螺杆式制冷压缩机组的分类方式多样,以下从不同角度进行详细介绍:
一、按螺杆转子数量分类
1. 单螺杆式制冷压缩机组
结构特点:由一个圆柱螺杆(主螺杆)和两个对称布置的平面星轮组成,螺杆上有螺旋槽,星轮上有齿,通过星轮齿与螺杆槽的啮合实现气体压缩。
工作原理:螺杆旋转时,星轮齿依次切入螺杆槽,使齿间容积逐渐减小,从而压缩气体。
应用场景:适用于中小型制冷系统,如部分空调机组、工业冷水机组等。
2. 双螺杆式制冷压缩机组
结构特点:由一对互相啮合的阴阳螺杆(阳螺杆为凸齿,阴螺杆为凹齿)组成,通过螺杆的旋转运动实现气体的吸入、压缩和排出。
工作原理:阴阳螺杆反向旋转,齿间容积随着螺杆的转动而变化,完成气体的压缩过程。
应用场景:广泛应用于大型制冷系统,如冷库、化工制冷、中央空调等领域,是目前市场上最常见的类型。
二、按压缩级数分类
1. 单级压缩机组
特点:气体仅通过一级压缩达到所需压力,结构简单,系统布置紧凑。
适用范围:适用于压缩比(排气压力与吸气压力之比)较小的工况,如常规的空调、冷藏等制冷系统。
2. 双级压缩机组
特点:气体经过两级压缩,中间通常设置中间冷却器,降低压缩过程中的温度,提高效率。
适用范围:适用于压缩比较大的工况,如低温制冷(如 - 30℃以下的冷库)、高海拔地区或需要更高排气压力的场合。
三、按冷却方式分类
1. 风冷式压缩机组
冷却介质:利用空气作为冷却介质,通过风扇强制空气流动,带走压缩机运行时产生的热量。
优点:无需冷却水系统,安装灵活,适用于水资源缺乏或难以布置水冷系统的场所。
缺点:冷却效率相对较低,运行噪音较大,对环境温度敏感(高温环境下性能可能下降)。
应用场景:中小型制冷设备、移动式制冷装置(如冷藏车)等。
2. 水冷式压缩机组
冷却介质:以水作为冷却介质,通过冷凝器将热量传递给冷却水,再通过冷却塔或其他方式将热量散发到外界。
优点:冷却效果稳定,效率高,适用于高温、高负荷工况。
缺点:需要配套的冷却水系统(如水泵、冷却塔、管路等),安装复杂,占地面积较大。
应用场景:大型工业制冷系统、中央空调主机等。
四、按能量调节方式分类
1. 滑阀调节式压缩机组
调节原理:在压缩机的转子之间设置一个可移动的滑阀,通过改变滑阀的位置,调节压缩机的有效工作长度,从而实现能量(制冷量)从 10%~100% 的无级调节。
优点:调节范围广,效率高,运行稳定。
应用场景:双螺杆式压缩机组中最常见的能量调节方式,适用于需要频繁变负荷运行的系统。
2. 变频调节式压缩机组
调节原理:通过改变电机的供电频率,调节螺杆转子的转速,从而改变压缩机的输气量,实现能量调节。
优点:调节响应快,节能效果显著(尤其在低负荷时),运行噪音低。
缺点:需要配套变频控制器,初始投资较高。
应用场景:对节能要求高、负荷波动较大的系统,如部分高端中央空调、精密工业制冷等。
五、按制冷剂类型分类
1. 氨(R717)螺杆式压缩机组
特点:氨具有良好的制冷性能,价格低廉,但具有毒性和可燃性,对系统安全性要求高。
应用场景:大型冷库、化工制冷等工业领域。
2. 氟利昂(如 R22、R134a、R32 等)螺杆式压缩机组
特点:氟利昂制冷剂种类繁多,多数为无毒、不可燃(或难燃),安全性较高,适用于不同温度范围。
应用场景:商用空调、中小型冷库、食品加工等领域。
3. 二氧化碳(R744)螺杆式压缩机组
特点:环保性能优异(GWP=1),但工作压力高,对设备密封性和强度要求高。
应用场景:近年来逐渐应用于超低温制冷、跨临界循环系统(如冷链物流、热泵等)。
六、按用途分类
1. 空调用压缩机组
特点:主要用于空气调节,制冷温度范围通常为 0~15℃(如冷水机组为空调末端提供冷冻水)。
应用场景:商业建筑、住宅、数据中心等的中央空调系统。
2. 冷藏用压缩机组
特点:用于食品冷藏、保鲜,制冷温度通常为 - 5~10℃(如冷库、冷藏柜)。
应用场景:食品加工、超市冷链、医药仓储等。
3. 低温用压缩机组
特点:制冷温度低于 - 30℃,用于速冻、深冷加工等场景,通常采用双级压缩或复叠式制冷循环。
应用场景:冰淇淋生产、生物样本储存、化工低温反应等。
七、其他分类方式
1. 按润滑方式分类
喷油式压缩机组:在压缩过程中向气缸内喷入润滑油,起到润滑、密封、冷却和降噪的作用,是最常见的类型。
无油式压缩机组:采用特殊设计(如干螺杆),压缩过程中不使用润滑油,避免制冷剂被污染,适用于对纯度要求高的场合(如医药、食品行业)。
2. 按布置形式分类
开启式压缩机组:电机与压缩机分开布置,通过联轴器连接,便于维护,但密封性较差,可能存在制冷剂泄漏风险。
半封闭式压缩机组:电机与压缩机共用一个壳体,结构紧凑,密封性较好,应用广泛。
全封闭式压缩机组:电机与压缩机完全封闭在一个焊接的壳体中,密封性最佳,适用于小型制冷设备(如家用冰箱、部分空调压缩机),但维修难度较大。
总结
螺杆式制冷压缩机组的分类方式反映了其结构特点、性能优势和适用场景的差异。在实际应用中,需根据制冷量需求、温度范围、安装条件、节能要求及制冷剂特性等因素综合选择合适的类型。例如,大型工业制冷优先考虑双螺杆水冷式机组,而中小型商用场景可能更适合风冷式或变频调节的半封闭式机组。