螺杆压缩机的工作原理

螺杆压缩机的工作原理

党雪南 2024-11-20 百科资讯 480 次浏览 0个评论

螺杆压缩机的工作原理

标题: 螺杆压缩机的工作原理及其独特优势

内容

螺杆压缩机,作为一种高效、稳定的压缩设备,其工作原理独特且引人关注。其核心在于一对螺旋转子——阳转子和阴转子,它们相互啮合旋转,使得由齿型空间组成的基元容积不断变化,从而实现对制冷剂气体的压缩。

图1展示了开启式螺杆压缩机的结构外形图,图中展示了压缩机∞形的气缸、一对转子以及两端的端盖。阳转子带有凸齿,而阴转子则拥有凹齿槽。在气缸的左右两侧,由吸气端盖和排气端盖封住,一对转子则支撑在左右端盖的轴承上。转子之间及转子和气缸、端盖间留有极小的间隙。

图2则详细描述了螺杆压缩机的工作原理。当压缩机运转时,阳转子带动阴转子(或反之),由阴阳转子凹凸齿槽、啮合密封线与气缸和端盖内壁所围成的人字形基元容积不断变化。当基元容积由最小向最大变化时,它与径向和轴向吸气口相通,进行吸气过程。当基元容积达到最大时,便与吸气口隔开,吸气结束。此后,基元容积由最大逐渐变小,开始气体的压缩过程。当基元容积内气体压力升到一定值时,便开始与轴向和径向排气口接通,进行排气过程,直到基元容积变为零为止。这个过程随着转子的连续运转,重复进行。

与活塞式压缩机相比,螺杆压缩机在工作过程中无吸、排气阀片。当吸排气口确定后,其吸气终了容积V1与压缩终了容积V2之比V/V,,即内容积比V1/V2就确定了。在螺杆压缩机工作过程中,内压缩终了的压力p2与吸气终了压力p1之比p2/p1,称为内压力比πi。πi与Vi在等熵压缩过程中有如下关系:πi=Vik,式中κ--工质的绝热指数。

制冷剂气体在基元容积内压缩终了时的压力P2,与排气管道内压力Pdk(或冷凝压力Pc)无关,P2不一定等于Pdk,而决定于内容积比Vi。因此,出现了三种不同的情况:当P2高于排气管道中的压力Pdk时,才与排气口相通,进入排气过程;当P2小于Pdk时,排气管道中气体倒流入基元容积,在其中产生等容压缩过程,使气体压力骤然升到Pdk,然后进行排气过程;只有当P2等于排气管道中的压力Pdk时,压缩机无额外功消耗,运行的效率最高。

为了达到P2/P1随时都和Pdk/Pso相一致,我们希望在变工况运转时,能实现内容积比的自动调节。对于内容积比Vi为固定值的压缩机,一般选用的内压力比πi略低于制冷或热泵系统的额定运行压力比。

总的来说,螺杆压缩机凭借其独特的工作原理和高效性能,在制冷和热泵系统中发挥着至关重要的作用。

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