1.概述

1.1产品特点、用途及使用条件

螺杆式制冷压缩机组的主要特点是：排气温度低，可以在大压力比下单机运行；容积效率高；易损件少，运转周期长，使用安全可靠；振动小，运转平稳；能量可以无级调节等。

其使用条件是：

冷凝温度：≤43℃

蒸发温度：-40~+5℃

排气温度：≤105℃

喷油温度：25~65℃

喷油压力：高于排气压力0.15~0.3MPa

1.2产品型号的组成及其代表意义，型号有大写汉语拼音字母和数字组成：

图1螺杆式制冷压缩机组命名方式

2.螺杆式制冷压缩机组的组成及工作原理

螺杆式制冷压缩机组包括：螺杆式制冷压缩机、气路系统、油路系统和控制系统，这些设备（除启动柜之外）装在同一公共底座上，构成机组。

气路系统包括：吸气截止阀、吸气过滤阀、吸气止回阀、排气止回阀、排气截止阀等。

油路系统包括：高效油分离器、油冷却器、油粗过滤器、油泵、油精过滤器、恒压阀、回油过滤器等。控制系统包括：启动柜、控制台。

典型螺杆式制冷压缩机组流程图见附图1（液氨冷却）

2.1螺杆式制冷压缩机

螺杆式制冷压缩机是回转式容积型压缩机，依靠气体进入机体后体积的缩小室气体密度急剧增加而使气态制冷剂压力升高。

螺杆式制冷压缩机的机体内装有两只相互啮合的平行转子-----阳转子和阴转子。具有凸齿的转子为阳转子，通常它与原动机连接，功率由此输入。具有凹齿的转子称为阴转子。当阳转子转动时，两转子的齿部相互插入到对方的齿槽内，随着转子的旋转，插入的长度越来越大，容纳气体槽的容积越来越小，从而达到压缩气体制冷剂的目的。

在阴、阳转子的下部，装有一个由油缸内油活塞带动的能量调节滑阀，由电磁（或手动）换向阀控制，可以在10%--100%范围内实现制冷量的无极调节，并能保证压缩机始终处于低能级启动，以达到较小的启动扭矩，滑阀的工作位置可通过能量传感机构转换为能量百分数，并且在机组的控制盘上显示出来。

为使压缩机正常工作，需要向压缩机内喷油。向压缩机工作腔喷油，可以起到密封和冷却的作用；轴承、轴封、平衡活塞的工作也需要提供润滑油。

由于螺杆具有较好的刚性和强度，吸、排气口又无阀门，故一旦液体制冷剂通过时，不会产生“液击”。一般螺杆制冷机均采用压力喷油润滑，因此运动部件能得到良好的润滑、冷却，同时压缩机的排气温度较低。由于螺杆压缩机没有吸、排气阀，也没有像活塞压缩机那样的余隙容积，强度有较大，故能适应高压比的要求。

2.1.1螺杆式制冷压缩机的工作过程

螺杆式制冷压缩机属于回转式容积型压缩机，它利用一对相互啮合的阴阳转子在机体内做回转运行，周期性地改变转子对每对齿槽间的容积来完成吸气、压缩、排气三过程。单级螺杆式制冷压缩机内装有一对转子，主动转子4个齿，从动转子6个齿。两个转子装入机体中，有主动转子带动从动转子相互啮合而转动。

阳转子每转动一圈，压缩机完成四个吸气、压缩、排气过程。（如图）

a、吸气过程

当转子转动时，

2.1.2螺杆式制冷压缩机的主要零部件

螺杆式制冷压缩机由机体、转子、滑阀、轴封和联轴器五个部分组成。

2.1.2.1机体部分

机体部分由吸气端座、机体、排气端座等组成，这些零件的材料为HT200。吸气端座上设有轴向吸气口；机体内与两转子配合的内孔加工成“∞”字形，并设置油径向吸气口；排气端座上设置有轴向排气口。

2.1.2.2转子部件

转子分为主动转子（一般为阳转子）与从动转子（一般为阴转子），均采用QT600--3材料铸造，利用专用设备加工而成。转子采用QT600--3有利于吸收噪声。主动转子直接与电动机相连，转速为2960r/min，从动转子在主动转子的推动下转动，其转速为1973 r/min。

2.12.3滑阀部件

滑阀部件的功能是调节压缩机的输气量。滑阀两圆弧表面上加工出了压缩机径向排气口，滑阀向排气口方向移动可以减载，降低压缩机输气量；滑阀向吸气口方向移动可以增载，提高压缩机输气量。根据使用工况不同（即内容积比不同）分别设置几组滑阀，其上所开径向排气口也各工况的容积比相对应（即与各工况相对应），根据用户使用工况将其中一组滑阀装入机器上即可。利用滑阀能够实现制冷量的无级调节，调节范围在10~100%之间。滑阀分组如下：（表1）

表1

2.1.2.4轴封部件

轴封为机械式密封，轴封的冷却及润滑均有高压油来完成，进入的润滑油压力比排气压力高0.15~0.30MPa。

由于轴封是在较高的压力区工作，所用摩擦材料具有足够的刚性和强度，静环选用耐压强度较高的碳化硅，动环用石墨制成，它的弹性模数较大，其密封口经研磨及抛光加工，可达到较高的光洁度。

密封圈为O型环，材料为丁腈耐油橡胶（用于氨机）。

2.1.2.5联轴器部件

压缩机联轴器分为柱销式和膜片是联轴器两种，两者均属于饶性联轴器。

2.2油路系统

本机组所用螺杆式制冷压缩机是单级喷油螺杆式制冷压缩机，向压缩机内喷入的润滑油量约为压缩机理论排气量的0.5~1%。润滑油在机器内启润滑、冷却、密封及消音的作用。

油路系统包括：高效油分离器、油冷却器、油泵、油粗过滤器、油精过滤器、恒压阀、平衡管及阀门等。

2.2.1油分离器

作用：分理出压缩机排气中所夹带的润滑油，使进入冷凝器的高压气体制冷机纯净，减轻润滑油膜对传热的不良影响，降低润滑油的消耗。同时建立必需的由液位差，为油冷正常工作提供保证。

结构：卧式油分，压缩机所排出的高压气体经排气管转向，进入油分空间后进行减速、反向，分离出大部分润滑油，这是第一次分离；制冷剂气体经过桶体流向高效油分滤芯时，润滑油微粒与桶壁吸附及重力沉降，完成第二次分离；制冷剂气体进入高效油分滤芯，经吸附、凝聚除去其余的油，这是第三次分离。分理出润滑油的洁净制冷剂最后排出油分离器进入冷凝器。

油分离器上设有电加热器、安全阀、视油镜、液位开关、放气阀、回油阀、旁通阀以及排污阀。在运行过程中，手动旁通阀应保持开启状态。

注意：电加热器的用途是在油温低时给油加热，当油分离器中无油时不能给加热器通电，否则会损坏加热器。运行过程中应确保安全阀之前的截止阀处于开启状态。

回油阀应常开，在回油时利用视油镜之后的通阀开度控制回油量。

2.2.2冷油器

作用：经油分离器分离出的润滑油，处于较高温度状态，无法直接喷入压缩机起冷却、润滑作用。油冷却器的作用就是使这些润滑油冷却下来，以便循环使用。

结构：卧式管壳式换热器，壳程为油，管程为液氨。因折流板的作用，油在管壳之间转折，多次纵横掠过换热管。润滑油流速约为0.5～0.8米/秒。

液氨冷却的螺杆式制冷压缩机组一般需要配置辅助贮液器，用于分离从油冷却器回气中夹带的液态制冷剂，并可兼作贮液器用，为油冷却器提供液态制冷剂。

制冷系统运转前，压缩机组油冷却器内充满液态制冷剂。当压缩机开始工作时，润滑油温度逐渐升高，油温超过系统冷凝温度后，油冷却器内制冷剂吸收润滑油的热量蒸发，低密度的制冷剂蒸汽从油冷却器上部管道进入辅助贮液器。从油冷却器进入辅助贮液器的气体中夹带液态工质，经过辅助贮液器被分离，气体经管道进入冷凝器入口端，从而将润滑油的热量转移至冷凝器。

在油冷却器中的制冷剂不断蒸发的同时，由于辅助贮液器底部的出液管与油冷却器下部相连，在重力作用下，辅助贮液器内的液态制冷剂源源不断进入油冷却器，补充蒸发的制冷剂。

润滑油的热负荷由于被蒸发的制冷剂所带走，油温稳定在一定的范围内，油温下限始终会高于冷凝温度，上限于油冷气的面积大小和压缩机运转工况有关，一般不超过冷凝温度20℃，所以，采用该冷却方式能够很好地将油温控制在高于冷凝温度10～20℃之间。

2.2.3油粗过滤器

作用：清除润滑油中的较大尺寸杂质颗粒，使进入油泵的润滑油县对清洁，同时减轻油精过滤器的负担，以保证油泵及压缩机润滑良好，工作正常，避免磨损。

结构：外壳为无缝钢管，过滤芯为不锈钢丝网制成的圆筒形结构，端盖可拆卸，用于更换、清洗过滤芯。

过滤芯应定期清洗。清洗时，可用压缩空气吹过滤芯，使其附着的杂质颗粒脱落，然后再浸入煤油中清洗，最后用压缩空气吹除干净即可。

油粗过滤器上设有放气阀、排污口。其中，在机组形成真空后，可以利用此放气阀加油。

2.2.4油精过滤器

作用：进一步清除润滑油中小尺寸的杂质颗粒，最后确保进入压缩机的润滑油非常清洁，以保证压缩机轴承、转子、轴封等磨擦点润滑良好，正常工作，减低磨损。

结构：与油粗过滤器相似，但构成过滤芯的不锈钢丝网更密。

过滤芯应定期清洗，更换工作应在停机时进行。

图2油粗过滤器

2.2.5油泵

作用：供给各润滑点压力油，润滑各磨擦部件及驱动油压控制系统零部件动作。

结构：转子泵或齿轮泵，自带电动机驱动。

使用：初次启动前，应确保吸油管内充满润滑油，检查油泵旋转方向是否正确，可利用点动法检验。正常工作时，油温最高不超过65℃。运转中，若出现噪声过大现象及油压力表指针抖动或摆动过大的情况时，应检查油粗过滤器是否堵塞和吸油管路是否有气体存在，如有上述情况应及时排除。

2.2.6恒压阀

作用：自动调节油泵排油压力，使油压比压缩机排气压力高0.15~0.3MPa。当油泵排油压力偏高时，该阀将自动增大流量，使压力降低；反之，当油泵排油压力偏低时，将自动减小流量，使压力升高。

结构：该阀的开关是由阀内部的活塞上下移动来实现的。活塞两端分别感受进口油压与出口油压，活塞在弹簧力的作用下移动，可以改变油的流量，从而保证油泵两端的压差。阀的进口端与油泵的出口端相连，出口端与油泵的进口相连。

注意：该阀的设定值出厂前已调好，如使用过程中需要另行设定应由专业人员操作。

2.3气路旁路

本机组气路旁路系统包括：吸气截止阀、吸气过滤器、吸气止回阀、排气接管、排气止回阀、排气截止阀、旁路阀、安全阀等等。

各组成部件及结构功能如下：

示意图见附图2：

2.3.1 吸排气截止阀

吸排气截止阀有直角式和直通式两种，为钢制法兰截止阀，阀口处镶嵌了聚四氟乙烯密封圈。注意关闭阀门时不要以猛力冲击关闭。

2.3.2 吸气过滤器

 壳体有无缝钢管制成，过滤芯以不锈钢丝网制成，气体有网内流向网外，将脏物留在网内，使进入压缩机的气体干净。见图3

吸气过滤器体上设有加油阀，用于在机器运转中加油，加油时应使吸气压力低于大气压力，并控制加油速度不能太快。

2.3.3 吸排气止回阀

止回阀为立式结构，作用是防止气体倒流。外形图见图4，阀芯靠自身重力及

软弹簧的弹力压在阀口上，阀口处镶嵌了聚四氟乙烯密封圈。

2.3.4 排气止回截止阀

LG25系列机组中 排气截止阀和排气止回阀由止回截止阀代替。这是一种组合阀，集合了止回阀和截止阀的功能。当阀门开启时相当于止回阀；当阀门关闭时相当于截止阀。阀体用钢管焊接而成，外观呈角式结构。阀体内的阀口处镶嵌了聚四氟乙烯密封圈。气体流动方向为下进侧出。见图5

2.3.5 旁通系统

旁通系统的作用是在压缩机停机过程中，使压缩机吸气管和排气管短路，平衡吸排气压力，防止压缩机倒转。旁通管路包括压缩机上的手动旁通阀、油分离器上的手动旁通阀和电磁阀，三者之间串联连接，其中两个手动旁通阀常开，电磁阀常闭，即旁通管路关闭。

3 带经济器的螺杆式制冷压缩机组

3.1 概述

该机组是在一般螺杆制冷压缩机组的基础上，通过增加一个经济器组合而成。一般的螺杆制冷压缩机在低温工况下，虽然也能保证正常运行，但经济性较差。通过把来自贮液器的高温高压液体在经济器中过冷，使制冷能力增大，提高了制冷系数，节省了电能。

3.2 结构特征与工作原理

该机组是利用螺杆式压缩机吸气、压缩、排气单向进行的特点，增加一个经济器，在其中间压力下对压缩机进行补气。见原理图。

如图可以看到，来自贮液器或冷凝器中的液体在经济器中分成两路，一路经过节流阀节流后变成低温气液混合物，进入经济器后，吸收进入经济器的另一路高温液体的热量后变成气体，被压缩机中间压力的孔口吸入。另一路高温液体进入经济器经过热交换变成过冷液体后进入蒸发系统。这样使制冷能力得到了提高，弥补了单机螺杆制冷压缩机在高压力比的低温工况下效率不高的缺陷。