簡介
螺杆式壓縮機又稱螺杆壓縮機。20世紀50年代,就有噴油螺杆式壓縮機應用在制冷裝置上,由于其結構簡單,易損件少,能在大的壓力差或壓力比的工況下,排氣溫度低,對制冷劑中含有大量的潤滑油(常稱為濕行程)不敏感,有良好的輸氣量調節性,很快占據了大容量往複式壓縮機的使用範圍,而且不斷地向中等容量範圍延伸,廣泛地應用在冷凍、冷藏、空調和化工工藝等制冷裝置上。
以它為主機的螺杆式熱泵從20世紀70年代初便開始用于采暖空調方面,有空氣熱源型、水熱泵型、熱回收型、冰蓄冷型等。在工業方面,為了節能,亦采用螺杆式熱泵作熱回收。
特點
優點
1、可靠性高。螺杆壓縮機零部件少,沒有易損件,因而它運轉可靠,壽命長,大修間隔期可達4-8萬h.
2、操作維護方便。
3、動力平衡好。特别适合用作移動式壓縮機,體積小、重量輕、占地面積少。
4、适應性強。螺杆壓縮機具有強制輸氣的特點,容積流量幾乎不受排氣壓力的影響,在寬廣的範圍内能保持較高的效率,在壓縮機結構不作任何改變的情況下,适用于多種工質。
5、多相混輸。螺杆壓縮機的轉子齒面間實際上留有間隙,因而能耐液體沖擊,可輸送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。
缺點
1、造價高。由于螺杆壓縮機的轉子齒面是一空間曲面,需利用特制的刀具在價格昂貴的專用設備上進行加工。另外,對螺杆壓縮機氣缸的加工精度也有較高的要求。
2、不能用于高壓場合。由于受到轉子剛度和軸承壽命等方面的限制,螺杆壓縮機隻能用于中、低壓範圍,排氣壓力一般不超過3MPa。
3、不能用于微型場合。螺杆壓縮機依靠間隙密封氣體,一般隻有容積流量大于0.2m3/min時,螺杆壓縮機才具有優越的性能。
工作原理
螺杆式壓縮機汽缸内裝有一對互相齧合的螺旋形陰陽轉子,兩轉子都有幾個凹形齒,兩者互相反向旋轉。轉子之間和機殼與轉子之間的間隙僅為5~10絲,主轉子(又稱陽轉子或凸轉子),通過由發動機或電動機驅動(多數為電動機驅動),另一轉子(又稱陰轉子或凹轉子)是由主轉子通過噴油形成的油膜進行驅動,或由主轉子端和凹轉子端的同步齒輪驅動。所以驅動中沒有金屬接觸(理論上)。
轉子的長度和直徑決定壓縮機排氣量(流量)和排氣壓力,轉子越長,壓力越高;轉子直徑越大,流量越大。
螺旋轉子凹槽經過吸氣口時充滿氣體。當轉子旋轉時,轉子凹槽被機殼壁封閉,形成壓縮腔室,當轉子凹槽封閉後,潤滑油被噴入壓縮腔室,起密封。冷卻和潤滑作用。當轉子旋轉壓縮潤滑劑+氣體(簡稱油氣混合物)時,壓縮腔室容積減小,向排氣口壓縮油氣混合物。當壓縮腔室經過排氣口時,油氣混合物從壓縮機排出,完成一個吸氣——壓縮——排氣過程。
螺杆機的每個轉子由減摩軸承所支承,軸承由靠近轉軸端部的端蓋固定。進氣端由滾柱軸承支承,排氣端由一以對靠的賀錐滾柱支承通常是排氣端的軸承使轉子定位,也就是止推軸承,抵抗軸向推力,承受徑向載荷,并提供必須的軸向運行最小間隙。
工作循環可分為吸氣、壓縮和排氣三個過程。随着轉子旋轉,每對相互齧合的齒相繼完成相同的工作循環。
濕冷凍劑
這種壓縮機能用于壓縮潮濕冷凍劑,甚至在偶然出現帶液的情況也對壓縮機無絲毫影響。這種壓縮機沒有易損壞的氣閥,沒有需要用潤滑劑冼淨的滑動表面,也沒有任何部件受到過度的負載。
油泡沫
在開車時,壓縮機的油系統中不會産生泡沫。
和往複式壓縮機不同,油箱内保持壓縮機的排氣壓力,因此在開車時,油壓力的升高抵消油與冷凍劑形成泡沫的傾向。
油溫
油輸送到壓縮機内的溫度應保持在制造廠推薦的範圍内。對壓縮機而言,這個範圍很寬,要求并不嚴格。但是,如果油溫過低,由于油的粘度較高會使濾油器壓降增加到超過正常數值,從而影響濾油器的壽命。如果油溫過高,壓縮機的排氣溫度可能超過允許範圍,而且油溫每升高10℃,壓縮機容量也将相應降低1%~1.5%。當然,利用手動閥或恒溫閥調節油冷卻的給水是非常容易控制油溫的。
常規操作
在正常操作中,對于這種類型壓縮機唯一需要經常注意的是控制油的溫度(可用自)、動閥門控制檢查濾油器的壓降,并在必要時更換濾油的元件,以及檢查油位高低。由此出發,大多數螺杆壓縮機操作者已經發現并不需要全日操作工,因此就大量地減少了設備的操作費用。
安全保護
噴油螺杆壓縮機是一種牢固而簡單的機器,它所有的工作參數都具有較大的安全儲備能力。壓縮機系統一般都配置有保護裝置,當出現油壓、壓縮機的排氣壓力和壓縮機的排氣溫度方面的事故時都能保證壓縮機的安全。對于其他方面如低的吸入壓力和油溫,可裝設保護裝置,以适應有關設備的特性。是由于螺杆式壓縮機每單位馬力的體型較小,轉速較高,而且要制造加工的部件較少。
故障解決
壓縮機一旦發生故障,對壓縮機原理和結構有比較熟悉的了解,那麼對故障原因的分析及排除是不困難的。對故障的分析應從最容易、最方便的地方着手。以下介紹幾種常見故障的分析及處理方法。
螺杆式空壓機高溫的檢修前提是機房溫度在許可的範圍内,油位是在正常狀态(請參考随機說明)。首先确認是否機器測溫元件有故障,可以用另外的測溫儀器進行校對,如果确認測溫元件無問題,然後檢查油冷卻器進出口的溫差,正常在5~8度之間。
溫度如果大于此範圍,說明機油流量不足,油路有堵塞,或溫控閥未完全開啟,請檢查機油濾清器(用替代油濾要考慮是否流量不足),有前置初濾的請檢查。
有些機型有機油流量調節的請先調節到最大,檢查溫控閥是否正常,可以取下閥芯,封閉溫控閥的一端,強迫機油全部通過冷卻器,如果以上方式未能解決,就要考慮油路是否有異物堵塞。
如果溫差小于正常範圍,證明是散熱不良,水冷機請檢查是否進水量不足,進水水溫是否過高,是否冷卻器結水垢(水路部分),是否冷卻内有油垢(油路部分),風冷請檢查是否散熱器太髒,是否散熱風扇異常,風量不足,有風管的是否風管堵塞,是否風管太長,未加接力風扇,接力風扇未開啟或者接力風扇故障,是否散熱器内有油垢。
如果溫差在正常範圍,機器依然高溫,說明機頭的發熱量超出正常範圍,應檢查是否超壓運行,是否油品不對,是否油質老化,是否機頭軸承問題甚至端面摩擦。
另外,有斷油閥(也有人稱供油閥、停油閥)的,要檢查是否有故障,斷油閥故障一般會開機就跳,溫度直線上升。