西安交通大学科技成果——无油双螺杆压缩机技术
双螺杆式制冷压缩机的工作原理
双螺杆式制冷压缩机的工作原理大家好，今天咱们聊聊“双螺杆式制冷压缩机”的工作原理。
听名字可能有点晦涩，但别担心，我会用简单易懂的方式给大家讲清楚。
接下来，我们一起揭开这个神秘机器的面纱。
1. 什么是双螺杆式制冷压缩机？先说说这个“双螺杆式制冷压缩机”到底是什么玩意儿。
简单来说，它是一种用于制冷的机器。
你可以把它想象成一个强力的“抽水机”，它的任务是把制冷剂从低压区域抽到高压区域，从而实现制冷效果。
别着急，接着往下看，我会详细解释它是怎么工作的。
1.1 双螺杆的设计双螺杆式的名字，其实是因为这个机器里面有两个螺杆。
想象一下两个相互啮合的齿轮，咬合得非常紧密。
这两个螺杆就像两个朋友一起合作，把制冷剂从一端“送”到另一端。
因为它们设计得很巧妙，所以工作时不会漏气，效率也特别高。
1.2 为什么用“双螺杆”？有的朋友可能会问，为什么不用一个螺杆就行了？其实，这就好比用两个马车比一个马车更能拉重货。
双螺杆的设计可以让制冷剂在压缩过程中更加稳定，而且噪音也比单螺杆低得多。
就像是一个团队合作，效果往往比一个人单干要好。
2. 双螺杆式制冷压缩机的工作原理说到工作原理，咱们得细致讲解一下。
这个压缩机的工作过程其实可以分为几个步骤，下面我们就一个一个地来看看。
2.1 吸入制冷剂首先，压缩机需要“吸气”。
它通过进气口吸入气态制冷剂。
你可以把这个过程想象成一个人深吸一口气，为的是后续能有充足的“气力”去干活。
这个制冷剂通常是气体状态，温度低、压力也不高。
2.2 压缩过程接下来，气态制冷剂被两个螺杆夹持在中间，通过旋转的方式逐渐被压缩。
这个过程就像是在一个狭小的空间里挤压气球。
制冷剂在这里的体积被挤压得越来越小，同时温度和压力也会升高。
这一步是关键，因为制冷剂的压力提高后，才能在冷凝器中放热，释放热量。
2.3 排出高压气体最后，经过压缩后的高压气体会通过排气口排出。
这时候的制冷剂已经变得非常热而且压力很高。
它会被送到冷凝器那里去放热，最终转变为液态，准备好接下来继续循环。
无油制冷压缩机技术现状与发展趋势
第17卷第2期身| f 寶；謂2 0 17 年2 月REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING 58-64无油制冷压缩机技术现状与发展趋势胡丰凡王闯李豪邢子文(西安交通大学）摘要无油制冷压缩机具有系统简单、换热效率高、适用工质广等一系列优点，是制冷空调领域未来发展的重要方向之一。
无油制冷压缩机可以用于家用设备，也可以用于航空航天等复杂恶劣环境中，适用范围广。
本文介绍无油制冷压缩机在结构设计和热力学性能等方面的技术现状和发展趋势，阐述不同类型无油制冷压缩机共有的关键性技术，指出无油制冷压缩机在未来具有明显的发展优势。
关键词无油制冷压缩机；无油润滑；结构设计Technical status and development trend of oil-freerefrigeration compressorHu Fengfan Wang Chuang Li Hao Xing Ziwen(X i’an Jiaotong University)ABSTRACT Oil-free refrigeration compressor has simple system，high performance ofheat transfer?large range of refrigerant and other advantages?which is one of the important development directions in the future.Oil-free refrigeration compressor can be usednot only in the household appliances?but also in the complex environment like out space,it has wide range of application.The technical status and development trend of oil-free refrigeration compressor in mechanical structure design and thermodynamic performance areintroduced.The common key technologies in different kinds of oil-free refrigeration compressor are elaborated?and it is pointed that oil-free refrigeration compressor has obviousdevelopment advantages in the future.KEY WORDS oil-free refrigeration compressor；oil-free lubrication；structure design目前国内外研究和开发的绝大多数制冷压缩 机均为制冷工质和润滑油混合后再进入压缩腔。
双螺杆空气压缩机的工作原理
双螺杆空气压缩机的工作原理1.螺杆：双螺杆空气压缩机由两个相互啮合的螺杆组成，一个为主螺杆，一个为从螺杆。
主螺杆为驱动元件，从螺杆为被驱动元件。
这两个螺杆通过啮合形成一对螺旋沟槽，沿着螺旋线的方向从进气口至出气口。
2.进气：进气口处的大气空气通过空气过滤器进入压缩机。
然后，空气被引导至主螺杆和从螺杆的啮合处。
3.压缩：当主螺杆驱动从螺杆旋转时，螺杆沟槽逐渐变窄，将空气从进气口向出气口推进。
在此过程中，空气被逐渐压缩。
主螺杆和从螺杆的转速及其啮合形状都是为了达到所需的压缩比而设计的。
4.油气分离和冷却：在空气压缩过程中，由于高速旋转和螺杆啮合的摩擦，会产生较高的温度和压力。
为了防止过热，并减少压缩机部件的磨损，需要进行油气分离和冷却。
在螺杆压缩机中，通过油气分离器将润滑油从压缩空气中分离出来，并在冷却器中降低温度。
5.出气：经过油气分离和冷却后，压缩空气通过出气口排出。
出气口通常连接到空气罐或传送管道，供应给其他设备或系统使用。
6.控制：双螺杆空气压缩机通常由控制系统控制，根据压力传感器的反馈信息，自动调节压缩机的负载和卸载状态。
当需要更多的压缩空气时，压缩机会运行在负载状态下，提供更大的气流。
当需要的压缩空气较少时，压缩机会运行在卸载状态下，以减少能耗。
总结：双螺杆空气压缩机通过两个相互啮合的螺杆，通过变窄的螺旋沟槽将空气压缩。
通过油气分离和冷却，确保压缩机的稳定工作和较低的温度。
控制系统可以根据需要自动调整压缩机的负载和卸载状态。
双螺杆空气压缩机因其高效、稳定的性能，广泛应用于工业和商业领域。
螺杆压缩机设计理论与关键技术的研究和开发_邢子文
Abstract : F ollow ing the t heoret ical research on wo rking process o f screw com pressors, t he mat h emat ical models f or simulat io n of the t hermodynamic perf orm ance and dynamic characteristics of the screw compressor ar e pro posed, w hich are exper im ent ally verified by means of recor ding the indicato r diag rams ( p- V diag rams) w it h a sm all pressure sensor embedded in t he female rot or, the m easurement of pressure pulsat ion in t he discharge chamber and t he fo rces act ing on t he rot or s, and t he visualizatio n ex periment on o il distr ibution in t he co mpr essor . It indicat es t he rela t ion betw een t he perfo rmance and t he design parameters of t he scr ew com pressor. Sim ult aneo usly , the key t echnolo gy f or scr ew com pressor is developed including prof ile desig n met hod, the cut ter desig n, t he sof t packag e of SCCAD. U p t o no w, mo re t han 50 models of t w in screw compressor pro duct s hav e been developed and m ass manuf act ur ed t o m eet t he requir em ent of ref rige r at ion, aerodynamic and pet rochem ical indust ry. Keywords: screw compressor; desig n t heory ; key t echnolo gy; development of series pr oduct s 螺杆压缩机是一种消耗电力的机械设备, 具有 结构简单、 可靠性高及操作维护方便等一系列独特 的优点, 被广泛应用于制冷空调和空气动力、 石油、 化工等工业领域. 从 1960 年开始, 螺杆压缩机在国 外逐渐批量生产和应用, 在宽广的容量和工况范围 内, 逐步替代了活塞压缩机等其他种类的压缩机
西安交通大学科技成果——车用燃料电池螺杆压缩机技术
西安交通大学科技成果——车用燃料电池螺杆压缩机技术项目简介空气压缩机为燃料电池提供电化学反应所需要的氧气。
将空气压缩到一定压力（通常在1.3-3.2bar范围内），有助于提高电堆的功率密度，是燃料电池汽车降低成本、实现轻量化的重要技术手段。
为了满足燃料电池最高功率，空气压缩机应保证足够的流量，根据估算，100kW的电堆功率大约需要300Nm3•h-1的空气。
除了保证一定的压力和流量外，燃料电池车用空气压缩机还需要满足其他要求，包括压缩气体绝对无油，以防止催化剂中毒；压缩效率高，减少压缩气体需要的额外能耗；能对启停、加速、刹车、制冷、供热等各种工况变化做出准确、快速响应，具有良好的工况适应性；在极端工况和气候条件下，具有良好的可靠性和长久的寿命，且维护简便；结构紧凑，体积小，重量轻。
对效率、可靠性、工况与环境的适应性、体积与重量等指标的综合要求，特别是对压缩气体绝对无油的严格限制，使得燃料电池车用空气压缩机的产品研发及其产业化存在不可忽视的技术挑战。
关键技术优势或创新性为实现较高的能量转换效率，燃料电池内部的化学反应对空气的温度、湿度、压力和流量等参数均有着严格的要求。
但目前广泛应用的工业压缩机无法满足燃料电池空气供应系统的要求。
因此性能优越且能与燃料电池系统进行很好匹配的压缩机的研究开发，对燃料电池技术的发展至关重要。
本项目开发了燃料电池专用的螺杆无油压缩机，能完全满足以下要求：1、无油；燃料电池反应堆中的质子交换膜需要工作在无油条件下，否则将会引起质子交换膜失效，因此需要作为氧化剂的压缩空气中不能含有任何油成分。
这就限制了很多工业用空气压缩机在燃料电池空气压缩机中的应用，因为很多工业用空气压缩机中或是使用了供油轴承，或是使用了喷油方式对压缩空气进行冷却。
2、高效；由于燃料电池反应堆和空气压缩机之间能量相互关系，相关研究表明，燃料电池发动机输出功率的20-30％被用于空气压缩机，使其成为了除驱动电机之外最大的耗能单元，若压缩机占用较多的输出电能，必然会减少汽车的驱动功率，从而影响整车性能。
毕业设计(论文)双螺杆压缩机的设计[管理资料]
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双螺杆压缩机的设计【摘要】双螺杆压缩机是一种比较新颖的压缩机，因其可靠性高、操作维修方便、动力平衡性好、适应性强等优点，而广泛地应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门。
双螺杆压缩机已经超过所有工业压缩机的50 ％，其市场份额超过80 ％，今后其市场份额还将继续扩大。
可见，研究双螺杆压缩机具有十分重要的意义。
本课题主要是设计通用的喷油双螺杆空气压缩机，采用单边不对称摆线-销齿圆弧型型线，阴、阳转子齿数比为6：4。
设计新型转子型线，目的是使接触线长度、泄漏三角形面积和封闭余隙容积3者达到最优化设计，以进一步提高双螺杆压缩机的机械性能。
重点研究的是双螺杆压缩机的转子型线设计、几何特性、受力分析、热力学计算。
【关键词】双螺杆压缩机转子型线啮合线齿间容积The design of twin screw compressor[Abstract] The twin-screw compressor is a kind of newly emerging compressor. Because of its high reliability, easy repair, good balance and good adaptability etc, and widely applied to such industrial departments as mine, chemical industry, power, metallurgy, architecture, machinery, refrigeration, etc. By designing the project, the volumetric efficiency is 70%, the compressed temperature is more 80℃。
It is very important to design and research a twin-screw compressor in industrial. The project is to design a universal twin-screw air compressor, and to adopt single side asymmetric swept line unilaterally and dowel tooth circular rotor profile. There are six lobes on the female rotor and four lobes on the male rotor. The aim of designing a new rotor profile is to optimize the contact line length, blowhole area and clearance volume. That can improve the mechanical performance of a twin-screw compressor further. The project is mainly to research a twin-screw compressor rotor profile, geometry characteristic, mechanics analysis, thermodynamics calculation[Keywords] A twin-screw compressor, rotor profile, mesh curve, tooth space volume.目录毕业设计(论文)任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)外文摘要 (Ⅶ)前言.............................................................................................. . (1)1选题背景........................................................................................ . (3) (3) (3) (5) (6)2双螺杆压缩机的转子型线设计............................................................. . (9) (9) (10) (10)3双螺杆压缩机螺杆尺寸的确定............................................................. (23)4几何特性........................................................................................ (23) (23) (24) (27)5双螺杆压缩机的热力学计算............................................................. (28) (28) (28) (29) (31) (31)6双螺杆压缩机的结构设计 (31)7双螺杆压缩机的力学计算 (31) (32) (34) (34)8双螺杆压缩机的吸、排气孔口设计 (35) (36) (37)9主要零部件设计和选材...................................................................... .38 10双螺杆压缩机压力脉动计算 (39)结束语........................................................................................... (43)参考文献…………………………………………………………………………. …. .44 附录………………………………………………………………………………. …. .Ⅸ前言双螺杆压缩机属于回转式压缩机。
双螺杆压缩机原理
双螺杆压缩机原理双螺杆压缩机的工作原理如下：两根螺杆通过齿轮传动，以相同的转速和反向旋转。
一个螺杆被称为主螺杆，另一个被称为从螺杆。
螺杆上有一系列的膛室，随着螺杆的旋转，气体从吸气口进入膛室中，然后被推向出气口。
在这个过程中，螺杆和膛室之间的间隙逐渐减小，使气体被压缩。
1.吸气阶段：主螺杆和从螺杆旋转将气体从吸气口吸入。
在吸气过程中，膛室逐渐扩大，形成低压区域，使气体流入。
2.压缩阶段：螺杆的旋转将气体推入膛室的中部，同时膛室的体积逐渐减小，使气体被压缩。
在这个过程中，气体的温度和压力都会升高。
3.排气阶段：当气体被压缩到一定压力时，螺杆的旋转将它推入到出气口。
此时，膛室的最小体积被称为最小容积点，气体的压力达到最高值。
整个工作循环基本上是连续不断的，从而保证了气体的压缩过程的稳定性。
同时，双螺杆压缩机的两根螺杆之间使用油润滑，减少了机械磨损和摩擦，降低了能量损失和噪音产生。
1.高效率：双螺杆压缩机具有高效能的特点，可以在相同体积下提供更大的气体流量和更高的压力。
这使得双螺杆压缩机可以满足大型工业设备和系统的需求。
2.运行稳定：双螺杆压缩机采用精确的螺杆设计和制造工艺，确保了螺杆之间的间隙和接触面积的一致性，从而保证了其运行的稳定性和可靠性。
3.噪音低：与其他类型的压缩机相比，双螺杆压缩机的噪音较低。
这得益于其结构紧凑、油润滑、间隙小等特点，能有效减少机械振动和噪音产生。
4.维护简单：双螺杆压缩机由于其结构简单，没有活塞、气缸等大部件，使得其维护和保养更加简单方便。
同时，双螺杆压缩机的寿命也较长，能够在长时间内稳定运行。
总结起来，双螺杆压缩机是一种高效、稳定、低噪音的压缩机类型，其工作原理简单清晰，适用于各种工业环境和需求。
随着科技的进步和工业的发展，双螺杆压缩机在未来将继续得到广泛应用。
双螺杆空气压缩机的工作原理
双螺杆空气压缩机的工作原理
1.螺杆结构：双螺杆空气压缩机由两个相互啮合的螺杆组成，一个为
主螺杆（也称为驱动螺杆），另一个为从螺杆（也称为被动螺杆）。
两个
螺杆之间有一定的间隙，形成螺杆压缩腔。
当螺杆旋转时，气体会被捕获
在腔内并被向前推动，从而实现气体的压缩。
2.吸入过程：螺杆压缩机的吸入过程在螺杆压缩腔的进口处进行。
当
螺杆旋转时，气体会被吸入到腔内。
被吸入的气体经过腔内的旋转螺杆，
逐渐被压缩，并移向出口。
3.压缩过程：在压缩过程中，气体在螺杆压缩腔内逐渐被推向腔内的
出口。
由于螺杆的旋转方向，腔内气体的压力逐渐增加。
同时，由于螺杆
槽的形状和旋转速度，腔内气体的体积逐渐减小。
4.冷却过程：在压缩过程中，气体会增加温度，为了保持螺杆压缩机
的正常运行，需要进行冷却。
常见的冷却方式包括水冷式和风冷式。
水冷
式通过水循环来降低螺杆温度，而风冷式通过风扇吹拂来实现冷却。
5.排气过程：压缩腔的出口处是螺杆压缩机的排气口。
当气体被压缩
到一定的压力后，会从排气口排出，并流向储气罐或其他系统中。
同时，
螺杆的压缩工作一直持续进行，气体连续被吸入、压缩和排出。
总体来说，双螺杆空气压缩机的工作原理是通过两个相互啮合的螺杆，将气体捕获、压缩并排出的过程。
通过控制螺杆的旋转速度和压力，可以
调节压缩机的工作状态，实现对气体的压缩和供应。
双螺杆空气压缩机在
工业生产中具有广泛的应用，特别适用于需要高效能和稳定性的场合。
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西安交通大学科技成果——无油双螺杆压缩机技术项目简介
本项目重点开发与无油水润滑螺杆压缩机、无油干式螺杆压缩机及无油双螺杆真空泵设计制造技术。
完全满足食品、饮料、医药、精细化工以及与之相关的包装、纺织、电子制造、汽车、空分等行业需要纯净无油压缩空气的行业。
本项目研究采用最新螺杆压缩机设计理论与关键技术开发出专门针对水润滑螺杆压缩机转子型线的优化研究，可实现转子间驱动啮合时形成很好的水膜密封与润滑条件，既可以减少压缩腔内泄漏又可以降低摩擦功耗，从而可以整体提高水润滑无油螺杆压缩机的产气量，同时降低能耗与振动噪音水平。
在前述型线开发的基础上,开发转子型线加工刀具刃形。
可以显著提高水润滑螺杆压缩机性能参数。
项目可实现无油螺杆转子、滑动轴承及螺杆压缩机主机三大类产品批量生产加工，项目技术创新明显、技术难度高，所采取的转子压
铸与精加工、水润滑滑动轴承设计技术、水润滑螺杆压缩机主机具有巨大的市场，可以引领我国无油压缩机技术与设备研发和产业化，促进我国节能减排和产品质量的提升，达到国际领先水平。
关键技术优势或创新性
1、高效节能：用水取代油，实现润滑、冷却、密封、降噪四大功效。
压缩过程中水的介入，可实现对齿顶间隙、啮合间隙和端面间隙等泄漏通道的密封，排气量可比同等大小的干式无油空气压缩机提升25%-30%。
由于不存在油乳化的风险，可以通过调节喷入的水量和水温严格控制压缩过程的温升，使压缩机内部工作过程接近效率最高的等温压缩。
2、100%无油：采用国际领先的无油双螺杆压缩机技术，各部件完全没有润滑油存在，确保100%无油，提供最可靠的无油压缩空气解决方案。
3、绿色环保：压缩机使用饮用水标准的纯水润滑，并采用高性能反渗透膜水过滤器，确保润滑水保持干净且导电率低。
排气中冷凝或者吸附出来的水分不需要任何特殊处理，可以收集循环使用也可直接排放，不会对环境造成任何有害污染。
压缩机所有零配件均采用经过特殊工艺处理的环保材质，包括垫片也是陶瓷、碳纤维等新型环保材料。
4、后端附属设备少：理论上讲，当20℃的空气以绝热过程压缩至0.8MPa，由于没有冷却介质，排出的空气将高于275℃。
相比干式无油螺杆空气压缩机，水润滑无油螺杆空气压缩机内部工作腔有水的介入，冷却水吸收了空气压缩过程中产生的绝大部分热量，单级压缩便可实现高的压力比，而且排气温度很低，通常只比环境温度高10℃，可以不需要后冷却器直接进入用气终端或者干燥装置，具有结构紧凑、后端附属设备少的优点。
5、安全性高：不使用润滑油，主机喷水冷却温度低，不会发生油乳化、油炭化和局部过热等影响机器安全性的问题。
6、运转平稳、噪音低：水润滑无油螺杆空气压缩机采用电机直联，没有传送带或者传统喷水冷却螺杆空气压缩机的同步齿轮等产生额外损耗的中间传动部件，在节省成本的同时也使得运转更加平稳。
此外，工作腔内的冷却水还能起到降噪作用，相比干式无油螺杆空气压缩机，转速较低，机器的振动噪音很低。
7、维保费用低：水润滑无油螺杆空气压缩机100%无油，维保时只需更换水过滤器、空气过滤器和纯净水等基本耗材，无需润滑油的
添加和更换，没有油过滤器的消耗，没有为降低含油量而增加的除油过滤器，没有油气分离器芯（多级）的消耗，管路上不需额外的多级过滤器等，所以设备的运行和维保费用低。
应用领域及市场前景
项目完成后本项目产品能在全国范围内进行推广应用，以目前我国食品、医药、纺织和精细化工需求计算，仅水润滑无油螺杆压缩机就有50多亿的市场，加上压缩机减振降噪与化工无油螺杆压缩机的市场至少有数百亿的市场，因而本项目的实施将会提高我国产品制造的水平和国际竞争力，减少我国制造业对高性能无油压缩机的缺陷，同时降低常规压缩机高能耗所产生的电费与维护保养费用。