螺桿壓縮機(jī)也是一種容積型制冷壓縮機(jī),它是由一對相互嚙合的轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的周期性容積變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的過程。與活塞式相比,它具有易損件少、對液擊不敏感、主機(jī)體積小、排溫低、產(chǎn)冷量可無級調(diào)控,易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點,因此近年來螺桿壓縮式制冷系統(tǒng)發(fā)展勢頭很好,在大型系統(tǒng)中有代替活塞式的趨勢。由于壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)上的不同,螺桿壓縮式制冷系統(tǒng)與活塞式制冷系統(tǒng)的主要差別在于壓縮機(jī)部分和油路部分的管道連接上,圖1-4-1是一個典型的單級螺桿壓縮式制冷系統(tǒng)原理圖,由圖可見,制冷劑的主流程及工作原理與活塞式類似,所不同的是機(jī)組部分的油路(詳見圖1-4-2)。
螺桿機(jī)需要供油的部位有:(1)兩轉(zhuǎn)子的嚙合部,油起潤滑、密封和冷卻作用。(2)兩轉(zhuǎn)子的前后軸承,起潤滑和冷卻作用。(3)非聯(lián)軸器端的轉(zhuǎn)子端部平衡活塞,油以壓力形式供給平衡活塞,用以平衡轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮氣體時產(chǎn)生的軸向推力,從而減少轉(zhuǎn)子端面磨損。(4)能量調(diào)節(jié)滑塊的動力活塞兩端。用以沿軸向移動滑塊來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸汽量。由圖1-4-2可見整個油路系統(tǒng)包括以下幾個部分:
(1)油分離器和油箱,由于螺桿機(jī)的排氣中帶有大量的油霧,要求設(shè)置高效率的油分離器,向壓縮機(jī)供油的油箱與油分離器連成一體,即螺桿機(jī)是利用油分的底部來做貯油箱的,這一點和活塞式壓縮機(jī)有較大的不同,后者是利用曲軸箱來貯油的。當(dāng)環(huán)境溫度較低,停機(jī)后油箱里的油黏度增大,可能影響下次開機(jī)時油泵上油;對氟系統(tǒng),若油內(nèi)含有的制冷劑數(shù)量較多時,剛啟動也會產(chǎn)生油泡而影響上油,因此螺桿機(jī)的貯油箱里設(shè)有油加熱器,必要時,在啟動前對油進(jìn)行加熱以免上述現(xiàn)象發(fā)生。
(2)油冷卻器,壓縮機(jī)所用潤滑油需要有一定的黏度,而油箱里剛分離下來的潤滑油溫度較高無法保證用油黏度,因此需用冷卻器把油溫冷卻至313K左右。目前的油冷卻器采用的冷卻方式有:水冷卻、高壓制冷劑液體冷卻和制冷劑節(jié)流冷卻三種。
(3)油過濾器,有粗濾和精濾兩種,在油泵前設(shè)置粗濾器,在油泵后進(jìn)壓縮機(jī)前設(shè)精濾器,目的都是防止雜質(zhì)隨油進(jìn)入壓縮機(jī)。有的系統(tǒng)在精濾器的兩側(cè)設(shè)壓差保護(hù),當(dāng)過濾器堵塞、兩側(cè)壓降增大至一定數(shù)值時(49kPa左右),油壓保護(hù)裝置延時30秒動作使壓縮機(jī)停車。
(4)螺桿制冷壓縮機(jī)用的油泵大都為齒輪泵,并由專門的電機(jī)直接驅(qū)動。為了保證供給壓縮機(jī)的潤滑油有足夠的壓力,在泵的出口處還裝設(shè)油壓調(diào)節(jié)閥。
(5)油分配總管,油泵泵出的油經(jīng)精濾器進(jìn)一步過濾后送至油分配總管,由分配總管導(dǎo)至壓縮機(jī)的各需油場所。
潤滑油從分配總管進(jìn)入壓縮機(jī),隨制冷劑氣體排入油分離器,被分離后進(jìn)入油冷卻器冷卻,爾后經(jīng)由粗濾器、油泵、精濾器再到油分配總管便完成了一次循環(huán)。