螺桿機

20世紀30年代，瑞典工程師Alf Lysholm在對燃氣輪機進行研究時，希望找到一種作迴轉運動的壓縮機，要求其轉速比活塞壓縮機高得多，以便可由燃氣輪機直接驅動，並且不會發生喘振。為了達到上述目標，他發明了螺桿壓縮機。在理論上，螺桿壓縮機具有他所需要的特點，但由於必須具有非常大的排氣量，才能滿足燃氣輪機工作的要求，螺桿壓縮機並沒有在此領域獲得套用。儘管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司，對螺桿壓縮機在其它領域的套用，繼續進行了深入的研究。

基本介紹

• 中文名：螺桿機
• 外文名：luoganji
• 發明時間：20世紀30年代
• 發明人：瑞典工程師Alf Lysholm

發展歷程

1937年，Alf Lysholm 在SRM公司研製成功了兩類螺桿壓縮機試驗樣機，並取得了令人滿意的測試結果。1946年，位於蘇格蘭的英國James Howden 公司，第一個從瑞典SRM公司獲得了生產螺桿壓縮機的許可證。隨後，歐洲、美國和日本的多家公司也陸續從瑞典SRM公司獲得了這種許可證，從事螺桿壓縮機的生產和銷售。

最先發展起來的螺桿壓縮機是無油螺桿壓縮機，1957年噴油螺桿空氣壓縮機投入了市場套用，1961年又研製成功了噴油螺桿製冷壓縮機和螺桿工藝壓縮機。經過隨後持續的基礎理論研究和產品開發試驗，通過對轉子型線的不斷改進和專用轉子加工設備的開發成功，螺桿壓縮機的優越性能得到了不斷的發揮。

上世紀50年代，就有噴油螺桿式壓縮機套用在製冷裝置上，由於其結構簡單，易損件少，能在大的壓力差或壓力比的工況下，排氣溫度低，對製冷劑中含有大量的潤滑油不敏感，有良好的輸氣量調節性，很快占據了大容量往復式壓縮機的使用範圍，而且不斷地向中等容量範圍延伸，廣泛套用在冷凍、冷藏。

工作原理

螺桿壓縮機由一對平行、互相嚙合的陰、陽螺桿構成，是迴轉壓縮機中套用最廣泛的一種。分單螺桿和雙螺桿兩種，通常說的螺桿壓縮機指的是雙螺桿壓縮機。最早由德國人H.Krigar於1878年提出，直到1934年瑞典皇家理工學院A.Lysholm才奠定該項技術，並開始在工業上套用，取得迅速的發展。

螺桿機剖面圖

螺桿壓縮機壓縮原理：

吸氣過程：

當轉子轉動時，主副轉子所形成的齒間容積逐漸擴大，該容積僅僅與吸氣口連通，外界空氣被吸入齒間容積內。當齒間容積增到大時，齒間容積與吸氣口斷開，吸氣結束。此為“進氣過程”。

封閉及輸送過程：

在吸氣終了時，主副轉子齒峰會與機殼閉封，在齒間容積內的空氣即被封閉在由主、副轉子及殼體組成的封閉腔內，此即“封閉過程”。兩轉子繼續轉動，主副轉子齒相互嚙合，嚙合面逐漸向排氣端移動，齒間容積內的空氣也跟著向排氣端輸送，即“輸送過程”。壓縮及噴油過程：

吸氣排氣過程

在輸送過程中，隨著轉子的旋轉，齒間容積由於轉子齒的嚙合而不斷減小，齒間容積內之氣體體積也隨之減小，氣體被壓縮，壓力升高，此即“壓縮過程”。壓縮的同時，潤滑油因壓力差而噴入齒溝內與空氣混合。

排氣過程：

當轉子轉到齒間容積與機殼排氣口相通時，被壓縮之氣體開始排出，這個過程一直持續到齒末端的型線完全嚙合，此時齒間容積為零，氣體被完全排出，即完成“排氣過程”。

現代套用

螺桿式風冷冷水機組 水冷螺桿式機組

有關技術

類型

噴油螺桿式壓縮機

在 30 ~ 40 m3 / min 範圍內，性能最好；

優點：一次性的投資費低

缺點：需要油氣分離器，油過濾器等元件，故會產生壓降，需要更換備件。

無油螺桿式壓縮機

在 30 ~ 100 m3 / min 範圍內，性能最好。

優點：無需油水分離器，油過濾器等元件，不會產生壓力損失

缺點：一次性的投資費高

氣量增大

2.1 增大螺桿直徑 缺點：影響軸承壽命

2.2 加長螺桿長度 缺點：陰陽螺桿容易咬合

2.3 提高螺桿轉速 缺點：影響軸承壽命

選型方法

技術性能，規格： --- 流量，壓力——測量方法，標準； --- 軸功率和比功率——電機裝機功率，消耗功率； --- 噪音和振動； --- 氣體品質（含塵，含水，含油量） 。

結構特點和零部件等級： --- 設計壽命，實際壽命； --- 可靠性， 故障率。

綜合經濟性： （每立方壓縮空氣的成本） --- 初投資費用； --- 運行能源的消耗； --- 更換零件的費用； --- 維護費用； --- 停機時間所帶來的損失。

環境適應性和環境保護： --- 對運行環境的保護； --- 對供電，供水，大氣的要求； --- 對運行環境的污染； --- 對冷凝水排放的污染； --- 噪聲。

人機關係： （可操作性和可維護性） --- 簡單的操作； --- 友好的人機交換界面； --- 最少的維護工作； --- 方便的維護保養。

螺桿齒數選擇

一般認為，陽 4 陰 6，陽 5 陰 6 比較合理。

保養

一、螺桿式冷水機安裝完畢或長期停用後再次使用, 降溫的速度要合理:每天控制在 8-10℃為宜 , 在 0℃時應保持一段時間。

二、螺桿式冷水機庫板保養，注意使用中應注意硬物對庫體的碰撞和刮劃。因為可以造成庫板的凹陷和鏽蝕，嚴重的會使庫體局部保溫性能降低。

三、螺桿式冷水機密封部位保養，由於裝配式螺桿式冷水機是由若干塊保溫板拼而成，因此板之間存在一定的縫隙，施工中這些縫隙會用密封膠密封，防止空氣和水分進入。所以在使用中對一些密封失效的部位及時修補。

四、螺桿式冷水機地面保養，一般小型裝配式螺桿式冷水機的地面使用保溫板，使用螺桿式冷水機時應防止地面存有大量的冰和水，如果有冰，清理時切不可使用硬物敲打，損壞地面。

維護

一、 螺桿式冷水機的除霉殺菌與消毒

螺桿式冷水機冷藏的烹飪原料和食品都有含有一定的脂肪、蛋白質和澱粉。這些營養成分的存在，會使黴菌和細菌大量繁殖生長。

為做好冷厙衛生管理工作，保證食品和烹飪原料的冷藏質量，就要定期地進行冷厙衛生消毒工作。

螺桿式冷水機的除霉殺霉與消毒，可先用酸類消毒劑。酸類消毒劑的殺菌作用，主要是凝固菌體中的蛋白。常有的消毒劑有乳酸、過氧已酸、漂白粉、福馬林等。

二、 螺桿式冷水機中排除異味的方法

1.螺桿式冷水機中產生異味的原因

所謂異味，即螺桿式冷水機中的烹飪原料及食物在外界因素的影響下，通過物理化學的變化，產生一種不正常的氣味，天長日久，這種氣味就粘附於螺桿式冷水機的牆壁、頂棚以及設備和工具上。螺桿式冷水機中產生異味，一般說來有以下幾個方面的原因：螺桿式冷水機在未進食品前就有一種異味存在。

入螺桿式冷水機前食品就有腐敗變質現象，如變質的蛋、肉、魚等。

存放過魚的螺桿式冷水機，未經清洗即存放肉、蛋、或水果蔬菜等食品，致使氣味感染而變質。

螺桿式冷水機通風不暢，溫、濕度過大，致使黴菌大量繁殖，產生霉氣味。

螺桿式冷水機製冷管道的泄漏，製冷劑（氨）侵蝕到食品中導致異味產生。

螺桿式冷水機中溫度不下降，致使肉品變質腐壞產生腐敗味。這種情況多發生在鮮肉未凍結、凍透即轉庫貯藏。

不同氣味的食品存在一個螺桿式冷水機庫房內，導致食品串味互相感染。

2.防止螺桿式冷水機異味產生的方法

入螺桿式冷水機冷藏的食品，必須經過檢驗，沒有變質的方可入庫存放。

螺桿式冷水機庫房在進貨前不得有異味存在。若有異味，必須經過技術處理，排除異味後方可使用。

平常要加強冷藏設備的維護，嚴禁倒堆卸貨，防止因此砸壞管路，造成製冷劑外泄。

食品在冷加工過程中，必須使螺桿式冷水機庫房保持一定的溫度，不得將凍制食品進行轉庫或存放。若螺桿式冷水機庫房溫度降不下來，應查找原因，待排除後再行食品加工。

螺桿式冷水機內不得混合存放互相感染的食品。壓縮機採用螺桿式、有製冷效果的冷水機一種。功率比渦旋式的大，主要套用於中央空調系統或大型工業製冷方面。

螺桿式冷水機原理：螺桿式冷水機因其關鍵部件-壓縮機採用螺桿式故名螺桿式冷水機，機組由由蒸發器出來的狀態為的氣體冷媒；經壓縮機絕熱壓縮以後，變成高溫高壓狀態。被壓縮後的氣體冷媒，在冷凝器中，等壓冷卻冷凝，經冷凝後變化成液態冷媒，再經節流閥膨脹到低壓，變成氣液混合物。其中低溫低壓下的液態冷媒，在蒸發器中吸收被冷物質的熱量，重新變成氣態冷媒。氣態冷媒經管道重新進入壓縮機，開始新的循環。這就是冷凍循環的四個過程，也是螺桿式冷水機的主要工作原理。