螺杆压缩机
三种压缩机性能特点优缺点比较
三种压缩机性能特点优缺点比较压缩机是一种将气体压缩到高压状态的设备，广泛应用于工业生产中。
常用的三种压缩机分别是往复式压缩机、螺杆式压缩机和离心式压缩机。
这三种压缩机在性能特点、优缺点等方面有着不同的特点，下面将进行详细的比较分析。
一、往复式压缩机往复式压缩机是一种通过往复式活塞运动将气体压缩的压缩机。
它的主要性能特点如下：1.结构简单：往复式压缩机由活塞、缸体、连杆、曝气阀、进气阀等基本部件组成，结构简单，操作方便。
2.压力范围广：往复式压缩机可以实现较高压力的压缩，适用于各种压缩气体。
3.效率高：往复式压缩机在无需变频控制的情况下，可以保持较高的工作效率。
4.声音大：由于活塞运动频率较高，往复式压缩机的运转声音较大。
5.振动大：由于活塞往复运动带来的振动较大，需要进行良好的减震措施。
二、螺杆式压缩机螺杆式压缩机是一种通过两个交叉旋转的螺杆将气体压缩的压缩机。
它的主要性能特点如下：1.运转平稳：由于螺杆结构的特殊性，螺杆式压缩机的运转平稳，振动小。
2.压力范围较窄：螺杆式压缩机的压力范围通常较窄，适用于低中压的气体压缩。
3.节能高效：螺杆式压缩机采用无级变频控制系统，可根据需要调节转速，达到节能效果。
4.体积较小：螺杆式压缩机体积相对较小，占用空间少。
5.维护成本高：螺杆式压缩机的密封结构较复杂，维护成本较高。
三、离心式压缩机离心式压缩机是一种通过离心力将气体压缩的压缩机。
它的主要性能特点如下：1.高效节能：离心式压缩机采用先进的设计和制造工艺，具有较高的效率和节能性能。
2.压力范围广：离心式压缩机适用于较广的压力范围，能够满足不同工艺要求。
3.体积大：离心式压缩机相对体积较大，需要较大的空间进行安装。
4.运转平稳：离心式压缩机运转平稳，振动小，噪音低。
5.维护成本低：离心式压缩机由于结构简单，维护成本较低。
综上所述，往复式压缩机适用于要求较高压力的工况，结构简单，但噪音大、振动大；螺杆式压缩机体积小，运转平稳，但压力范围较窄，维护成本高；离心式压缩机高效节能，压力范围广，但体积大。
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常用的压缩机类型，其工作原理如下：
1. 主要构成
螺杆式压缩机由一个固定螺杆和一个活动螺杆组成。
活动螺杆通过一个传动机构与电动机连接，使其能够旋转。
2. 吸气过程
当活动螺杆开始旋转时，两个螺杆之间的工作腔体逐渐扩大，形成一个低压区域。
此时，气体从外部环境中通过吸气阀进入腔体。
3. 压缩过程
随着活动螺杆的旋转，螺杆之间的空间逐渐减小，气体受到压缩并被推入壁挂。
4. 排气过程
当气体被压缩到一定程度后，排气阀打开，将压缩气体推出腔体。
同时，活动螺杆的旋转还将残余气体排出。
这样就完成了一个压缩循环。
5. 冷却和润滑
在工作过程中，压缩机会产生较大的摩擦热，而且螺杆之间的密封是关键。
因此，螺杆式压缩机通常需要进行冷却和润滑。
润滑油通过油循环系统不断供给螺杆，起到润滑和冷却作用。
6. 控制系统
螺杆式压缩机通常配备了一个控制系统，用于监控和控制压缩机的运行。
通过传感器监测压力、温度等参数，并通过控制器调整电动机的转速，以实现所需的运行状态。
总结：
螺杆式压缩机通过两个相互啮合的螺杆的旋转运动，将气体压缩并排出，实现压缩过程。
它具有结构简单、高效率、运行平稳等优点，广泛应用于空压机、制冷设备、工业气体输送等领域。
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。
螺杆压缩机的工作原理
螺杆压缩机的工作原理引言概述：螺杆压缩机是一种常用于工业领域的压缩设备，其工作原理基于螺杆的旋转运动和两个螺杆之间的相互作用。
本文将详细介绍螺杆压缩机的工作原理，包括压缩过程、工作循环、关键部件和优势。
一、压缩过程：1.1 吸气过程：螺杆压缩机的吸气过程是通过螺杆的旋转运动实现的。
当螺杆旋转时，螺杆的罗纹将气体从吸气口吸入，并随着螺杆的旋转逐渐向前推进。
1.2 压缩过程：在螺杆的旋转过程中，气体被推进到螺杆的排气端，同时，螺杆的罗纹将气体逐渐压缩。
由于螺杆的罗纹形状，气体在螺杆之间被压缩并推进到排气端。
1.3 排气过程：当气体被压缩到一定程度后，通过排气阀门将气体排出螺杆压缩机。
排气过程是螺杆压缩机的最后一个阶段，将压缩气体送入下游系统或者储存。
二、工作循环：2.1 吸气循环：在螺杆压缩机的工作循环中，吸气循环是第一个阶段。
在吸气循环中，螺杆压缩机通过吸气口将外部气体吸入，准备进行压缩。
2.2 压缩循环：压缩循环是螺杆压缩机的核心阶段。
在压缩循环中，螺杆的旋转运动将气体逐渐压缩，提高气体的压力和温度。
2.3 排气循环：排气循环是螺杆压缩机的最后一个阶段。
在排气循环中，压缩后的气体通过排气阀门排出螺杆压缩机，进入下游系统或者储存。
三、关键部件：3.1 螺杆：螺杆是螺杆压缩机的核心部件，通过其旋转运动和罗纹形状实现气体的压缩和推进。
3.2 排气阀门：排气阀门用于控制压缩后的气体的排放，确保压缩机的正常工作。
3.3 冷却系统：螺杆压缩机在工作过程中会产生大量的热量，冷却系统用于降低温度，保证螺杆压缩机的稳定工作。
四、优势：4.1 高效性：螺杆压缩机在压缩过程中几乎没有压缩损失，能够实现高效的气体压缩。
4.2 低噪音：相比于其他类型的压缩机，螺杆压缩机的噪音较低，适合于噪音敏感的环境。
4.3 可靠性：螺杆压缩机结构简单，运行稳定，故障率较低，能够长期稳定工作。
五、结论：螺杆压缩机是一种高效、低噪音、可靠的压缩设备，其工作原理基于螺杆的旋转运动和罗纹形状。
螺杆压缩机制冷原理
螺杆压缩机制冷原理
螺杆压缩机是一种常用于制冷系统中的压缩机，其工作原理如下：
1. 压缩腔：螺杆压缩机由一个固定螺杆和一个可旋转螺杆组成，两个螺杆的螺线互为对侧但不相切。
它们之间的间隙称为压缩腔。
当两个螺杆一起旋转时，使得压缩腔的体积逐渐变小。
2. 吸气：在压缩机启动时，可旋转螺杆与固定螺杆之间的间隙会形成一个吸气腔。
随着旋转，吸气腔与压力较低的外部环境相连，气体从外部自然吸入吸气腔中。
3. 压缩：当可旋转螺杆继续旋转，吸气腔会逐渐封闭并使其体积减小，从而将气体压缩到更高的压力。
4. 排气：在压缩完成后，可旋转螺杆与固定螺杆之间的间隙形成一个排气腔。
此时，气体被推入此排气腔，并随着螺杆旋转逐渐被排出系统。
5. 循环：上述步骤会循环进行，使得气体不断被吸入、压缩和排出系统。
这样，通过不断循环便可以实现制冷效果。
螺杆压缩机制冷原理简单明了，其主要通过压缩气体来提升气体的压力和温度，并通过不断循环将热量从制冷区域排出，从而实现冷却效果。
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。
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。
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螺杆压缩机
基伊埃工业冷冻技术学院
螺杆压缩机的历史
螺杆压缩机的工作过程
GRASSO螺杆压缩机特点
螺杆压缩机的历史
螺杆压缩机的工作过程
GRASSO螺杆压缩机特点
螺杆压缩机
由机体、转子、滑阀、轴承、轴封等组成
一般结构
类型
螺杆压缩机的历史
1957喷油螺杆空气压缩机投入应用
1961喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机研制成功1946英国Howden 公司第一个获得SRM 公司的生产螺杆1937
瑞典SRM 公司研制成功螺杆压缩机试验样机
20世纪30年代瑞典工程师Alf Lysholm 发明了螺杆压缩机
螺杆压缩机的历史Grasso1965-1974
开发螺杆
压缩机
1965
Vi-可变调节
在满负荷情况
下可移动的滑
块实现内容积
比vi-可变调
节
气体防喘振
负荷低于35%不
能实现气体防
喘振
1973
回油系统
功能用油返回
封闭的螺杆转
子间隙
1974
不对称线形接触转子齿数比5:6
密封性能可靠，低传动速度
1978
喷嘴形设计吸气口
提高制冷剂流
速
1981
滑块位置指示系统
无损耗无摩擦无运动密封件
1988
组合的内容积比Vi -卸载控制
双滑块系统含
初级和二级滑块
1989
螺杆压缩机的历史Grasso1978-1989
螺杆压缩机
螺杆压缩机的历史
螺杆压缩机的工作过程
GRASSO螺杆压缩机特点
吸气开始吸气过程吸气结束
压缩开始压缩过程压缩结束/排气
能量最低的位置轴向排气口（排气端座）
Vi (内容积比)Vs(齿间容积能够达到的最大容积值，即吸气结束时的齿间最大容积)
V D(齿间容积与排气孔口相连通时的容积值，即压缩过程结束时的容积值)
制冷系统容积比
•蒸发温度决定吸气压力
•冷凝温度决定排气压力
•环境温度的变化，蒸发温度的变化都将影响系统的冷凝压力和蒸发压力
•压缩机选型是根据某一工况而定的
•制冷系统的压力变化必将与选型条件不符
可调内容积比固定内容积比
螺杆压缩机的工作过程
滑
阀
串
联
螺杆压缩机的工作过程
螺杆压缩机在制冷系统中应用
•近50年的应用
•主要作用：
–维持制冷系统的蒸发器中所需要的蒸发压力，以便于制冷剂在其中蒸发吸热，制取冷量；
如：氨在-30℃时，对应的饱和压力为1.19barA；
–将制冷剂的压力增压到一定的压力，以便于将热量散到大气中；
如：氨在40℃时，对应的饱和压力为15.3barA；
螺杆压缩机
螺杆压缩机的历史
螺杆压缩机的工作过程
GRASSO螺杆压缩机特点
Grasso螺杆压缩机的特点
22 个型号的压缩机
231 ~ 8560 m³/h
model type
Grasso 螺杆压缩机的特点-SH 小型系列
4个规格
技术特点：•集成部件；•抗磨滚动轴承；•有级调节能量负荷
SH 小型系列
Grasso 螺杆压缩机的特点-MC 中型系列
4个规格
技术特点：•集成部件；•抗磨滚动轴承；•无级可调内容积比
MC 中型系列
Grasso 螺杆压缩机的特点-LT 大型系列
14个规格
技术特点：•活动轴承；
•无级可调内容积比
LT 大型系列
Grasso 螺杆压缩机的特点-LT 大型系列
线生成齿形•容积效率高•运转平滑
集成式Vi 调节•满足部分/全负荷下最优COP 运行的要求
气体喘振保护
•低负荷下避免喘振•低噪音
优化的转子型线•容积效率高•COP高
优化的吸气腔•低噪音
•容积效率高
Grasso 螺杆压缩机的特点-LT 大型系列
阳转子驱动
•轴承更长的使用寿命•低噪音•低振动
滑动轴承•无磨损•寿命长
平衡活塞
•减小轴承受力
•轴承更长的使用寿命
齿数比5:6•高COP •运转平滑
Grasso螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高❑平衡活塞
减小推力轴承的负荷
❑阳转子驱动
避免传递更多的力
❑滑阀双液压控制系统
实现无故障能量控制
❑标准元件的使用
采用成熟的技术标准
❑气体喘振保护
部分负荷下，也不会产生气体的喘振（脉动）
❑集成部件
机组紧凑，减少管道的连接
Grasso螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高Grasso 螺杆压缩机采用阳转子驱动与阴转子驱动相比，具有如下优点：
•更低的轴承负载
•在转子齿接触点处，相对滑动速度更低
•低噪音
•低损耗
•更高的使用寿命
8.8倍88% 的输入扭矩
通过接触点传递
阳转子驱动与阴转子驱动对比
8.8倍的接触应力！
88% * 1.2= 105.6% / 12% = 8.8倍
12% 的输入扭矩
通过接触点传递Grasso 螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
Grasso螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高转子
❑线生成的非对称齿形
❑优化转子尺寸
❑转子齿数比（阳比阴）
转子优化特点
ά
齿形+L/D
Teeth ratio
Grasso 螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
针形泄漏三角形更好的轴向密封更好的COP 针形泄漏三角形
即周长更长，这样泄漏的当量直径就越小，
D hydraulic = 4*面积/周长
也就是泄漏更小，损失更少。
Grasso 螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
紧凑形泄漏三角形
即周长小，这样泄漏的当量直径就越大，
D hydraulic
也就是泄漏更大，损失更多。
Optimum?
更短的接触线更好的端面密封更高的容积效率
Grasso 螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
阴阳转子间的接触线缩短
更好的端面密封= 结果1: 容积效率更高针形泄漏三角形的当量直径减小
更好的轴向密封= 结果2: 更好的COP
阴阳转子间的相对滑动速度减小
结果3:产生的噪音降低，运转更平滑
结果4: 运转无磨损，在运行寿命中保持一贯的优越性转子型线的优化：线生成的非对称齿形Grasso 螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
优化长径比为
5：6
更低的相邻压缩腔的压差= 结果1: 容积效率更高更高的耐压强度= 结果2：更高的内容积比4.8~5.5转子受力更均衡= 结果3：轴承受力小，寿命长
齿高最大化，优化扭转角
更好的密封= 结果4: 更高的容积效率
转子尺寸的优化
Grasso 螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
suction gas female rotor tip speed
Grasso螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高防喘振设计
在能级低于35%时，
从高压引过来的高压介质
通过防喘振结构，作用于
滑阀，减少振动和噪音。
半封闭式的滑阀指示器设计–
无运动部件
–不需动态密封
–减少制冷剂的泄漏
–传输4~20mA信号到控制器
Grasso 螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
Grasso螺杆压缩机的特点—寿命长，可靠性高
转子齿数比-5:6
非对称线生成转子齿形*
吸气腔采用喷嘴形设计*
可调内容积比Vi 在满负荷和部分负荷下均能应用*
极限运转工况下气体防振动设计*
采用经验证的标准部件
设计简单，易操作。
* 已申请专利
螺杆压缩机的制造过程–转子加工
螺杆压缩机的制造过程-压缩机体加工
螺杆压缩机的制造过程–质量控制
螺杆压缩机的制造过程–装配
螺杆压缩机的制造过程–测试
螺杆压缩机的制造过程–出厂
•氮气运转试验（报告）
•TÜV，Lloyds Register of shipping,
Germanischer Lloyd, Norske Veritas,
Bureau Veritas认证（需要）
•DIN ISO 9001
•0.2barG氮封
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