双-单螺杆机组比较
螺杆冷水机组工作原理
螺杆冷水机组工作原理螺杆冷水机组主要由螺杆压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及电控系统组成。
水冷单螺杆冷水机组制冷原图如下：（一）双螺杆制冷压缩机(twin screw compressor)双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机。
它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠机体内的一对相互啮合的阴阳转子旋转时产生周期性的容积变化来实现。
一般阳转子为主动转子，阴转子为从动转子。
主要部件：双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置。
容量15～100%无级调节或二、三段式调节，采取油压活塞增减载方式。
常规采用：径向和轴向均为滚动轴承；开启式设有油分离器、储油箱和油泵；封闭式为差压供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。
双螺杆结构图：压缩原理：吸气过程：气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
压缩过程：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连通（V型空间），由于齿的互相啮合，容积逐步缩小，气体得到压缩。
排气过程：压缩气体移到排气口，完成一个工作循环。
（二）单螺杆制冷压缩机（single screw compressor）利用一个主动转子和两个星轮的啮合产生压缩。
它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。
转子齿数为六，星轮为十一齿。
主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量调节装置。
容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆结构图：压缩原理：吸气过程：气体通过吸气口进入转子齿槽。
随着转子的旋转，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态，气体进入压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面所形成的密闭空间）。
压缩过程：随着转子旋转，压缩腔容积不断减小，气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。
排气过程：压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完成一个工作循环。
由于星轮对称布置，循环在每旋转一周时便发生两次压缩，排气量相应是上述一周循环排气量的两倍。
单螺杆制冷压缩机与双螺杆制冷压缩机特点之比较双螺杆制冷压缩机的特点：1、需喷油压缩（也可采用少量喷液）。
压缩空气系统
滑片机主机
双螺杆机主机
单螺杆机主机
运动部件 运动速度 运动形式 加工装配
1个转子 1000-1500rpm 单纯回转运动 加工要求很高，但不需要专用设备 装配简单易行
1对阴阳转子
1个螺杆，2个星形轮
1500-3000rpm
阳转子驱动阴转子进行啮 螺杆驱动2个星形轮进行啮合
必须使用专用设备加工，要求十分严格；装配复杂，要求 十分严格
图3-6 机组制动装置系统原理图
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机械制动的手动操作 当水轮发电机组在停机过
程中出现机械制动装置失灵时 或机组停机检修时，需手动投 入机械制动。即先将常开阀门 1和2关闭，在机组停机时，当 机组转速下降到规定值时，打 开阀门3，使压缩空气进入制 动闸对机组进行制动。待机组 转速下降到零时，再关闭阀门 3，打开阀门4，使制动闸排气， 制动完毕后，关闭阀门4，为 下次手动操作做好准备。
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3.1.2压缩空气系统的组成
压缩空气系统，简称气系统，由空气压缩装置、供气管网、 测量控制元件和用气设备等组成。气系统的任务是随时满足用 户对气量、气压、清洁和干燥等方面的要求。
空气压缩装置：将自由空气压缩后，获得具有一定压力的压 缩空气。 供气管网：将气源和用气设备联系起来，输送和分配压缩空 气。 测量和控制元件：用于保证设备的安全运行和向用气设备提 供满足质量合格的压缩空气。 用气设备：气系统用途中所提及的设备。
杆空压机。在欧、美、日等西方经济发达地区的占有率已经 接近100％，几乎完全取代活塞式空气压缩机，而其中的99 ％以上是双螺杆空气压缩机。
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2、双螺杆式压缩机结构 双螺杆空压机无进气与排气阀
组，由一对平行布置、相互啮合的 转子组成。工作时，一个转子按顺 时针转动，一个转子按逆时针转动， 在相互啮合的过程中，空气被压缩 到所需要的压力。双螺杆压缩机具 有极高的机械可靠性和优良的动力 平衡性，运行效率高，操作及维修 也十分方便，是目前市场中的主导 产品。双螺杆式空压机的工作原理 如图所示。
单机头与多机头水冷螺杆式冷水机组的分析与比较
一般是多级调节，负荷调节能力非常差。
同时一般的多机头机组是采用半封闭压缩机，机组不能充分利用低冷却水温的节能，因而部分下的能耗非常。一般在50%的负荷下，其机组的能效比会下降10%左右。但是对于一台制冷机组而言，90%以上的时间是处于部分负荷下运行。
有的厂家只能生产或购买单机制冷能力很小的机头，或者为了降低成本而不愿意生产大冷量的压缩机。而这种压缩机的满负荷耗电指标是非常高的。如某品牌297TON的多机头冷水机组有3个压缩机，在满负荷时的耗电量为225KW。满载耗电指标为0.758，两者的耗电量相差11%。
部分负荷的能耗及负荷调节能力
YORK YS机组实现100-10%的无级调节，其负荷调节能力非常好。
比较项目
约克公司YS水冷螺杆式冷水机组
单机头
其他公司多机头机组
其他：压缩机的回油等
只有一个系统，回油无任何问题
多机头螺杆机的多个机头的油路没有分开，是共用的，如果机头处于没有全开的状态，油的供应是很难平衡的，极易造成运行的安全隐患。
多机头的配置，必然带来运动部件增加并增加系统的复杂性，也同时增加了机组出现故障的可能性。
单机头与多机头螺杆式冷水机组的比较
比较项目
约克公司YS水冷螺杆式冷水机组
单机头
其他公司多机头机组
满负荷下的能耗
约克公司采用世界上最高水平的FRICK系列压缩机，其满负荷下的能耗是非常低的。以YORK单机头螺杆机的效率与其它品牌多机头螺杆机进行比较。300TON时约克YSDACAS35CHE的满载耗电指标为0.683Kw/Ton，NPLV为0.504 Kw/Ton。件多，故障点多。一旦其中的一个压缩机发生故障，机组就只能停机检修。机组的维护费用非常高。
单螺杆挤出机与双螺杆挤出机性能对比分析报告
单螺杆挤出机与双螺杆挤出机性能状况分析报告一. 塑料挤出机概述1. 常规单螺杆挤出机现状和技术水平分析在常规单螺杆挤出机的性能方面，我国己能生产螺杆直径为φ12－φ250mm多种规格、门类齐全的挤出机，长径比大多在25－30范围。
一些新型的混炼元件如分离型、屏障型、分流型、变流道型以及流束位置变换型等混炼元件得到了较为广泛的应用:螺杆最高转速:直径φ150－φ200的大型挤出机加工烯烃类物料时为50－75r/min，加工PVC等热敏性物料时为5－42r/min:直径φ30以下的小型机器加工烯烃类物料时为l60－200r/min，加工PVC等热敏性物料时为18－l20r/min:北京化工大学研制成功的φl2mm手提式单螺杆排气挤出机为1200r/min。
而国外单螺杆挤出机螺杆直径最小φ6mm，最大为φ700mm，最大长径比达60。
日本池贝公司φ30单螺杆挤出机最高螺杆转速为300r/min，挤出机300kg/h，远远高于我国同规格机器实际产量l4kg/h的水平。
由于常规单螺杆挤出机与其它挤出机相比，具有结构简单、坚固耐用、维修方便、价格低廉、操作容易等特点。
在我国相当长时间内仍有很大市场，因此如何使常规单螺杆挤出机优质、高效、多功能化，仍然是我国塑机研究工作者的艰巨任务。
2．异向旋转双螺杆挤出成型机的现状与技术水平分析2.1 异向旋转平行双螺杆挤出机异向旋转双螺杆挤出机有许多种类型，可分为平行和锥形两大类，前者两根螺杆的轴线互相平行，后者两根螺杆的轴线相交成一角度。
目前流行的平行异向双螺杆挤出机多为在啮合区纵横向都封闭，即共轭型的。
锥形双螺杆挤出机与啮合型平行异向双螺杆挤出机的工作机理基本相同。
如果将其设计成啮合区螺槽纵横向皆封闭的，则其输送能力和建压能力都很强，因其加料端两螺杆轴线间有较大的空间，可以采用大的止推轴承和扭矩分配齿轮，从而能承受高扭矩和高推力负荷，很适合硬聚氯乙烯类制品的挤出成型。
单机头和多机头螺杆式冷水机组技术性能比较
能各有特 点 。表 １列 出部 分 厂 家 机 组 的制 冷 量 和
机头 的数量 。 从表 １ 可以看出 ， 半封闭和全封 闭式 机组 的单 台 制冷量基本上都 比较 小 ， 除了约克 的开启 式机组和 特
杆 压缩 机 的模块 组 合 ， 当水 温 降 到接 近 区 间时 ， 根
据 出水温 度 的 比例积 分运算 ， 将关 闭模 块组合 中运
（ 无锡商业职业技术学院） （ 连云港市国联 电器有限公司） 。 淮海工学院） （
摘 要 目前市场上螺杆式冷水机组品种繁多 ， 机头 和多机头机 组各有 特点。就这 两种机 型的性能特 单
点进行分析 比较 ， 供有关人员参考 。 关键词 螺杆式冷水机组 单 机头 多机头 可靠性
ｔ ｅｔ ｅｅｔ ｉ ｅｅ ｔｔ ｐ ｓｆｒｒｆｒｎ ｅ ｈ ｈ ｓ ｗｏｄ ｆ ｒｎ ｙ ｅ ｏ ｅｅｅ ｃ ． ｆ
ＫＥ Ｗ ＯＲＤＳ ｓ ｒ ｗ ｃ ｉ ｅ ；ｓｎ ｌ ｈ ｎ ｐ ｅ ｅ Ｙ ｃ ｅ ｈ ｌ ｒ ｉ ｇ ｅ ａ ｄ ｉｃ ；ｍ ｕ ｔ ｈ ｎ ｐ ｅ ｅ ｅｉｂ ｌ ｙ ｌ — ｌ — ａ ｄ ｉｃ ；ｒ ｌ ｉ ｔ ｉ ａ ｉ
螺 杆式冷水 机 组 。 由于对 空 调 市 场 缺乏 深 入 的 了 解 ， 多用 户甚 至部 分 从 事 制冷 空 调 行 业 的人 员 ， 许
对 单机头 机组 和多机 头机组 缺 乏必要 的 了解 ， 常 经
上） 机组 的话 ， 际 上 目前 很 多厂 家在 这个 区 间 的 实
产 品就 成了 “ 空地 带 ” 真 。这 显 然 是这 些 厂 家所 不 愿 看到 的 ， 于是就 有 了多机头 的概 念 。所 以多 机头
Ｓ ｅ ｅ ｉｇ ） Ｚ ｕ Ｇｕ ｆｎ Ｚ ｏ ｉｙ ＸｕＤｅ ｉｎ 。 ｈ ｎ Ｘｕ ｍ ｎ ｏ ｏｅ ｇ ） ｈ ｕＪｎ ｕ ） ｑａ ｇ ）
麦克维尔与竞争对手分析
单螺杆压缩机组与双螺杆压缩机组的对比项目 McQuay单螺杆压缩机组 York双螺杆压缩机组一、压缩机结构对比单螺杆压缩机双螺杆压缩机1960年法国人辛麦恩先生（Mr.Zimmern）发明单螺杆压缩机技术，该技术是以双螺杆为基础，并在局部进行独创的革新设计。
可以说单螺杆压缩机技术具有传统的双螺杆压缩机的一切优点，同时也解决了双螺杆压缩机存在的一些问题。
单螺杆压缩机的主要部件为：一个六齿钢制镀铝转子，二个11齿52层复合材料的星轮转子；主转子与电机直接连接，两个星轮由主转子驱动。
星轮转速约1,600RPM；双螺杆压缩机与1930年出现，虽然双螺杆压缩机与活塞压缩机相比具有：平稳、低噪声、运动部件少等优点，但是由于加工技术的落后，双螺杆压缩机在80年代中期才逐渐开始较大的发展。
双螺杆压缩机的主要部件为：阴阳各一个转子，45号钢，齿数比5:6；阳转子与电机直连，阴转子由阳转子驱动。
阴转子转速约为2,500RPM；二、受力分析由于两个星轮转子在主转子两边对称布置，在压缩过程中径向受力完全平衡；在轴向受力也平衡，无须油平衡活塞平衡轴向受力；（可以参见样本的受力平衡）；所以单螺杆压缩机轴承的设计寿命高达为100,000小时，在单螺杆压缩机机组的设计寿命中是不需要更换轴承。
双螺杆压缩机在压缩的过程中径向和轴向受力极大，需用油平衡活塞或轴承平衡轴向受力，采用滚柱轴承平衡径向受力。
轴承寿命仅为单螺杆轴承寿命的五分之一到三分之一。
双螺杆压缩机轴承的设计寿命为50,000小时，一般20,000小时需大修。
而且一旦轴承损坏，将会对阴阳转子造成毁灭性的损坏。
三、维护性能单螺杆压缩机结构为一个主转子和两个星轮啮合，星轮对称位于转子两侧，此种结构型式具有极佳的现场维修性能，可不改变或移动压缩机在机组上的位置，就在机组本身上从压缩机侧部拆卸或检修星轮及压缩机内部部件，且不需较大维修空间。
此特点是半封闭式双螺杆压缩机完全不具有的。
单双螺杆压缩机比较
单、双螺杆压缩机的比较1：1、整机比较A：轴功率：单螺杆：双螺杆：B：噪声振动：单螺杆：无振动（钢币可直立不倒）噪声为：60-68dB 双螺杆：振动较大（因为力不能平衡）噪声为：64-78dBC ：轴承耐久性：单螺杆：径向、轴向平衡，轴承寿命长，转子轴承3万小时，星轮轴承5万小时。
双螺杆：完全没有平衡，二转子负荷特大，轴承寿命短，一般为：万小时，需要专业的人员经常开机更换轴承，工作量大。
D：温度：单螺杆的排气温度<90，双螺杆温度<110。
2、使用费用比较：A：电费（按三立方/小时计算）：单螺杆3**250*8=33600KW/h,双螺杆3**250*8=39000KW/h。
B：正常维护费：（1）、5年保质期内：正力精工自己开发生产，技术是自我产权，所以成本较低也无需受他人控制，服务服务订得都比较，相当于国外品牌子的2/3。
双螺杆机的技术及主机头现在还大部分来源于国外，国处品牌的螺杆机售后服务的价格都是让中国人无法承受，但买了人家的机子又不能不用。
（2）、5年保质期后，正力精工主机虽然保质也是5年，但主螺杆（转子）却保终身（暂订30年），星轮转子保8年，也就是说我厂产品应该是在8年后才需要换星轮转子，而且价格也相当低。
双螺杆机保5年，那是因为螺杆一般为5年的寿命，第5年需要换一次螺杆，其费用相当于整体主机价格的1/3。
备注：如果按都运行30年，双螺杆机要换5次螺杆，费用相当于可买新一台主机的倍，而单螺杆只需换星轮3次，而且星轮价格相当的低，这一块的费用单螺杆只有双螺杆的大约10%左右。
C：油的耗量：单螺杆因为运行温度低，所以油本身要求不高，所以费用低。
双螺杆因为运行温度高，所以对油的要求就高，再加上高温使油碳化，更换又次数多，所以费用极高。
D：轴承寿命：单螺杆的轴承为3-5万小时换一次。
双螺杆为万小时换一次。
（同等轴承SKF）二、单螺杆机的技术优势：单螺杆压缩机除具有双螺杆压缩机所固有的可靠性高、操作维护简便、适应性强、无惯性等优点外，还克服了双螺杆机在设计和结构上的缺点后发展起来的新一代压缩机，用单螺杆压缩机来取代双螺杆压缩机是动力用压缩机的必然发展趋势，是一个现代化企业的必然选择。
单机头对比多机头机组
单压缩机机组与多压缩机机组的综合比较制冷机组根据压缩机台数的不同，可分为单机头机组和多机头机组。
在空调制冷工程的实际应用过程中，由于工程的制冷量需求的不同，两种机组各具特点，下面通过几个方面来进行具体的分析。
单压缩机机组单压缩机机组的主要优点是：满负荷运行效率高，机组的结构简单；单压缩机机组的主要缺点是：（1）虽然各制造商推出的产品绝大部分均能实现容量在10－100％无级调节，但是在低负荷下，由于压缩机的损失加大，电机效率下降等因素，机组效率将会有明显的下降。
（2）目前绝大部分空调用螺杆机组均采用压差供油，在负荷减小的情况下，压缩机供油困难，不得不借助于热气旁通装置，从而降低了机组效率。
（3）由于单压缩机机组采用一台驱动电机，当采用比较普遍使用的星－三角方式启动时，机组的启动电流为额定运行电流的2－3倍，对于电网有较大的冲击。
单压缩机机组的应用场合：单压缩机机组主要用在负荷稳定，机组常年运行在高负荷状态下的场合，或者多台机组配合使用。
如果工程选用的机组数量≥4台时，单压缩机组比较有优势（如果制冷系统没有分区），因为制冷系统的备用性得到保证，同时避免多压缩机机组的压缩机过多的问题，制冷系统的易损件也比较少。
多压缩机机组随着螺杆式压缩机半封闭化、小型化及控制系统的发展，近几年来，多压缩机螺杆式冷水机组取得很大的发展，其适合制冷量的范围为240－1550kW。
多压缩机机组的主要优点：（1）可以根据负荷的需要调节运行压缩机的台数，能大大提高冷水机组在部分负荷下运行的效率。
由于绝大多数空调用冷水机组段负荷变化很大，多压缩机机组能够适应制冷负荷的变化、制冷对象的具体要求和制冷系统的灵活性要求，尤其是能够满足建筑物的最低负荷，同时又能够保证机组的性能。
故对于使用冷水机组台数不多的中小项目，多压缩机机组可大大节省运行费用。
（2）对于部分使用双回路或多回路设计的机组，压缩机为互为备用，在某一回路需维修保养时，其他回路仍可正常运行，提高部分负荷制冷量。
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能量调节方式
能量调节机构与双螺杆式相似,通过油活塞推动滑阀调节,因其有二个星型齿轮须配二个卸载用滑阀,比双螺杆压缩机多消耗功率,同时多一个控制系统.
通过油活塞推动滑阀调节内容积比,只须一个卸载用滑阀.
3.
润滑系统
无专门的供油系统,可靠性不高.机组不带油分离器、油泵、油冷却器和油加热器,也没有专门的油过滤器和油压保护控制器,它仅通过一个引射器将蒸发器底部与冷媒混合在一起的润滑油直接引到电动机轴承和转子轴承处,对这两部分部件进行润滑.油路简单,如造成堵塞现象,容易对轴承产生磨损,影响压缩机和电动机的使用寿命.
有一套辅助油路系统以完成润滑油分离、冷却、过滤、加压的过程从而在气缸内喷油起到润滑作用.压缩机有一闭式联接的油分离器,无运动件,可减少随排气带走的润滑油含量,从而优化换热器性能.在大部分工况下,撞击、改变方向和降低速度可以提供有效的油分离效果.主油箱们于油分离器中.压缩机的转子轴承处还有一个油箱,以便在启动、减速停机和断电时提供润滑.运行时,无需油泵,系统压差就能保证足够的润滑油流量,这样减少了系统能耗.
约克双螺杆式冷水机组与
其他品牌单螺杆式冷水机组技术比较
内容
单螺杆式冷水机组
约克双螺杆式冷水机组
1.
压缩机的基本特点
单螺杆式压缩机,主要由一个螺杆和左右二侧垂直安装的两个完全相同的星型齿轮构成,螺杆同时带动二个行星齿轮旋转压缩气体.螺杆一般是采用高强度锻钢制成,星型齿轮采用工程塑料或复合纤维材料制成,重量较轻,转速高,但在运动中与螺杆相接触,易产生磨损,性能随时间变化较大.而且工程塑料其热膨胀系数较金属材料大得多,排气温度受到严格限制,须用制冷剂喷入压缩腔降低排气温度,消耗部分冷量使系统制冷效率下降.密封处为线接触,由液体冷媒密封.部件多,推力轴承3个,径向轴承4个.有3根转轴,构造复杂,保养检修复杂.
采用效率高且技术成熟的R22冷媒，根据蒙特利尔条约（Montreal Protocol）R22冷媒的淘汰年限为2020年，中国属发展中国家，因此R22冷媒的最终淘汰年限将比此时限晚20－30年，即2050年左右。因此根本无需担心冷媒适用问题。
压缩机加工精度
螺杆和星型齿轮加工精度要求不高,齿轮由工程塑料制成,成本低廉.
双螺杆加工材料成本较高,设备精度要求严格.
5.
换热器构造与换热管
蒸发器采用0.025”内壁厚度的铜管,在管支撑处也有螺纹.在运行时会产生振动,强度不够,容易产生裂痕,影响换热效果和使用寿命.
约克铜管标准厚度为0.028",外翅内螺旋铜管,在中间支撑板处铜管内外为光滑表面,并且管壁加厚,管束在支撑板处胀管固定,消除了支撑板处铜管的磨损.
采用Frick高质量的工业用双螺杆式压缩机.精度高,可靠性强.双螺杆式压缩机是目前较多采用的螺杆机形式,制造精度高,由二个设置在机壳内的螺杆阴阳转子啮合转动,来改变齿槽的容积和位置,完成压缩过程.螺杆由锻钢制成,加工精度很高,从而确保有较小的间隙,减小容积间隙损失,压缩机装有滚子轴承以承受径向负载,轴向上推轴承可承受轴向负荷.运行时由它们共同维持转子的精确定位以减小泄漏,保持效率.转子运动时,相互并不紧密接触,磨损小,有喷油润滑系统喷入润滑油在转子和气缸表面形成一层油膜,可以起到有效的润滑作用,降低啮合噪声,同时可以减小压缩腔及转子间隙,减小泄漏量.
6.
压缩机免检时间
20000小时以上
约10000小时
7.
售后服务
维修服务网不广,不能提供完善的售后服务,国内无零部件仓库.
约克有完善的售后服务网,在上海设有维修中心,拥有几十位专业维修工程师,并设有保税仓库,在厦门设有维修站，随时提供维修服务.
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关于冷媒问题
采用R134a，虽然为环保冷媒，但用于螺杆式制冷机时，效率低下，比采用R22的螺杆机制冷量要小34％左右。这势必增加很大的运行费用。