螺杆机

瑞典工程师Alf Lysholm发明的设备

20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。尽管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司，对螺杆压缩机在其它领域的应用，继续进行了深入的研究。

发展历程

1937年，Alf Lysholm 在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。1946年，位于苏格兰的英国James Howden 公司，第一个从瑞典SRM公司获得了生产螺杆压缩机的许可证。随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆压缩机的生产和销售。

最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机，1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用，1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。经过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。

上世纪50年代，就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上，由于其结构简单，易损件少，能在大的压力差或压力比的工况下，排气温度低，对制冷剂中含有大量的润滑油不敏感，有良好的输气量调节性，很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围，而且不断地向中等容量范围延伸，广泛应用在冷冻、冷藏。

工作原理

螺杆压缩机由一对平行、互相啮合的阴、阳螺杆构成，是回转压缩机中应用最广泛的一种。分单螺杆和双螺杆两种，通常说的螺杆压缩机指的是双螺杆压缩机。最早由德国人H.Krigar于1878年提出，直到1934年瑞典皇家理工学院A.Lysholm才奠定该项技术，并开始在工业上应用，取得迅速的发展。

螺杆压缩机压缩原理：

吸气过程：

当转子转动时，主副转子所形成的齿间容积逐渐扩大，该容积仅仅与吸气口连通，外界空气被吸入齿间容积内。当齿间容积增到大时，齿间容积与吸气口断开，吸气结束。此为“进气过程”。

封闭及输送过程：

在吸气终了时，主副转子齿峰会与机壳闭封，在齿间容积内的空气即被封闭在由主、副转子及壳体组成的封闭腔内，此即“封闭过程”。两转子继续转动，主副转子齿相互啮合，啮合面逐渐向排气端移动，齿间容积内的空气也跟着向排气端输送，即“输送过程”。压缩及喷油过程：

在输送过程中，随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小，齿间容积内之气体体积也随之减小，气体被压缩，压力升高，此即“压缩过程”。压缩的同时，润滑油因压力差而喷入齿沟内与空气混合。

排气过程：

当转子转到齿间容积与机壳排气口相通时，被压缩之气体开始排出，这个过程一直持续到齿末端的型线完全啮合，此时齿间容积为零，气体被完全排出，即完成“排气过程”。

现代应用

螺杆式风冷冷水机组水冷螺杆式机组

有关技术

类型

喷油螺杆式压缩机

在 30 ~ 40 m3 / min 范围内，性能最好；

优点：一次性的投资费低

缺点：需要油气分离器，油过滤器等元件，故会产生压降，需要更换备件。

无油螺杆式压缩机

在 30 ~ 100 m3 / min 范围内，性能最好。

优点：无需油水分离器，油过滤器等元件，不会产生压力损失

缺点：一次性的投资费高

气量增大

2.1 增大螺杆直径缺点：影响轴承寿命

2.2 加长螺杆长度缺点：阴阳螺杆容易咬合

2.3 提高螺杆转速缺点：影响轴承寿命

选型方法

技术性能，规格： --- 流量，压力——测量方法，标准； --- 轴功率和比功率——电机装机功率，消耗功率； --- 噪音和振动； --- 气体品质（含尘，含水，含油量）。

结构特点和零部件等级： --- 设计寿命，实际寿命； --- 可靠性，故障率。

综合经济性：（每立方压缩空气的成本） --- 初投资费用； --- 运行能源的消耗； --- 更换零件的费用； --- 维护费用； --- 停机时间所带来的损失。

环境适应性和环境保护： --- 对运行环境的保护； --- 对供电，供水，大气的要求； --- 对运行环境的污染； --- 对冷凝水排放的污染； --- 噪声。

人机关系：（可操作性和可维护性） --- 简单的操作； --- 友好的人机交换界面； --- 最少的维护工作； --- 方便的维护保养。

螺杆齿数选择

一般认为，阳 4 阴 6，阳 5 阴 6 比较合理。

保养

一、螺杆式冷水机安装完毕或长期停用后再次使用, 降温的速度要合理:每天控制在 8-10℃为宜 , 在 0℃时应保持一段时间。

二、螺杆式冷水机库板保养，注意使用中应注意硬物对库体的碰撞和刮划。因为可以造成库板的凹陷和锈蚀，严重的会使库体局部保温性能降低。

三、螺杆式冷水机密封部位保养，由于装配式螺杆式冷水机是由若干块保温板拼而成，因此板之间存在一定的缝隙，施工中这些缝隙会用密封胶密封，防止空气和水分进入。所以在使用中对一些密封失效的部位及时修补。

四、螺杆式冷水机地面保养，一般小型装配式螺杆式冷水机的地面使用保温板，使用螺杆式冷水机时应防止地面存有大量的冰和水，如果有冰，清理时切不可使用硬物敲打，损坏地面。

维护

一、螺杆式冷水机的除霉杀菌与消毒

螺杆式冷水机冷藏的烹饪原料和食品都有含有一定的脂肪、蛋白质和淀粉。这些营养成分的存在，会使霉菌和细菌大量繁殖生长。

为做好冷厍卫生管理工作，保证食品和烹饪原料的冷藏质量，就要定期地进行冷厍卫生消毒工作。

螺杆式冷水机的除霉杀霉与消毒，可先用酸类消毒剂。酸类消毒剂的杀菌作用，主要是凝固菌体中的蛋白。常有的消毒剂有乳酸、过氧已酸、漂白粉、福尔马林等。

二、螺杆式冷水机中排除异味的方法

1.螺杆式冷水机中产生异味的原因

所谓异味，即螺杆式冷水机中的烹饪原料及食物在外界因素的影响下，通过物理化学的变化，产生一种不正常的气味，天长日久，这种气味就粘附于螺杆式冷水机的墙壁、顶棚以及设备和工具上。螺杆式冷水机中产生异味，一般说来有以下几个方面的原因：螺杆式冷水机在未进食品前就有一种异味存在。

入螺杆式冷水机前食品就有腐败变质现象，如变质的蛋、肉、鱼等。

存放过鱼的螺杆式冷水机，未经清洗即存放肉、蛋、或水果蔬菜等食品，致使气味感染而变质。

螺杆式冷水机通风不畅，温、湿度过大，致使霉菌大量繁殖，产生霉气味。

螺杆式冷水机制冷管道的泄漏，制冷剂（氨）侵蚀到食品中导致异味产生。

螺杆式冷水机中温度不下降，致使肉品变质腐坏产生腐败味。这种情况多发生在鲜肉未冻结、冻透即转库贮藏。

不同气味的食品存在一个螺杆式冷水机库房内，导致食品串味互相感染。

2.防止螺杆式冷水机异味产生的方法

入螺杆式冷水机冷藏的食品，必须经过检验，没有变质的方可入库存放。

螺杆式冷水机库房在进货前不得有异味存在。若有异味，必须经过技术处理，排除异味后方可使用。

平常要加强冷藏设备的维护，严禁倒堆卸货，防止因此砸坏管路，造成制冷剂外泄。

食品在冷加工过程中，必须使螺杆式冷水机库房保持一定的温度，不得将冻制食品进行转库或存放。若螺杆式冷水机库房温度降不下来，应查找原因，待排除后再行食品加工。

螺杆式冷水机内不得混合存放互相感染的食品。压缩机采用螺杆式、有制冷效果的冷水机一种。功率比涡旋式的大，主要应用于中央空调系统或大型工业制冷方面。

螺杆式冷水机原理：螺杆式冷水机因其关键部件-压缩机采用螺杆式故名螺杆式冷水机，机组由蒸发器出来的状态为的气体冷媒；经压缩机绝热压缩以后，变成高温高压状态。被压缩后的气体冷媒，在冷凝器中，等压冷却冷凝，经冷凝后变化成液态冷媒，再经节流阀膨胀到低压，变成气液混合物。其中低温低压下的液态冷媒，在蒸发器中吸收被冷物质的热量，重新变成气态冷媒。气态冷媒经管道重新进入压缩机，开始新的循环。这就是冷冻循环的四个过程，也是螺杆式冷水机的主要工作原理。

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