【螺桿制冷機(jī)】螺桿制冷機(jī)組基礎(chǔ)知識
制冷:利用機(jī)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(jī)的工作來實(shí)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(jī);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(jī)壓縮,溫度和壓力急劇上升。從壓縮機(jī)排出的氣體變成過熱的熱蒸汽。壓縮氣體時,壓縮機(jī)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(jìn)入冷凝器與冷卻水或空氣進(jìn)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(dāng)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(dá)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(jī)組狀態(tài)是氣體的制冷劑;壓縮機(jī)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(jìn)入壓縮機(jī)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(jī)組的主要工作原理。
單級制冷機(jī)理論循環(huán)示意圖:
單級壓縮制冷循環(huán)壓焓圖:
0點(diǎn)—蒸發(fā)器出口;1點(diǎn)—壓縮機(jī)吸入口;2點(diǎn)—壓縮機(jī)排氣口;5點(diǎn)—節(jié)流裝置入口;6點(diǎn)—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(diǎn)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(jī)安全運(yùn)行所必需的。
第1-2節(jié):等熵壓縮過程。兩點(diǎn)溫度是壓縮機(jī)的排氣溫度,這兩點(diǎn)的焓差是壓縮機(jī)工作尺寸的主要參數(shù)值。因此,應(yīng)盡量減少兩點(diǎn)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(dāng)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(jī)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(shí)際情況會有偏差。
螺桿壓縮機(jī):
螺桿式(即雙螺桿)制冷壓縮機(jī)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(dāng)于活塞的工作容積、轉(zhuǎn)子的齒槽、機(jī)體的內(nèi)壁面和兩端的端蓋等,相當(dāng)于氣缸。機(jī)體兩端設(shè)有對角布置的吸、排氣孔。隨著轉(zhuǎn)子在機(jī)體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)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(dá)到吸氣、壓縮、排氣的目的。在每個運(yùn)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(jī)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(jī)運(yùn)行的全貌。
螺桿式制冷壓縮機(jī)的運(yùn)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(jī)排氣中的潤滑油,使進(jìn)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(yùn)行。
二、在臥式結(jié)構(gòu)中,從壓縮機(jī)排出的高壓氣體經(jīng)排氣管進(jìn)入隔油空間減速并反向分離大部分潤滑油,這是***次分離;當(dāng)制冷劑氣體流經(jīng)氣缸進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(yùn)動部件間隙,減少壓縮氣體泄漏,降低運(yùn)行噪聲。