆式压缩机的工作原理 第四节 喷油螺杆式压缩机
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压缩机的概述
第一节 压缩机的应用与分类
1.1 压缩机的应用:
的应用,所以本章重点介绍螺杆式压缩机和往复 式压缩机。首先,
我们共同了解一下螺杆式压缩机。 2.1螺杆式压缩机的分类:
螺杆压缩机
2. 转子的齿数和扭转角
转子的齿数和压缩机的输气量、效率及转子的刚度有很 大关系。通常转子齿数越少,在相同的转子长度和端面 面积时,压缩机有较大的输气量。(p166) 转子的扭转角是指转子上的一个齿在转子两端端平面上 投影的夹角,如图 3-17 所示,它表示转子上一个齿的扭 曲程度。(p171)
第二节
结构及基本参数
一、主要零部件的结构 螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、 转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置 等。
1 端它 螺 座由 及机杆 机 两体式 壳 端(制 端气冷 盖缸压 组体缩 成)机 ,、的 如吸机 图 壳 所气一 示端般 。座为 、剖 排分 气式 。 1—吸气端盖 .
(1)普遍采用内容积比调节机构 图3-25所示是按三种内容积比Vi=2.6、3.5、5开设的排气 孔口,在工况变化时,通过内容积比调节所得到的压缩机 在全负荷时轴功率的提高率。
(2)采用单机双级压缩 制冷装置采用两级压缩系统, 设备费用较高,因此,如日本日立制作所、瑞典Stals 等公司研制了单机双级螺杆式压缩机,如图 3-26 所示。
SRM对 称齿形
几种齿形的面积利用系数
SRM不对 称齿形 单边不对 称齿形 Sigma 齿形 CF齿 形
齿形名称
阴阳转子 齿数比 z2:zl
X齿形
6:4
0.472
6:4
0.52
6:4
0.521
6:4
0.56
6:5
0.417
6:5
0.595
面积利用 系数Cn
当转子的扭转角大到某—数值时,致使转子的齿间容积 不能完全充气。考虑这一因素对压缩机输气量的影响,用 扭角系数C表征。表3-3列出了阳转子扭转角1与C的对应 关系。
简单描述螺杆式压缩机的分类。
简单描述螺杆式压缩机的分类。
螺杆式压缩机是一种能够将气体压缩成高压气体的设备,它的工作原理是通过两个相互啮合的螺杆在旋转过程中将气体沿着螺杆的轴向进行压缩。
根据不同的工作方式和应用领域,螺杆式压缩机可以分为以下几种不同的分类。
1. 单级螺杆式压缩机和多级螺杆式压缩机:按照压缩级数的不同,螺杆式压缩机可以分为单级和多级两种。
单级螺杆式压缩机只进行一次压缩过程,适用于低压差的压缩需求;而多级螺杆式压缩机则通过多级压缩来获得更高的压缩比,适用于高压差和高压缩比的压缩需求。
2. 平衡式螺杆式压缩机和非平衡式螺杆式压缩机:按照螺杆之间的密封方式的不同,螺杆式压缩机可以分为平衡式和非平衡式两种。
平衡式螺杆式压缩机通过在螺杆之间设置平衡孔和平衡环,使得螺杆受力均衡,减少摩擦和振动;而非平衡式螺杆式压缩机则没有平衡孔和平衡环,适用于小功率和低压差的情况。
3. 干式螺杆式压缩机和润滑式螺杆式压缩机:按照螺杆之间的润滑方式的不同,螺杆式压缩机可以分为干式和润滑式两种。
干式螺杆式压缩机不需要额外添加润滑剂,适用于对气体纯净度要求较高和不允许污染的场合;而润滑式螺杆式压缩机需要添加润滑剂,可以提高螺杆之间的密封和减少摩擦,适用于对气体纯净度要求较低的场合。
4. 固定式螺杆式压缩机和可调式螺杆式压缩机:按照螺杆之间的间隙的不同,螺杆式压缩机可以分为固定式和可调式两种。
固定式螺杆式压缩机的螺杆间隙大小固定,适用于稳态负荷工况;而可调式螺杆式压缩机可以通过调整螺杆之间的间隙大小来实现负载调节,适用于变负荷工况。
参考内容:1. 《螺杆式压缩机的设计与实战应用》(罗杰·安德森,1996)2. 《螺杆式压缩机的工作原理与优化研究》(马军,2010)3. 《螺杆式压缩机的节能技术研究》(王亚军,2012)4. 《螺杆式压缩机的故障诊断与维修》(张强,2008)5. 《螺杆式压缩机在石油化工中的应用与研究》(钟成志,2015)。
螺杆式制冷压缩机
互相啮合的转子,在每个运动周期内,分别有若干相同 的基元容积依次进行相同的工作过程。只需研究其中一个 基元容积的整个工作循环,就能了解压缩机工作的全貌。
▪ 由于采用喷油方式,需配置相应的辅助设备,使机组的体积 和质量加大;
▪ 没有吸、排气阀,可能出现过压缩和欠压缩现象。
第六章
喷油式螺杆压缩机的特点
螺杆式压缩机可分为无油式和喷油式两种。无油螺杆压缩机本世纪30 年代问世时主要用于压缩空气,50年代才用于制冷装置中。60年代出现了 气缸内喷油的螺杆式制冷压缩机,使制冷机的性能大大改善,故螺杆式制 冷压缩机绝大部分为喷油式。
第六章
工作特点
就压缩气体原理而言,螺杆式制冷压缩机与往复式一样同属容积式 压缩机;就运动形式而言,螺杆式制冷压缩机的转子与离心式一样作高 速旋转运动。故螺杆式制冷压缩机兼有往复式与离心式的特点。
优点:
与往复活塞式制冷压缩机相比,螺杆式制冷压缩机的转速较高(通常在 3000r/min以上),又有质量轻、体积小,占地面积小等一系列优点,因而 经济性较好;
与
双 制造成本方面
螺
▪ 单螺杆压缩机的螺杆和星轮轴承可选用普通轴承,制造成本较低;
杆
▪ 双螺杆压缩机两螺杆转子负荷比较大,需选用精度较高的轴承,制造成本较高。
压 可靠性方面
缩
▪ 单螺杆压缩机的星轮是易损部件,对材料有较高要求,星轮还需定期更换;
机
▪ 双螺杆压缩机中没有易损件,无故障运行时间可达4~8万小时。
优点
▪ 降低排气温度,减少工质泄漏,提高密封效果; ▪ 增强对零部件的润滑,提高零部件寿命; ▪ 对声能和声波有吸收和阻尼作用,可以降低噪声; ▪ 冲洗掉机械杂质,减少磨损。
螺杆式压缩机的分类及特点
螺杆式压缩机的分类及特点
螺杆式压缩机是一种常用于压缩空气、气体或其他可压缩流体的设备。
它的工作原理涉及两个螺杆在一个密封腔室内相互啮合,通过旋转的方式将气体压缩。
根据用途和设计特点,螺杆式压缩机可以分为不同类型,以下是其中一些主要分类及其特点:
1.定转子螺杆压缩机:
•特点:定转子螺杆压缩机的两个螺杆固定在一起,一个是定子,一个是转子。
它们的轮廓在整个运动过程中保持不变。
•应用:主要用于中小型应用,例如空气压缩机。
2.变转子螺杆压缩机:
•特点:变转子螺杆压缩机的螺杆轮廓可变,通过调整螺杆的位置或形状,可以调节压缩机的性能。
•应用:适用于需要调节流量和压力的应用,具有较大的灵活性。
3.油注入螺杆压缩机:
•特点:在压缩过程中向螺杆腔室注入油,有助于提高密封性、冷却和润滑,降低温升。
•应用:通常用于大功率、高效率的应用,如工业气体生产和化工过程。
4.无油螺杆压缩机:
•特点:避免使用润滑油,防止油污染,适用于对压缩气体纯度要求较高的场合。
•应用:例如在医疗、食品和电子行业中的一些应用,要求无油压缩。
5.单级螺杆压缩机和多级螺杆压缩机:
•特点:单级螺杆压缩机在一个压缩腔中完成整个压缩过程,而多级螺杆压缩机通过多个级别的螺杆来逐级压缩气体,提
高压缩比。
•应用:多级螺杆压缩机通常用于高压应用,单级螺杆压缩机适用于一般压缩要求。
螺杆式压缩机因其高效、可靠、运行平稳等特点,在许多工业领域得到广泛应用。
选择适合具体应用需求的螺杆式压缩机类型至关重要。
简述螺杆式空气压缩机的工作原理
螺杆式空气压缩机是一种常见的空气压缩设备,常用于工业生产和制造过程中。
它通过螺杆的旋转运动,将空气吸入并压缩,然后输出高压空气。
在这篇文章中,将详细介绍螺杆式空气压缩机的工作原理。
一、工作原理概述1. 空气吸入阶段螺杆式空气压缩机的工作原理类似于双螺杆泵。
空气通过吸气过滤器被引入压缩机内部。
螺杆通过旋转将空气吸入螺杆之间的空隙中。
在这个阶段,空气被逐渐压缩为高压空气。
2. 空气压缩阶段随着螺杆的旋转,空气被推入螺杆的不断缩小的空间中,这样可以使空气逐渐被压缩。
通过不断的旋转和压缩,空气的压力和温度在螺杆内部逐渐增加。
3. 空气排放阶段压缩好的空气通过出口管道被排放出来。
这时,压缩机内部的压力会随之降低,然后重复上述的吸气-压缩-排放的工作循环。
二、具体工作原理分析1. 双螺杆的配合螺杆式空气压缩机通常由两个螺杆组成,分别为主动螺杆和被动螺杆。
这两个螺杆通过对啮合,形成一定的螺旋线,使空气在两个螺杆之间被压缩。
2. 空气密封为了保证工作的高效和安全,螺杆式空气压缩机内部有着非常严格的空气密封要求。
通常在螺杆与外壳之间会设置密封垫,以避免空气泄漏。
3. 过滤净化在空气压缩过程中,空气中会携带一定的杂质和水分。
在空气吸入阶段,通常会设置过滤器进行过滤和净化处理,以保证输出的高压空气的质量。
4. 冷却系统由于压缩过程会产生大量的热量,螺杆式空气压缩机内部通常会设置冷却系统,进行空气冷却和降温,以避免过热而造成设备损坏。
5. 控制系统为了确保设备的稳定工作和高效运行,螺杆式空气压缩机通常会配备智能控制系统。
这种控制系统可以对设备的各项参数进行实时监测和调整,以满足不同工况下的需求。
三、应用领域螺杆式空气压缩机由于其高效、稳定和可靠的特性,被广泛应用于各个领域。
比如制造业中的汽车制造、机械加工、食品加工等环节;建筑业中的混凝土喷射、隧道施工等工程;以及化工、医药、电子等行业中的生产制造过程。
总结:螺杆式空气压缩机以其独特的工作原理和卓越的性能,在各个领域的应用中发挥着重要作用。
三种压缩机(往复式、螺杆式、离心式)性能特点、优缺点
三种压缩机(往复式、螺杆式、离心式)性能特点、优缺点一、三种常见压缩制冷机介绍1、螺杆式压缩机螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。
20世纪50年代,就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上,由于其结构简单,易损件少,能在大的压力差或压力比的工况下,排气温度低,对制冷剂中含有大量的润滑油(常称为湿行程)不敏感,有良好的输气量调节性,很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围,而且不断地向中等容量范围延伸,广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。
以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面,有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。
在工业方面,为了节能,亦采用螺杆式热泵作热回收。
2、离心式压缩机离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。
在离心式压缩机中,高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用,以及在扩压通道中给予气体的扩压作用,使气体压力得到提高。
早期,由于这种压缩机只适于低,中压力、大流量的场合,而不为人们所注意。
由于化学工业的发展,各种大型化工厂,炼油厂的建立,离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器,而占有极其重要的地位。
随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心式压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复压缩机,而大大地扩大了应用范围。
3、往复活塞压缩机是各类压缩机中发展最早的一种,公元前1500年中国发明的木风箱为往复活塞压缩机的雏型。
18世纪末,英国制成第一台工业用往复活塞空气压缩机。
20世纪30年代开始出现迷宫压缩机,随后又出现各种无油润滑压缩机和隔膜压缩机。
50年代出现的对动型结构使大型往复活塞压缩机的尺寸大为减小,并且实现了单机多用。
活塞式压缩机使用历史悠久,是目前国内用得最多的制压缩机。
由于其压力范围广,能够适应较宽的能量范围,有高速、多缸、能量可调、热效率高、适用于多种工况等优点;其缺点是结构复杂,易损件多,检修周期短,对湿行程敏感,有脉冲振动,运行平稳性差。
螺杆式制冷压缩机附图
第十三课螺杆式制冷压缩机第一节螺杆式制冷压缩机的工作原理1、螺杆式制冷压缩机的特点与活塞压缩机的往复容积式不同,螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。
与活塞压缩机相比,螺杆式制冷压缩机有以下优点:a.体积小重量轻,结构简单,零部件少,只相当于活塞压缩机的1/3~1/2;b.转速高,单机制冷量大;c.易损件少,使用维护方便;d.运转平稳,振动小;e.单级压比大,可以在较低蒸发温度下使用;f.排气温度低,可以在高压比下工作;g.对湿行程不敏感;h.制冷量可以在10%~100%之间无级调节;i.操作方便,便于实现自动控制;j.体积小,便于实现机组化。
缺点:转子、机体等部件加工精度要求高,装配要求比较严格;油路系统及辅助设备比较复杂;因为转速高,所以噪声比较大。
2、螺杆式制冷压缩机工作原理双螺杆(压缩机)是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子,阴转子为凹型,阳转子为凸型。
随着转子按照一定的传动比旋转,转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。
侵入段(啮合线)向排气端推移,于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小,压力逐渐升高,压力升高到一定值(或者说转子旋转到一定位置)时,齿槽(密闭容积)与排气孔相通,高压气体排出压缩机,进入油分离器。
吸气、压缩、排气过程见示意第二节螺杆式压缩机的结构螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。
1)机体部件机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖排气端座、排气端盖及轴封压盖等零件组成。
(a)机体:机体内设有∞字形空腔,容纳转子,是压缩机的工作汽缸。
机体内腔上部设有径向吸气口。
机体下部有一部分缸壁被镗掉用于放置滑阀。
(b)吸气端座:吸气端座上部设有轴向吸气孔口,气体进入压缩机的通道。
吸气端座有三个呈三角形排列的孔,上部两个是安装主轴承的,下面一个是滑阀油活塞的工作油缸。
安装主动转子主轴承孔口外侧安装平衡活塞套。
(c)排气端座:排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口。
螺杆式压缩机全
5.1.2 螺杆式压缩机的分类及应用范围
➢螺杆式制冷压缩机与其他型式制冷压缩机一样,可供冷藏、冻结、冷却、 空调、化工工艺等使用,也可与活塞式、离心式制冷压缩机组合使用。
➢制冷用螺杆压缩机目前绝大多数均为喷油式,单级螺杆式制冷压缩机可 制成开启式和半封闭式。螺杆压缩机无需设增速齿转箱,转子与电动机 直联使用。螺杆式制冷压缩机配置有滑阀或可调节滑阀的能量调节装置, 可实行无级调节和满足各种变工况压力比的要求。
5.1.3 螺杆式压缩机的特点
➢就工作原理而言,螺杆式压缩机与活塞式压缩机都属于 容积式压缩机,而其主要部件的运动形式又与叶片式压 缩机类似,所以螺杆式压缩机兼有容积式和速度式压缩 机的共同特点。
5.1.3.1 无油螺杆式压缩机的特点
➢无油螺杆式压缩机与活塞压缩机比较,具有以下优点: (1)无不平衡质量力
无不平衡质量力使得机器在较高转速下也能平稳、无振动地运 转,通常,螺杆压缩机不需要特别的基础,所以对于这类压缩机, 即使功率较大,也可用于移动式装置中。
5.1.3.1 无油螺杆式压缩机的特点
(2)转速高 高转速可使相同生产能力的机器结构体积小且重量轻。
一台螺杆压缩机的重量,约为一台同等功率的活塞式压缩机 重量的1/13~1/7。这使得制造功率大、尺寸紧凑的螺杆压 缩机成为可能。由于工作转速高,可以直接选用价格便宜的 原动机而无需配置减速设备。
5.1.3.1 无油螺杆式压缩机的特点
(5)调节性能良好 螺杆式压缩机可在多方面满足工况的要求,其调节措施有:变转速调
节、吸气节流调节、用电机驱动时的停机—运转控制、旁通调节以及用于 制冷压缩机的滑阀调节。 (6)绝对的无油压缩
与大多数其它压缩机比较,无油式螺杆压缩机具有绝对无油压缩的优 点,因此可用于输送不能受油侵蚀的气体。
螺杆式空气压缩机工作原理
螺杆式空气压缩机工作原理
螺杆式空气压缩机是一种常用的压缩机类型,主要用于将外部空气压缩成高压气体。
其工作原理如下:
1. 螺杆式压缩机由两个螺杆组成,即主螺杆和从螺杆。
主螺杆为齿形螺旋线状,而从螺杆为平形。
两个螺杆相互啮合,形成一系列密封腔。
2. 空气通过进气管进入螺杆压缩机,经过旋转的主螺杆和从螺杆的作用,逐渐被压缩。
3. 在螺杆的运动过程中,气体被迫向前推进,同时也被压缩。
由于两个螺杆的齿形啮合关系,每一圈的密封腔体积逐渐减小,从而实现对气体的压缩。
4. 压缩过程中,气体的温度会相应地提高。
为了防止过热,螺杆式压缩机通常配备了冷却系统,用于降低气体温度。
5. 最终,气体被压缩到所需的高压,并通过出气管路释放出来。
压缩机的输出压力可以调节,以满足不同应用的需求。
螺杆式空气压缩机具有结构紧凑、运转平稳、噪音低等特点。
它广泛应用于工业生产、制造业、交通运输等领域,为这些行业提供了高效可靠的气体供应。
螺杆式压缩机的结构及工作原理
螺杆式压缩机的结构及工作原理一、螺杆式压缩机结构一对相互啮合的螺旋形转子平行地安置在“8”型的气缸中,通常把凸形齿的转子,称为阳转子或阳螺杆;把凹形齿的转子,称为阴转子或阴螺杆。
一般情况下齿数比为4:6,也有其他齿数比的螺杆机如:5:7、3:4等但较为少见。
因为从刚度和面积利用系数方面考虑,4:6较为适中。
需要特别指出的是阳转子的齿数一定要少于阴转子的齿数,而且阳转子为主动转子。
另外,螺杆压缩机的转子也可以看作是罗茨风机转子扭转了一个螺旋角且变为多齿后形成的。
螺杆压缩机机体为了冷却,通常把机壳做成夹套式通入冷却水,小型转子做成整体式、中大型做成中空型、一般通入冷却油。
二、螺杆压缩机通常分为干式和湿式两大类干式主要用于工艺气体压缩;湿式主要用于空气、制冷气体。
由于两转子的齿数比不为1,所以两转子的反向旋转是异步的,阳螺杆的某一齿形与阴螺杆的多个齿形向啮合,如4:6的齿数比就有如下啮合关系:1-1、2-2、3-3、4-4、1-5、2-6、3-1、4-2、1-3、2-4、3-5、4-6湿式(喷油)一般靠阳螺杆直接带动阴螺杆,不设同步齿轮.干式,是靠同步齿轮来完成,阳螺杆、阴螺杆有间隙,间隙是靠调整同步齿轮来完成.正常同步齿轮,阳转子是整体,阴转子由三片组成,分别为:轮凸、轮缘、侧齿轮。
组成如图:I耶以人三、螺杆压缩机工作原理1.吸气过程:初时气体经吸气孔口分别进入阴阳螺杆的齿间容积,随着转子的回转,这两个齿间容积各自不断扩大。
当这两个容积达到最大值时,齿间容积与吸气孔口断开,吸气过程结束,需要指出的是,此时,阴阳螺杆的齿间容积彼此来连通。
2.压缩过程:转子继续回转,在阴阳螺杆齿间容积连通之前阳螺杆齿间容积中气体受阴螺杆齿的侵入气进行压缩。
经某一转角后,阴阳螺杆齿间容积连通。
(今后将此连通的阴阳螺杆齿间容积称作齿间容积对)。
呈V’字型齿间容积时,因齿的互相挤入,其容积值逐渐减少,实现气体压缩过程,直到该齿间容积对与排气孔口相连通时为止。
螺杆式压缩机工作原理
螺杆式压缩机工作原理
螺杆式压缩机是一种用于压缩气体的设备,其工作原理基于旋转螺杆的运动。
螺杆式压缩机由两个相互啮合的螺杆组成,即主螺杆和从螺杆。
主螺杆通常带有凸起的螺纹,从螺杆则采用相应的凹槽。
当螺杆旋转时,螺纹和凹槽之间的空间逐渐减小,从而导致气体被压缩。
具体工作过程如下:当螺杆开始旋转时,室内的气体通过进气口进入螺杆的压缩腔。
随着螺杆的旋转,气体被推到螺杆的出口,同时被压缩。
在这个过程中,气体经历了一系列连续的挤压、推进和压缩。
主螺杆和从螺杆的运动是同步的,彼此之间相互啮合,形成了密封的腔室。
这种设计可以有效地防止气体泄漏,并提供更高的压缩效率。
一旦气体被完全压缩,压缩机会将其排出。
压缩机通常配备释放阀门,用于控制压力,并避免压力过高。
排放的气体可以被用于各种应用,例如工业生产和空调系统。
螺杆式压缩机的优点包括高效率、低振动和噪音、稳定的工作以及较长的使用寿命。
它们广泛应用于各种领域,特别是在大规模工业和商业环境中。
螺杆压缩机知识介绍
螺杆压缩机知识介绍一、螺杆压缩机的历史1、1934年瑞典皇家工学院教授LyShoIm(里斯曼)发明第一台双螺杆式气体压缩机。
2、从60年代开始,喷油双螺杆机组应用于制冷机组。
瑞典SRM公司(双螺杆)首先发明双边不对称型线螺杆,使螺杆机效率大大提高。
3、1960年法国人Zimmern(辛麦恩)(单螺杆)发明单螺杆的新结构。
1962年试制出第一台样机。
4、70年代初,荷兰GRASSO(格拉索)制成第一台单螺杆制冷压缩机。
5、1972年,日本开始生产单螺杆空气压缩机。
6、1982年,开始生产单螺杆制冷压缩机。
二、螺杆式压缩机原理介绍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,完成一个吸气一一压缩一一排气过程。
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。
三、螺杆压缩机的优点1、可靠性高。
螺杆式制冷压缩机原理
螺杆式制冷压缩机原理
螺杆式制冷压缩机是一种常用于制冷和空调系统中的压缩机,其工作原理如下:
1. 压缩腔:螺杆式制冷压缩机由两个相互啮合的螺杆组成,一个为主螺杆,另一个为从螺杆。
两个螺杆的螺旋形状使得它们能够相互啮合,并形成一个闭合的压缩腔。
2. 吸气过程:在压缩机开始运行时,主螺杆和从螺杆开始旋转。
此时,螺杆啮合腔内的气体开始向进气口进入。
由于螺杆的螺旋形状,气体会被逐渐推送向压缩腔的出口。
3. 压缩过程:当气体被推送到压缩腔出口时,螺杆间的压缩腔体积逐渐减小。
这导致气体在压缩过程中被压缩和加热,使其压力和温度升高。
4. 排气过程:当气体被压缩到一定程度时,它通过压缩腔的出口被排出。
此时,气体已成为高温高压的工质。
5. 冷却过程:为了降低工质的温度,压缩机需要进行冷却。
通常,冷却通过管道和冷却介质进行。
冷却介质将吸收工质的热量,并将其传递给外部环境(空气、水等)。
6. 循环过程:完成一次压缩后,螺杆式制冷压缩机会继续循环进行吸气、压缩、排气和冷却等阶段,以保持系统的稳定运行。
总结:螺杆式制冷压缩机利用螺杆结构的旋转运动,通过吸气、
压缩、排气和冷却等过程,将气体压缩和加热,最终排出高温高压的工质以完成制冷任务。
螺杆式压缩机原理
螺杆式压缩机原理
螺杆式压缩机是一种能够将气体或蒸气压缩成高压的设备。
它主要由两根螺旋叶片(即螺杆)和壳体构成。
当压缩机工作时,两根螺杆同时旋转,一个是主螺杆,另一个是从螺杆。
在旋转的过程中,两根螺杆的螺纹的齿与齿之间形成了一系列的密封工作腔。
当气体或蒸汽进入这些工作腔时,由于螺杆的旋转,螺杆的螺纹齿将气体或蒸汽从进气端逐渐向出气端移动。
在这个过程中,气体或蒸汽被压缩,并且随着螺杆的旋转继续被推送到出气端。
螺杆式压缩机的压缩过程是通过改变工作腔体积来实现的。
当两个螺杆旋转时,工作腔随之移动,工作腔的体积逐渐减小,导致内部气体或蒸汽的压力增加。
随着螺杆继续旋转,工作腔的体积再次逐渐增大,此时又会出现一个新的工作腔,从而开始下一个压缩循环。
螺杆式压缩机的优点在于能够实现连续、平稳的压缩过程,具有较高的效率和较小的振动。
它通常用于空气压缩、空调和制冷领域,因为它可以实现较大的气体体积流量和较高的压缩比。
同时,由于螺杆式压缩机的结构相对简单,维护和操作也比较方便。
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3.1、螺杆式压缩机的发展历史20世纪30年代,瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时,希望找到一种作回转运动的压缩机,要求其转速比活塞压缩机高得多,以便可由燃气轮机直接驱动,并且不会发生喘振。
为了达到上述目标,他发明了螺杆压缩机。
在理论上,螺杆压缩机具有他所需要的特点,但由于必须具有非常大的排气量,才能满足燃气轮机工作的要求,螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。
尽管如此,Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司,对螺杆压缩机在其它领域的应用,继续进行了深入的研究。
1937年,Alf Lysholm 在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机,并取得了令人满意的测试结果。
1946年,位于苏格兰的英国James Howden 公司,第一个从瑞典SRM公司获得了生产螺杆压缩机的许可证。
随后,欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证,从事螺杆压缩机的生产和销售。
最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机。
1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。
1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。
过随后持续的基础理论研究和产品开发试验,通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功,螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。
3.2、螺杆式压缩机的基本结构通常所称的螺杆式压缩机是指双螺杆式压缩机,与活塞式压缩机等其他类型相比较,螺杆式压缩机是一种比较新颖的压缩机。
螺杆式压缩机的结果示意图如下:在压缩机的机体中,平行配置着一对相互啮合的螺旋形转子。
通常把节圆外形具有凸齿的叫做阳转子,另一个叫做因转子。
一般阳转子直接与电动机相连,阳转子带动阴转子。
转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现轴向定位,并承受压缩机的轴向力。
在压缩机的机体两端开一定形状和大小的孔,分别称作吸气孔口和排气孔口。
3.3、螺杆式压缩机的工作原理螺杆式压缩机的工作循环可以分为吸气、压缩和排气三个过程。
随着转子的转动,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。
3.3.1、吸气过程如图a所示,吸气循环即将开始的转子位置。
这一时刻,一对齿前端的型线完全啮合,且与吸气孔口连通。
随着转子的转动,齿的一端逐渐分离出现齿间空间,达到吸气的目的。
如图b所示。
随后空间逐渐扩大,到达最大位置,齿形又一次重新啮合,如图c所示,吸气过程结束。
在整个过程中,吸气孔口始终与齿形空间连通。
3.3.2、压缩过程图1-3示出螺杆压缩机的压缩过程。
这是从上面看相互啮合的转子,图中的转子端面是排气孔口。
这里阳转子沿顺时针方向旋转,阴转子沿逆时针方向转动。
图a所示为压缩开始时的转子位置。
此时,气体被转子包围在一个密闭空间内,齿间空间会因为齿轮的转动而逐渐减小。
随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的不断啮合而减小。
被封闭在齿间容积中的气体体积也不断的减小,从而压力不断上升,实现压缩过程。
图b所示为排气孔将要打开的一刻,当排气压力达到标定值时,排气孔口打开实现排气,进而保证了压缩的压力及其状态。
如图c。
3.3.3、排气过程齿间容积与排气孔口连接后,即开始排气过程。
随着齿间容积的进一步减小,达到排气要求的气体被排出了压缩机,封闭齿间距逐渐变为0,进而排气过程结束。
如下图所示:3.4、螺杆式压缩机的特点就气体压力提高的原理而言,螺杆式压缩机与活塞式压缩机相同,都属于容积式压缩机。
就主要部件运动形式而言,又与透平式压缩机类似。
所以螺杆式压缩机具有他们的特点。
螺杆式压缩机的优点:a、可靠性高;螺杆式压缩机的零部件少,没有易损件,因而它运转可靠,寿命长久,大修间隔期可达4~8万小时。
b、操作维护方便;操作人员不必经过长时间的专业培训,就可以实现无人值守运转。
c、动力平衡性好;螺杆式压缩机没有不平衡惯性力,机器可以平稳高速工作,可实现无基础运转,特别适合用作移动式压缩机,体积小、重量轻、占地面积小。
d、适应性强;螺杆式压缩机具有强制输气的特点,排气量几乎不受排气压力的印象。
在宽广的范围内能保持较高的效率。
e、可以多相混输;螺杆式压缩机的转子齿面间实际上是留有空间的,因而能耐受液体的冲击,可以压送含夜气体、含粉尘气体、易聚合的气体等。
螺杆式压缩机的主要缺点:a、造价高昂;螺杆式压缩机的转子齿面是以空间曲面,需利用特制的道具,在价格昂贵的专用设备上进行加工,另外,对螺杆式压缩机的加工精度要求也较高。
所以螺杆式压缩机的造价较高。
b、不能用于高压场合;由于受转子刚度和轴承寿命的影响,螺杆式压缩机只能适用于中低压的场合,排气压力一般不能高于4.5MPa。
c、不能制成微型。
螺杆式压缩机依靠间隙密封气体,目前一般只有容积流量大于0.2m3/min时,螺杆式压缩机才具有优越的性能。
3.5、螺杆式压缩机的分类螺杆式压缩机又多种分类方式:按运行方式的不同,可以分为:无油压缩机和喷油压缩机;按被压缩气体的种类和用途的不同可以分为:空气式压缩机、制冷压缩机和工艺压缩机。
按结构形式的不同可以分为:移动式、固定式、开启式、半封闭式和封闭式。
常见的压缩机分类可以见下图:3.6、螺杆式压缩机的适用范围3.6.1、喷油螺杆空气压缩机喷油螺杆空气压缩机分为固定式和移动式两种,固定式的使用场合不变,用电动机带动,具有较好的消声效果,主要为各种气动工具及气控仪表提供压缩空气。
移动式适合在野外流动作业场,采用内燃机或电动机驱动。
动力用的喷油式螺杆空气压缩机已经系列化,一般都是大气压里下吸入气体,单级排气压力有0.8MPa、1.1 MPa和1.4 MPa等不同形式。
少数用于驱动大型风钻的两级压缩机,排气压力可以达到2.6 MPa。
喷油螺杆空气压缩机目前的容积流量范围为0.2~100m3/min。
由于油分离和气体净化技术的发展,喷油式螺杆压缩机越来越多地被用到对空气品质要求非常高的场合,如食品、医药及棉纺企业,占据了许多原属无油压缩机的领域。
3.6.2、喷油螺杆制冷压缩机喷油螺杆制冷压缩机都采用喷油润滑的方式运行。
按与电动机连接的方式不同,可以分为:封闭式、半封闭式和开启式三种。
开启式通过联轴器与电动机相连,要求在压缩机伸出轴上加装可靠的轴封,以防止制冷剂和润滑油泄露。
半封闭式的电动机与压缩机作为一体,中间用法兰连接,能有效地防止制冷剂和润滑油泄露并采用制冷剂冷却电动机,消除了开启式机组中电动机风扇的噪音。
全封闭式把电动机和压缩机封闭在一个容器内,彻底消除了制冷剂和润滑油邪恶泄露问题,噪音也比较低。
目前,半封闭式和全封闭式螺杆压缩机广泛应用于民用住宅和商用楼房的中央空调系统,产量远远超过开启式。
此外,螺杆式制冷压缩机还应用于工业制冷、食品加工、冷藏,以及各种交通运输工具的制冷装置中。
目前绝大数螺杆制冷压缩机中都采用R22和NH3制冷剂。
在环境温度下工作时,单级螺杆制冷机可达-25摄氏度的蒸发温度,采用经济器或双机压缩,可达到-40摄氏度的蒸发温度。
另外,已有越来越多的螺杆式制冷机用作热泵,可向高达100摄氏度的热源输送热量。
即能供冷又可以供热的两用螺杆机组,在近年来发展较快。
目前螺杆式压缩机标准工况下的制冷范围为10~2500KW。
3.6.3、喷油螺杆工艺压缩机喷油螺杆工艺压缩机用来压缩各种工艺流程中的气体,并包括二氧化碳和氮气这样的惰性气体,也包括像氢气和氦气这样的轻气体,还可以压缩一些化学性质活泼的气体,如氯化氢、氯气等。
由于其要求相似,通常喷油螺杆工艺压缩机式又喷油螺杆制冷压缩机改装而成的,运行于标定工况中。
喷油螺杆工艺压缩机的工作压力由工艺流程决定,单级压缩比可以达到10,排气压力通常小于4. 5MPa,最高可达9.0 MPa,容积流量范围为:1~200M3/min。
3.6.4、干式螺杆压缩机干式螺杆压缩机可以用于空气压缩和工艺压缩,压缩过程中没有液体内冷却和润滑。
干式螺杆压缩机转速往往很高,对轴承和轴封的要求很高,其排气温度也很高,单级压力比小。
目前一般干式螺杆式压缩机的单级压力比为1.5~3.5,双机压力比可以达到8~10,排气压力通常小于2.5 MPa,容积流量为3~500M3/min。
3.6.5、喷水螺杆压缩机为了降低干式螺杆压缩机的排气温度,提高单级排气压力,发展了向压缩腔喷水的无油螺杆式压缩机。
由于水不具有润滑性,故这类压缩机中也设有同步齿轮,结构基本与干式无油压缩机相同。
在压缩腔与轴承、齿间距,也需要有可靠的轴封,以使喷入的水与润滑油相隔离。
在其他场合,有时也使用向压缩机内喷入液体这一方法。
例如,有些气体在压缩时,由于温度和压力的改变,可能发生聚合反应,会在转子和机壳上沉淀一层塑料的薄膜。
在压缩机运行的时候,这也许不会产生问题,但当压缩机停止运行时,他就会将转子粘在一起,从而造成转子的损坏和启动困难。
另外,有些气体中含有像沥青这样的化合物时,也会产生同样的问题。
在这些情况下,可以向压缩机入口处喷入适当的溶剂,已解决以上的问题。
3.6.6、其他螺杆式机械螺杆式压缩机可以作为真空泵使用,单级真空度可达到98%,能耗比其他类型的压缩机低35%左右。
与螺杆式压缩机的功能相反的螺杆式膨胀机,还用于高压气体的动力回收和低品位能的动力转换的场合。
用螺杆式膨胀机替代制冷系统中的膨胀阀,整个系统的综合性能会明显提高,另外,与螺杆压缩机类似的螺杆多相混输泵,可以进行水、气、油多相混输,用于降低采油成本和提高油井产量。
3.7、螺杆式压缩机的发展方向螺杆式压缩机广泛运用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门,在宽广的容量和工况范围内,逐步代替了其他种类的压缩机。
统计数据显示,螺杆式压缩机的销售量已经占容积式压缩机销售量的80%以上,在所有正在运行的容积式压缩机中,有50%是螺杆式压缩机。
今后螺杆式压缩机的市场份额仍然在不断的扩大,特别是无油螺杆式压缩机,会获得更快的发展。
为0进一步改善螺杆式压缩机的新能,扩大其使用范围,应在以下几个方面做深入的研究。
A、在型线啮合特性、转子受力变形和受热膨胀等方面研究的基础上,创造新的型线,以进一步提高螺杆压缩机的效率。
B、分析喷油对螺杆式压缩机工作过程中泄露、换热和摩擦等方面的影响机制,使喷油参数的设计从目前的经验设计提高到机理设计和优化设计。
C、研究、吸气和排气过程的流动特性,在流场分析的基础上,进一步合理配置吸排气空口和相关的连接管道。
D、分析螺杆式压缩机噪音产生原理,研究型线设计和空口配置等因素对噪音的影响,从而达到减噪的目的。
E、研究转子螺旋齿面的加工工艺,除研究高精度和高生产率的专用设备外,还要研究新型少切削和无切削工艺。
F、扩大螺杆式压缩机的参数范围,主要应向小容量流量、高排气压力的方向发展。
同时,研究气量调节机构和智能控制系统,提高调节工况下压缩机的运转经济性,进一步扩大螺杆式压缩机的应用范围。