螺桿式制冷機(jī)組的發(fā)展概述
  螺桿式制冷機(jī)組：新一代制冷技術(shù)的巔峰之作，和離心式制冷機(jī)組相比，螺桿式制冷機(jī)組的發(fā)展較晚。1934年瑞典皇家理工學(xué)院教授利 斯霍爾姆(A.Lysholm)首先發(fā)明了第一臺雙螺桿式氣體壓縮機(jī)。最初螺桿壓縮機(jī)開發(fā)是用于 燃?xì)廨啓C(jī)的充氣壓縮機(jī)，屬無油式，有同步齒輪。1955年噴油螺桿壓縮機(jī)開始實用化，油的 注入可起到轉(zhuǎn)子密封作用，以減少內(nèi)部泄漏，同時可降低轉(zhuǎn)速，解決噪聲問題，還可取消同步齒輪。從60年代開始，噴油雙螺桿壓縮機(jī)推廣應(yīng)用于制冷機(jī)組。瑞典SRM公司首先發(fā)明了雙邊不對稱型線螺桿，使螺桿壓縮機(jī)效率大大提高，為螺桿壓縮機(jī)的擴(kuò)大應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。以后通過不斷研究改進(jìn)齒形，提高工藝加工精度，開發(fā)內(nèi)容積比調(diào)節(jié)方法和中間進(jìn)氣經(jīng)濟(jì)器的采 用，使當(dāng)今的雙螺桿制冷壓縮機(jī)的壓縮效率，達(dá)到和超過傳統(tǒng)的、大量使用的活塞式制冷壓縮 機(jī)，從而在大中型制冷和空調(diào)領(lǐng)域中得到了迅速推廣，大有取代活塞式制冷壓縮機(jī)的趨勢。

  1960年，法國的辛麥恩(B.Zimmem)在1955年英國古德伊爾(J.W.Goodyear)發(fā)明的 “壓縮變換裝置”的基礎(chǔ)上又發(fā)明了單螺桿壓縮機(jī)的新結(jié)構(gòu)，1962年試制出第一臺樣機(jī)。開始 也僅用于空氣壓縮機(jī)。在70年代初荷蘭格拉索公司首創(chuàng)制成第一臺單螺桿制冷壓縮機(jī)。日本 自1972年開始生產(chǎn)空氣壓縮機(jī)，1982年開始生產(chǎn)制冷空調(diào)用壓縮機(jī)。單螺桿的工作原理和雙 螺桿基本相同、但由于力的平衡性好，振動噪聲低，零部件更少，可以噴射制冷劑來降低排溫 和提高密封，近年來也得到重視和發(fā)展。目前國外生產(chǎn)單螺桿制冷壓縮機(jī)的主要廠商有；英國 APV公司(AP Hall Products));日本大金工業(yè)公司((Daikir Industries,, Ld)及日本三菱電機(jī)公 司(Mitsubishi Electric)等。

  1975年,由上海第一冷凍機(jī)廠完成的我國第一臺自行設(shè)計試制的氨噴油雙螺桿壓縮機(jī)安 裝于上海金山石化總廠晴綸廠，轉(zhuǎn)子直徑250mm,制冷量1050kW(30℃/-15℃)。此后大連 冷凍機(jī)廠、武漢冷凍機(jī)廠和煙臺冷凍機(jī)廠等先后開發(fā)試制了雙螺桿制冷壓縮機(jī)。1976年,大 連冷凍機(jī)廠成功地設(shè)計和制造了我國第一臺單機(jī)雙級螺桿式制冷壓縮機(jī)。1979年,武漢冷凍機(jī)廠于首先通過了KA2OC噴油雙螺桿式單級制冷壓縮機(jī)的部級鑒定。此外,上海704所、青島四方機(jī)車車輛研究所和無錫制冷設(shè)備廠也研制過小型開啟式和封閉式制冷壓縮機(jī),并取得了 成功。與此同時,我國第一個螺桿式制冷壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)《噴油螺桿式單級制冷壓縮機(jī)型式、基本 參數(shù)和尺寸》也被審查通過,推薦了自63~315mm共8種公稱直徑的雙螺桿轉(zhuǎn)子系列,采用 單邊非對稱擺線-圓弧型線。這為我國制冷機(jī)行業(yè)發(fā)展螺桿式制冷壓縮機(jī)奠定了良好基礎(chǔ)。1986年武漢冷凍機(jī)廠又開發(fā)了XBY齒型的新型單邊不對稱圓弧齒型，進(jìn)一步提高了國產(chǎn)螺桿式制冷壓縮機(jī)的水平。近年來,國內(nèi)廠家生產(chǎn)的雙螺桿壓縮機(jī)在轉(zhuǎn)子直徑的范圍、長徑比、型 線、機(jī)組種類各方面都有長足的發(fā)展,效率也在不斷提高。目前我國自行設(shè)計生產(chǎn)螺桿式冷水 機(jī)組和鹽水機(jī)組的企業(yè)主要有上海第一冷凍機(jī)廠、大連冷凍機(jī)股份有限公司、武漢冷凍機(jī)廠、 煙臺冷凍機(jī)廠、上海冷氣機(jī)廠、重慶嘉陵制冷空調(diào)設(shè)備公司及江蘇雙良空調(diào)設(shè)備股份有限公司 等。

  90年代開始，國外著名廠商進(jìn)入我國，在螺桿式制冷機(jī)組方面進(jìn)行多家合資生產(chǎn)。其中主要有中美合資上海一冷-開利空調(diào)公司生產(chǎn)的23XL系列空調(diào)用螺桿式冷水機(jī)組；中日合資煙臺在原空調(diào)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的螺桿模塊式冷（熱）水機(jī)組；中美合資煙臺頓漢布什生產(chǎn)的 空調(diào)用全封閉螺桿式冷水機(jī)組;中美合資武漢麥克維爾公司生產(chǎn)的WHS系列R22和R134a單螺桿冷水機(jī)組;美國特靈公司在江陰設(shè)廠生產(chǎn)RTHB系列螺桿式冷水機(jī)組;美國約克公司在無錫市設(shè)廠生產(chǎn)YS系列、YCWS系列螺桿式冷水機(jī)組；1998年開始大連冷凍機(jī)股份有限公司和日本前川公司合作生產(chǎn)單機(jī)雙級雙螺桿壓縮機(jī)組；1998年日本大金在廣東惠州開始生產(chǎn)單螺 桿冷水機(jī)組;中國臺灣地區(qū)的復(fù)盛亦在上海設(shè)廠生產(chǎn)雙螺桿制冷壓縮機(jī)。近期螺桿式制冷機(jī)組的應(yīng)用逐步擴(kuò)大，大有取代往復(fù)活塞式制冷機(jī)組的趨勢。這應(yīng)歸功于 多年來研究成果，其中主要有：
    1)新齒形的開發(fā)。螺桿轉(zhuǎn)子型線經(jīng)歷了不同階段，有SRM非對稱型線、X、Sigma(5+7 齒)、GHH(5+6齒)、SRM-D-a、3等、都是通過對擺線、圓弧、包絡(luò)線、橢圓等曲線的不 同組合使漏氣三角形面積縮小，縮短接觸線和齒頂密封線長度，降低齒槽間壓力差，改善齒形 加工工藝，加大面積利用系數(shù)，從而提高機(jī)組效率。
    2)加工精度的提高。轉(zhuǎn)子的齒面是復(fù)雜的三維曲面，提高加工精度意味著減小嚙合間隙， 從而大大提高了容積效率和壓縮效率。
    3)高精度滾動軸承的應(yīng)用。改變過去采用徑向滑動軸承無法保證轉(zhuǎn)子嚙合間隙的情況. 滾動軸承可以保證徑向間隙為0~0.01mm,在運轉(zhuǎn)時間隙更接近零，這樣就可保證預(yù)期的性能 和運轉(zhuǎn)效率。
    4)合成冷凍油的應(yīng)用。過去采用的礦物油已不適應(yīng)螺桿機(jī)組的應(yīng)用,它在高壓下會有氣 體大量溶于油中，壓力降低時會閃發(fā)大量蒸汽，同時由于制冷劑的溶人，大幅度降低油的粘 度、直接影響密封效果。新型合成冷凍油的開發(fā)應(yīng)用,為提高壓縮機(jī)的性能創(chuàng)造了條件。 5)經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng)和內(nèi)容積比自動調(diào)節(jié)的應(yīng)用使運轉(zhuǎn)中的能耗進(jìn)一步的降低。
    現(xiàn)代螺桿式冷水機(jī)組的COP值已經(jīng)接近離心式冷水機(jī)組的水平,高于活塞式冷水機(jī)組。加上螺桿機(jī)能耐液擊、零件少、運行平穩(wěn),其產(chǎn)量正在逐步擴(kuò)大中。
    螺桿式制冷機(jī)組適用于高低溫范圍,包括空調(diào)和商業(yè)冷凍設(shè)備中,長期以來主要采用R22和R717制冷劑,近期許多廠商開始使用R134a制冷劑。最近,特別是歐洲市場出現(xiàn)以R404A和R407C為制冷劑的螺桿式制冷機(jī)。

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