1、螺杆制冷压缩机的工作原理与特点
螺杆制冷压缩机属于容积式气体压缩设备,其工作原理基于通过封闭容积周期性变化实现气体压缩。该类压缩机主要由一对相互啮合的螺旋形转子(阳转子与阴转子)、机体、吸气端座、排气端座及滑阀等关键部件组成。

在运行过程中,两个具有特定齿形的转子在密闭的机体腔内旋转,并借助彼此之间的啮合关系以及与端座、缸体壁面之间的密封配合,形成若干个独立的封闭齿间容积。随着转子的连续转动,这些齿间容积依次经历吸气—压缩—排气三个基本过程,从而完成对制冷剂气体的连续压缩输送。


结构紧凑,零部件数量少,可靠性高  
相较于往复式或其他类型压缩机,螺杆压缩机整体结构更为简洁,运动部件数量少,尤其是采用高强度合金材料制造的转子系统和高性能轴承,使其具备良好的机械强度和耐磨性能,适用于长时间连续运行。

强制输气特性显著,排气量稳定  
由于其容积式工作原理,螺杆压缩机的排气量主要取决于转子的几何尺寸和转速,几乎不受排气压力波动的影响,表现出良好的供气稳定性,特别适合负荷波动较大的制冷系统。

宽广运行工况下的高效性能  
螺杆压缩机在较宽的工作范围内(如蒸发温度、冷凝温度变化较大时)仍能保持较高的等熵效率和容积效率,适应性强,节能效果显著。

滑阀调节实现无级能量调节功能  
通过配置滑阀机构,可在运行中实现制冷量的无级调节(通常为10%~100%),调节范围广,响应迅速,且不影响压缩机的正常运行状态。此外,螺杆压缩机对液态制冷剂吸入不敏感,具备一定的抗液击能力,提高了系统的安全性和稳定性。



2、螺杆制冷压缩机的应用分析
在螺杆制冷压缩机中,电机作为驱动核心,其热管理对系统稳定性和寿命具有关键影响。常见的电机冷却方式如下:

吸气冷却方式
利用低温低压的制冷剂气体通过电机腔进行冷却。然而,在低温工况下,由于制冷剂质量流量较低,经过电机时吸收热量后可能产生较大的过热现象,导致吸气比容增加、单位质量制冷量下降,从而降低系统整体效率。

膨胀阀节流冷却方式
采用膨胀阀将高压液体制冷剂节流降压后注入电机腔,实现主动控温。该系统通过温度反馈机制调节膨胀阀开度,使电机温度维持在安全范围内,具备动态响应能力和温度弹性控制特性。

限流孔口 + 多路电磁阀联合控制方式
该方案配置两个电磁阀:电磁阀1为主供液通路,与压缩机同步启停;电磁阀2为辅助冷却回路,依据电机内嵌PT100温度传感器反馈信号进行智能启闭控制。当检测到电机温度高于80℃时开启冷却,低于50℃时关闭,形成闭环温度控制逻辑,确保电机运行安全性。


3. 润滑油系统的功能与维护要求
润滑油在螺杆压缩机中起着多重关键作用,包括密封、冷却、润滑和降噪等功能。首次运行72小时后建议更换润滑油以清除初次运行中产生的金属碎屑。若电机烧毁,会产生酸性物质及碳化颗粒,必须多次更换润滑油与油过滤器,直至油质酸值与清洁度符合标准。

系统外接油路须配置高精度油过滤器,并设置压差开关监测滤芯状态,通常设定压差达到1.5 bar时更换滤芯。长期运行于高温排气状态下(95~110℃),会加速润滑油氧化劣化,需加强油品状态监测与定期更换工作。


4. 吸排气管路设计要点
合理的吸排气管路布置对于压缩机运行稳定性与振动控制至关重要。管路应具备足够的柔性长度,避免因热位移或机械振动对压缩机本体施加额外应力。

推荐使用铜管作为吸气与排气连接管材,因其良好的减振性能和导热性有助于提高系统可靠性。在吸气端应安装高效吸气过滤器,并根据压降情况(如大于0.5 bar)及时清理或更换,确保系统清洁度与流动阻力处于合理范围。

5.外置油路冷却系统类型与实施
为确保润滑油在最佳温度范围内工作(一般入油温度不超过60℃),需配置有效的油冷却系统。

风冷式油冷却系统:通过风机强制空气流经翅片式油冷却器,实现油液的自然散热。适用于中小型系统或环境温度可控场景。

水冷式油冷却系统:采用循环水泵驱动冷却水通过壳管式换热器,实现对润滑油的高效快速降温,适用于大功率或连续运行工况。


6. 经济器系统在制冷系统中的应用
经济器是一种提升制冷系统性能的关键附件,尤其适用于高温冷凝、低蒸发温度等极端工况。

工作原理:从冷凝器出口引出一部分液态制冷剂,经经济器膨胀阀节流后进入中间过冷器,吸热蒸发为饱和蒸气后返回压缩机中间补气口(经济器接口)。此过程使主液路制冷剂进一步过冷,提升单位质量制冷量,同时有效降低排气温度,改善压缩机热负荷状况。

7. 油路辅助元件的功能与配置要求
为保障润滑油系统的可靠运行,需配置以下关键辅助组件:
油流量开关:监测油流量是否正常,防止压缩机失油造成干磨损坏;
外置油过滤器:提高润滑油清洁度,可清洗结构便于维护;
油路电磁阀:控制油路通断,配合系统启停逻辑;
油路视液镜:观察油流状态及含气量,判断供油是否正常;
油压差开关:实时监测油过滤器前后压差,超过设定值(如1.5 bar)触发报警或停机保护;

8. 电源供电要求与电机保护措施
三相交流电源是驱动螺杆压缩机电机的主要能源形式,其电能质量直接影响电机运行安全性与寿命。

电压不平衡问题:若三相电压不平衡度超过5%,可能导致电机启动失败或绕组过热,严重时甚至烧毁电机。
电流不平衡影响:电流不平衡程度通常是电压不平衡的6~10倍,易引发绕组局部过热,缩短压缩机使用寿命。
建议措施:配备电压监测装置,对供电质量进行实时监控,必要时接入稳压或调压设备,确保压缩机在安全电气条件下运行。