Question

螺杆式冷水机组工作原理是什么

Answer 1

螺杆式冷水机组主要由螺杆制冷压缩机、冷凝器、蒸发器以及自控元件和仪表等构成。其基本结构如图5-8所示。由于其结构紧凑、尺寸小、易损件少、运行可靠性高、使用维护简单等优点，目前在中央空调系统小冷量段得到广泛使用。

图5-8 螺杆式冷水机组

螺杆式冷水机组中常用的螺杆转子名义直径有五种规格，分别为：100mm、125mm、160mm、200mm和250mm，高温工况的制冷量范围为116～2326kW。

在螺杆式机组中根据所采用的螺杆式制冷压缩机可分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机两种；根据电动机与螺杆的连接方式可分为开启式和封闭式；根据螺杆的放置位置又可分为卧式和立式。

Answer 2

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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气体的冷媒；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。
　　应用　　螺杆式冷水机的功率与相比涡旋式的相对较大，主要应用于中央空调系统或大型工业制冷方面
　　（一）双螺杆制冷压缩机（twin screw compressor）
　　双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠机体内的一对相互啮合的阴阳转子旋转时产生周期性的容积变化来实现。一般阳转子为主动转子，阴转子为从动转子。
　　主要部件：双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置。
　　容量15～100%无级调节或二、三段式调节，采取油压活塞增减载方式。常规采用：
　　径向和轴向均为滚动轴承；开启式设有油分离器、储油箱和油泵；封闭式为差压供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。
　　压缩原理：
　　吸气过程：气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
　　压缩过程：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连通（V型空间），由于齿的 互相啮合，容积逐步缩小，气体得到压缩。
　　排气过程：压缩气体移到排气口，完成一个工作循环。
　　（二）单螺杆制冷压缩机（single screw compressor）
　　利用一个主动转子和两个星轮的啮合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。
　　转子齿数为六，星轮为十一齿。
　　主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量调节装置。
　　容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
　　压缩原理：
　　吸气过程：气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的旋转，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态，气体进入压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面所形成的密闭空间）。
　　压缩过程：随着转子旋转，压缩腔容积不断减小，气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。
　　排气过程：压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完成一个工作循环。由于星轮对称布置，循环在每旋转一周时便发生两次压缩，排气量相应是上述一周循环排气量的两倍。
产品选用要点:
　　1. 螺杆式冷水机组的主要控制参数为制冷性能系数，额定制冷量，输入功率以及制冷剂类型等。
　　2. 冷水机组的选用应根据冷负荷及用途来考虑。对于低负荷运转工况时间较长的制冷系统，宜选用多机头活塞式压缩机组或螺杆式压缩机组，便于调节和节能。
　　3. 选用冷水机组时，优先考虑性能系数值较高的机组。根据资料统计，一般冷水机组全年在100% 负荷下运行时间约占总运行时间的1/4 以下。总运行时间内100%、75%、50%、25% 负荷的运行时间比例大致为2.3%、41.5%、46.1%、10.1%。因此，在选用冷水机组时应优先考虑效率曲线比较平坦的机型。同时，在设计选用时应考虑冷水机组负荷的调节范围。多机头螺杆式冷水机组部分负荷性能优良，可根据实际情况选用。
　　4. 选用冷水机组时，应注意名义工况的条件。冷水机组的实际产冷量与下列因素有关：
　　a) 冷水出水温度和流量；
　　b) 冷却水的进水温度、流量以及污垢系数。
　　5. 选用冷水机组时，应注意该型号机组的正常工作范围，主要是主电机的电流限值是名义工况下的轴功率的电流值。
　　6. 在设计选用中应注意：在名义工况流量下，冷水的出口温度不应超过15℃，风冷机组室外干球温度不应超过43℃。若必须超过上述范围时，应了解压缩机的使用范围是否允许，所配主电机的功率是否足够。

Answer 3

　　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气体的冷媒；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。

Answer 4

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机组制冷时，压缩机将蒸发器内低温低压制冷剂吸入气缸，经过压缩机做功，制冷剂蒸气被压缩成为高温高压气体，
经排气管道进入冷凝器内。高温高压的制冷剂气体在冷凝器内与冷却水进行热交换，把热量传递给冷却水带走，而制冷剂气体则凝结为高压液体。从冷凝器出来的高压液体经热力膨胀阀节流降压后进入蒸发器。在蒸发器内，低压液体制冷剂吸收冷冻水的热量而汽化，使冷冻水降温冷却，成为所需要的低温用水。汽化后的制冷剂气体重新被压缩机吸入进行压缩，排入冷凝器，这样周而复始，不断循环，从而实现对冷冻水的冷却。

Answer 5

螺杆式冷水机组的工作原理主要包括以下几个步骤：

• 压缩过程：螺杆式压缩机内有一对相互啮合的螺杆转子。当螺杆转子旋转时，制冷剂气体从吸气端被吸入，并在螺纹间隙中形成封闭的气腔。随着转子的旋转，气腔逐渐向排气端移动，同时体积逐渐减小，使得制冷剂气体压缩成高温高压气体。

• 冷凝过程：高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，与外部冷却介质（如空气或冷却水）进行热交换。在这个过程中，制冷剂气体释放热量，逐渐冷却并凝结成液态。

• 膨胀过程：液态制冷剂通过膨胀阀时，压力骤降，形成低温低压的制冷剂。膨胀阀同时起到调节制冷剂流量的作用，确保蒸发器内制冷剂的供应与需求平衡。

• 蒸发过程：低温低压的制冷剂进入蒸发器，与需要冷却的介质（如水）进行热交换。制冷剂吸收热量后蒸发成气态，同时将吸收的热量带走，实现冷却效果。

这四个步骤循环进行，使得螺杆式冷水机组能够持续地为冷却系统提供所需的低温冷却水，满足各种制冷需求。

此外，螺杆式冷水机组通常由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器以及节流装置等多个部件组成，它们协同工作，确保整个制冷系统的正常运行。在使用过程中，需要根据实际负载情况调节机组的运行参数，以达到最佳的制冷效果和能效比。同时，定期的维护和保养也是确保机组长期稳定运行的关键。