【螺桿制冷機】螺桿制冷機組基礎(chǔ)知識

制冷:利用機械設(shè)備將物體的溫度降低到所需的溫度稱為制冷。
在制冷過程中,由低溫到高溫的傳熱是由于外部能量的消耗,而外部能量的消耗是通過壓縮機的工作來實現(xiàn)的。
煮沸;水煮需要吸熱,煮沸時100度;氟利昂是-30度開始煮沸,吸熱。
基本壓縮制冷循環(huán)的基本過程:
基礎(chǔ)簡單的制冷系統(tǒng)由四個部分組成:①壓縮機;②冷凝器;③節(jié)流閥;④蒸發(fā)器。
制冷循環(huán)蒸發(fā)過程:
蒸發(fā)過程:節(jié)流閥截留的低壓液體從蒸發(fā)器內(nèi)周圍介質(zhì)中吸熱制冷。在蒸發(fā)過程中,制冷劑的溫度和壓力****。
制冷循環(huán)壓縮過程:
壓縮過程:制冷結(jié)束后,來自蒸發(fā)器的氣體被制冷壓縮機壓縮,溫度和壓力急劇上升。從壓縮機排出的氣體變成過熱的熱蒸汽。壓縮氣體時,壓縮機需要消耗一定的壓縮功,但制冷劑的熵**。
制冷循環(huán)冷凝過程:
冷凝過程:從冰箱排出的高溫高壓過熱蒸汽進入冷凝器與冷卻水或空氣進行熱交換,使過熱蒸汽逐漸變成飽和蒸汽,再變成飽和液體。當用冷卻水冷卻時,飽和液體的溫度繼續(xù)降低,發(fā)生過冷。冷凝過程中壓力****。
制冷循環(huán)的四個過程:
節(jié)流過程:從凝汽器出來的液體通過節(jié)流閥節(jié)流,變成常溫低壓液體。在節(jié)流過程中,制冷劑的焓是****。
以上四個過程依次循環(huán),達到制冷的目的。
控制接口:
制冷工藝概述:
從蒸發(fā)器出來的機組狀態(tài)是氣體的制冷劑;壓縮機絕熱壓縮后,變成高溫高壓狀態(tài)。壓縮氣體制冷劑在冷凝器中*壓冷卻和冷凝。冷凝后變成液態(tài)制冷劑,然后通過節(jié)流閥膨脹到低壓,變成氣液混合物。低溫低壓下的液體制冷劑吸收蒸發(fā)器中冷卻物質(zhì)的熱量,再次成為氣體制冷劑。氣態(tài)制冷劑通過管道再次進入壓縮機并開始新的循環(huán)。這是制冷循環(huán)的四個過程。這也是螺桿冷水機組的主要工作原理。
單級制冷機理論循環(huán)示意圖:
單級壓縮制冷循環(huán)壓焓圖:
0點—蒸發(fā)器出口;1點—壓縮機吸入口;2點—壓縮機排氣口;5點—節(jié)流裝置入口;6點—蒸發(fā)器入口6-0段:等溫等壓吸熱汽化過程。P0對應(yīng)于t0。兩點之間的焓差主要取決于蒸發(fā)溫度。在不影響要求的情況下,應(yīng)盡量提高蒸發(fā)溫度,增加制冷量。
階段0-1:蒸發(fā)壓力下的抽吸過程。這部分過熱是壓縮機安全運行所必需的。
第1-2節(jié):等熵壓縮過程。兩點溫度是壓縮機的排氣溫度,這兩點的焓差是壓縮機工作尺寸的主要參數(shù)值。因此,應(yīng)盡量減少兩點之間的距離,以節(jié)省能源。如果蒸發(fā)溫度恒定,盡可能降低冷凝壓力,以降低功耗。
第2-3節(jié):恒壓放熱過程。當排氣溫度T2降到TK時,制冷劑氣體放出顯熱,仍然是氣體。
第3-4節(jié):制冷劑釋放的潛熱液化,PK和TK恒定。該段占冷凝段釋放熱量的***以上。
4-5段:制冷劑液體繼續(xù)散熱(顯熱),TK降至過冷溫度T5,無相變,過冷是提高制冷量的重要措施。
第5-6節(jié):恒定焓節(jié)流過程。通過節(jié)流裝置,制冷機的PK降低到P0,由過冷液體狀態(tài)變?yōu)闅庖汗泊鏍顟B(tài),即濕蒸汽狀態(tài)。
以上均為理想狀況下的制冷循環(huán)過程,實際情況會有偏差。
螺桿壓縮機:
螺桿式(即雙螺桿)制冷壓縮機有一對相互嚙合并對旋的螺旋齒轉(zhuǎn)子。凸齒面轉(zhuǎn)子稱為陽轉(zhuǎn)子,凹齒面轉(zhuǎn)子稱為陰轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的齒相當于活塞的工作容積、轉(zhuǎn)子的齒槽、機體的內(nèi)壁面和兩端的端蓋等,相當于氣缸。機體兩端設(shè)有對角布置的吸、排氣孔。隨著轉(zhuǎn)子在機體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動,由于輪齒的侵入或斷開,工作容積不斷變化,從而周期性地改變轉(zhuǎn)子每對輪齒之間的容積,達到吸氣、壓縮、排氣的目的。在每個運動循環(huán)中,嚙合轉(zhuǎn)子具有幾個相同的工作容積,依次執(zhí)行相同的工作過程。這個工作卷稱為原始卷。它由轉(zhuǎn)子內(nèi)的一對齒面、機體內(nèi)壁面和端蓋組成。只有研究一個工作容積的整個工作循環(huán),才能了解壓縮機運行的全貌。
螺桿式制冷壓縮機的運行過程是從吸氣過程開始,氣體在密封的單位容積內(nèi)壓縮,***從排氣口排出。陰、陽轉(zhuǎn)子與“V”形體之間形成的一對齒的體積隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動而變化,其空間位置也不斷移動。
一、分離壓縮機排氣中的潤滑油,使進入冷凝器的高壓氣體制冷劑純凈,減少潤滑油膜對傳熱的不利影響,降低潤滑油的消耗。同時,建立了必要的油位差,保證了油冷的正常運行。
二、在臥式結(jié)構(gòu)中,從壓縮機排出的高壓氣體經(jīng)排氣管進入隔油空間減速并反向分離大部分潤滑油,這是***次分離;當制冷劑氣體流經(jīng)氣缸進入快捷隔油過濾器時,潤滑油顆粒和氣缸壁吸附并重力沉降,完成第二次分離;制冷劑氣體進入快捷隔油過濾器,被吸附,這是第三次分離。從潤滑油中分離出來的清潔制冷劑將油分離器排入冷凝器,分離出來的潤滑油進入油冷卻器。
三、油分離器設(shè)有電加熱器(未使用)、安全閥、油視鏡、液位開關(guān)、排氣閥、回油閥、旁通閥和排污閥。操作時,手動旁路閥應(yīng)保持開啟狀態(tài);安全閥前的截止閥應(yīng)開啟?;赜烷y應(yīng)常開。回油時,用后視鏡后的直通閥控制回油量。
螺桿制冷機的潤滑部件包括:凸凹螺桿(又稱陰、陽轉(zhuǎn)子)的旋轉(zhuǎn)嚙合部分;旋轉(zhuǎn)螺桿與殼體的相對滑動面;螺桿前后的滑動軸承;主動螺桿的平衡活塞和機械密封摩擦軸端表面。所有潤滑部位均設(shè)有與壓力油相連的油口。能量調(diào)節(jié)閥或殼體上不同尺寸和一定距離的油孔,可使?jié)櫥瑝毫τ椭苯訃娫谵D(zhuǎn)子上,冷卻潤滑轉(zhuǎn)子和殼體,密封運動部件間隙,減少壓縮氣體泄漏,降低運行噪聲。