溴化鋰電制冷制冷機(jī)制冷原理培訓(xùn)教材

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1一般制冷原理知識(shí)要點(diǎn):蒸發(fā)——物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)叫氣化，這種在液體表面的氣化現(xiàn)象稱(chēng)為蒸發(fā),液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的氣化現(xiàn)象稱(chēng)為沸騰。在制冷技術(shù)中，經(jīng)常將蒸發(fā)和沸騰都叫成蒸發(fā)。冷凝——物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化，在制冷技術(shù)中所說(shuō)的冷凝就是液化。根據(jù)熱力學(xué)的基本原理我們知道，一般的制冷循環(huán)由四個(gè)主要部件組成：壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，其制冷原理如下（圖1）圖1一般制冷機(jī)的制冷原理壓縮機(jī)的作用是把壓力較低的蒸汽壓縮成壓力較高的蒸汽，使蒸汽的體積減小，壓力升高。壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來(lái)的較低壓力的工質(zhì)蒸汽，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后，成為壓力較低的液體后，送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽，再送入蒸發(fā)器的入口，從而完成制冷循環(huán)。

根據(jù)在冷凝器中冷卻冷劑蒸汽的流體介質(zhì)不同，可分為空冷式和水冷式。

空冷式的冷卻介質(zhì)為空氣，而水冷式的冷卻介質(zhì)為水。在蒸發(fā)器中使冷劑介質(zhì)吸熱蒸發(fā)的介質(zhì)稱(chēng)為冷媒。如冷媒為水，就稱(chēng)為冷媒水。作為冷媒還有鹽水等。能作為冷劑的工質(zhì)很多，既有氟利昂之類(lèi)的工質(zhì)，也可是水等。2有關(guān)制冷中的能源知識(shí)要點(diǎn):制冷量和制熱量的概念與熱量的概念是不同的，熱量是能量。制冷量——是單位時(shí)間內(nèi)制冷機(jī)和空調(diào)器所吸收的熱量。制熱量——是單位時(shí)間內(nèi)制冷機(jī)和空調(diào)器所放出的熱量。壓縮機(jī)是消耗能源的裝置，它的目的是使壓力較低的工質(zhì)蒸汽變成壓力較高的工質(zhì)蒸汽。實(shí)際上，能達(dá)到上述目的不只是壓縮機(jī)，也有其他手段。制冷實(shí)際上是一個(gè)能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程在制冷機(jī)中，把壓縮機(jī)（或能起到壓縮機(jī)作用的其他部件）中消耗的能量轉(zhuǎn)換成冷能（其溫度低于環(huán)境溫度）。

所以，原則上講，只要是有一定品質(zhì)的能量，都能作為壓縮機(jī)的能源。

壓縮機(jī)消耗的是電能或機(jī)械能。而有一定壓力和較高溫度的蒸汽（或熱水）也是一種能源，是否也可轉(zhuǎn)變?yōu)槔淠苣?？還有其他一些能源，如太陽(yáng)能、化學(xué)能等，是否也可轉(zhuǎn)變?yōu)槔淠苣?？答案是肯定的。如利用蒸汽（或熱水）作為能源的溴化鋰吸收式制冷機(jī)和蒸汽噴射式制冷機(jī)等。3水為什么能作為制冷劑知識(shí)要點(diǎn):顯熱——物體吸收或放出熱量后，只改變了物體的溫度，物質(zhì)的形態(tài)并不發(fā)生變化，這種熱量稱(chēng)為顯熱。（2）潛熱——物體吸收或放出熱量后，只改變了物體的形式，物質(zhì)的溫度并不發(fā)生變化，這種熱量稱(chēng)為潛熱。（3）比熱——工程上常將質(zhì)量比熱容簡(jiǎn)稱(chēng)為比熱，它是指1Kg物質(zhì)的溫度變化1℃時(shí)，所吸收或放出的熱量。（4）水的比熱——4.18kj/(kg·K)≈1kcal/(kg·K)（5）水的潛熱（汽化）——2257.2kj/kg≈540kcal/kg（100℃）≈600kcal/kg（0℃）（6）冰的潛熱（液化）——80kcal/kg(1kj=0.2388kcal)目前，在一般制冷機(jī)中使用的是象氟利昂之類(lèi)的工質(zhì)。實(shí)際上，能作為制冷劑的工質(zhì)有很多，只要它們具有以下條件。1.在要求的溫度范圍內(nèi)，其狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化（相變）；

2.有較大的蒸發(fā)潛熱；

3.工作壓力適中；4.物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；5.經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。

可見(jiàn)，水(R718)就具有以上條件。它在一定的壓力下，在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，能夠容易地由液態(tài)轉(zhuǎn)變成汽態(tài)，或者相反；其蒸發(fā)潛熱也較大，工作壓力和物理、化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，且絕對(duì)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。在常溫狀態(tài)下100℃就可沸騰，在真空狀態(tài)下4℃就可沸騰。所以，水是一種非常合適的制冷劑。但它也有一定的局限性：0℃以下時(shí)，它能轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w，所以，以水作為制冷劑的制冷機(jī)，不能制取0℃以下的冷媒。知識(shí)要點(diǎn):壓縮機(jī)的作用是把壓力較低的冷劑蒸汽變成壓力較高的冷劑蒸汽。所以，只要能將壓力較低的冷劑蒸汽變成壓力較高的冷劑蒸汽的部件都可取代壓縮機(jī)。下面就是一例。我們都知道，食鹽在夏天的時(shí)候容易吸收空氣中的水蒸汽而變得比較潮濕。這也是一般鹽類(lèi)所具有的性質(zhì)。溴化鋰也是一種鹽，它也有吸收水蒸汽的能力，且其吸收水蒸汽的能力遠(yuǎn)大于食鹽。不但固態(tài)的溴化鋰能吸收水蒸汽，濃度較高的溴化鋰水溶液（以下簡(jiǎn)稱(chēng)溴化鋰溶液）也具有較強(qiáng)的吸收水蒸汽的能力。

溴化鋰溶液所處的容器壓力較低且水蒸汽的分壓力較高時(shí)，溴化鋰溶液的吸收能力較強(qiáng)。吸收水蒸汽后，溴化鋰溶液的濃度變低，需濃縮后才能循環(huán)使用。

濃縮可在一個(gè)壓力和溫度都較高的容器中進(jìn)行。而濃縮時(shí)又產(chǎn)生一定數(shù)量的水蒸汽。所以，溴化鋰溶液可在低壓下吸收水蒸汽，而在高壓下產(chǎn)生水蒸汽。也就是說(shuō)，溴化鋰溶液有把低壓水蒸汽變成高壓水蒸汽的能力。因此，溴化鋰溶液可把低壓制劑蒸汽變成高壓冷劑蒸汽從而取代壓縮機(jī)。吸收水蒸汽的容器叫作吸收器。產(chǎn)生水蒸汽的容器叫作發(fā)生器。

圖2為溴化鋰溶液可把低壓水蒸汽變成高壓水蒸汽從而取代壓縮機(jī)的原理圖。在吸收器中吸收了水蒸汽的濃溶液變成了稀溶液，由溶液泵送至發(fā)生器，由其中的高溫蒸汽加熱沸騰濃縮，并產(chǎn)生溫度較高的高壓冷劑蒸汽，稀溶液的濃度也變高，濃縮后的濃溶液經(jīng)節(jié)流閥送至吸收器，吸收來(lái)自蒸發(fā)器的低壓冷劑蒸汽，從而達(dá)到了把低壓冷劑蒸汽變成高壓冷劑蒸汽，取代壓縮機(jī)的目的。圖2吸收器和發(fā)生器取代壓縮機(jī)的原理圖5溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理知識(shí)要點(diǎn):溶液變稀——是在吸收器中發(fā)生的。（2）溶液變濃——是在發(fā)生器中進(jìn)行的。（3）冷劑水蒸氣冷凝成冷劑水——是在冷凝器中進(jìn)行的。（4）高壓冷劑水經(jīng)節(jié)流后成壓冷劑水蒸發(fā)——是在蒸發(fā)器中進(jìn)行的溴化鋰吸收式制冷機(jī)是以溴化鋰溶液為吸收劑，以水為制冷劑，利用水在高真空下蒸發(fā)吸熱達(dá)到制冷的目的。為使制冷過(guò)程能連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，蒸發(fā)后的冷劑水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收，溶液變稀，這一過(guò)程是在吸收器中發(fā)生的，然后以熱能為動(dòng)力，將溶液加熱使其水份分離出來(lái)，而溶液變濃，這一過(guò)程是在發(fā)生器中進(jìn)行的。發(fā)生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝結(jié)成水，經(jīng)節(jié)流后再送至蒸發(fā)器中蒸發(fā)。如此循環(huán)達(dá)到連續(xù)制冷的目的。

可見(jiàn)溴化鋰吸收式制冷機(jī)主要是由吸收器、發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)器四部分組成的。

從吸收器出來(lái)的溴化鋰稀溶液，由溶液泵(即發(fā)生器泵)，升壓經(jīng)溶液熱交換器，被發(fā)生器出來(lái)的高溫濃溶液加熱溫度提高后，進(jìn)入發(fā)生器。在發(fā)生器中受到傳熱管內(nèi)熱源蒸汽(或熱水)加熱，溶液溫度提高直至沸騰，溶液中的水份逐漸蒸發(fā)出來(lái)，而溶液濃度不斷增大。

蒸發(fā)出來(lái)的冷劑蒸汽經(jīng)擋液板將其夾雜的液滴分離后進(jìn)入吸收器，被由吸收器泵送來(lái)并均勻噴淋在吸收管簇外表的中間溶液所吸收，溶液重新變稀。中間溶液是由來(lái)自溶液熱交換器放熱降溫后的濃溶液和吸收器液囊中的稀溶液混合得到的。為保證吸收過(guò)程的不斷進(jìn)行，需將吸收過(guò)程所放出的熱量由傳熱管內(nèi)的冷卻水及時(shí)帶走。中間溶液吸收了一定量的水蒸氣后成為稀溶液，聚集在吸收器底部液囊中，再由發(fā)生器泵送到發(fā)生器，如此循環(huán)不已。

由上述循環(huán)工作過(guò)程可見(jiàn)，吸收式制冷機(jī)與壓縮式制冷機(jī)在獲取冷量的原理上是相同的，都是利用高壓液體制冷劑經(jīng)節(jié)流閥(或U型管)節(jié)流降壓后，在低壓下蒸發(fā)來(lái)制取冷量，它們都有起同樣作用的冷凝、蒸發(fā)和節(jié)流裝置。而主要區(qū)別在于由低壓冷劑蒸汽如何變成高壓蒸汽所采用的方法不同，壓縮式制冷機(jī)是通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而吸收式制冷機(jī)是通過(guò)吸收器，溶液泵和發(fā)生器等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

6溴化鋰吸收式制冷機(jī)的溶液循環(huán)知識(shí)要點(diǎn):稀溶液與濃溶液的交換，一舉兩得。在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，發(fā)生器和吸收器中起到上述作用的是溴化鋰溶液，它的吸收水蒸汽的能力很強(qiáng)。吸收式制冷機(jī)的溶液循環(huán)原理如圖3示。圖3式制冷機(jī)的溶液循環(huán)

收器中吸收了低壓水蒸汽的溴化鋰溶液濃度變小，溫度也較低，被溶液泵送往使之濃縮的發(fā)生器中，被管內(nèi)流動(dòng)的高壓工作蒸汽(或熱水)加熱至對(duì)應(yīng)壓力下的沸點(diǎn)，使之沸騰并產(chǎn)生冷劑蒸汽，因發(fā)生器中的壓力較高，所以冷劑蒸汽的壓力也較高，也就是說(shuō)通過(guò)泵的升壓和工作蒸汽的加熱，使低壓蒸汽的壓力升高。

溶液沸騰產(chǎn)生出冷劑蒸汽后，濃度和溫度都有所升高，又具有了吸收水蒸汽的能力。因發(fā)生器中的壓力比吸收器中的壓力要高得多，故在送往吸收器中讓其吸收水蒸汽時(shí)必須通過(guò)節(jié)流閥降壓。

在吸收器中，溶液被噴淋在內(nèi)通冷卻水的傳熱管管簇上，因溶液在吸收水蒸汽時(shí)要放出大量的吸收熱，故需大量的冷卻水進(jìn)行冷卻，實(shí)驗(yàn)和理論都表明，溶液的濃度越高、溫度越低，吸收水蒸汽的能力就越強(qiáng)，所以，在實(shí)際中，要努力提高其濃度、降低其溫度，但要注意避免因濃度過(guò)高、溫度過(guò)低而結(jié)晶。圖4交換器的吸收式制冷機(jī)的溶液循環(huán)

另外，從圖中不難看出，一方面稀溶液溫度較低，送往發(fā)生器后需消耗能量對(duì)其加熱；而另一方面，濃溶液的溫度較高，在吸收器中需冷卻才能有較強(qiáng)的吸收水蒸汽的能力，所以，如能使?jié)馊芤汉拖∪芤哼M(jìn)行熱交換，無(wú)疑可提高機(jī)組的性能系數(shù)。因此，在實(shí)際的溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，一般都設(shè)有溶液熱交換器（如圖4示）。在溶液熱交換器中，稀溶液在管內(nèi)流動(dòng)，而濃溶液的管外（殼程）流動(dòng)，從而達(dá)到熱交換的目的。7溴化鋰吸收式制冷機(jī)的制冷劑循環(huán)溴化鋰吸收式制冷機(jī)中的制冷劑就是水。水在制冷循環(huán)中狀態(tài)不斷改變，并利用其在蒸發(fā)時(shí)的吸熱而產(chǎn)生制冷的。首先，從發(fā)生器中產(chǎn)生的高壓冷劑蒸汽在冷凝器中被冷卻水冷凝成冷劑水。因其壓力較高，故通過(guò)一個(gè)節(jié)流閥送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸收管內(nèi)冷媒水的熱量而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的冷劑蒸汽壓力較低，通過(guò)擋水板送入吸收器以被較濃的溴化鋰溶液吸收，而后又在發(fā)生器產(chǎn)生出壓力較高的冷劑蒸汽，從而完成循環(huán)。

在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，蒸發(fā)器中的壓力非常低，以至于水在5℃時(shí)即達(dá)到飽和而蒸發(fā)，在蒸發(fā)時(shí)吸收管內(nèi)冷媒水的熱量而使其溫度降低，從而達(dá)到制冷的目的。

一般而言，冷媒水進(jìn)蒸發(fā)器的溫度為12℃，放熱后溫度降低到7℃，由冷媒水泵送給用戶(hù)使用。

圖5吸收式制冷機(jī)的制冷劑循環(huán)8單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理知識(shí)要點(diǎn):（1）水的狀態(tài)——（水——蒸汽——水）（2）溶液的狀態(tài)——（濃溶液——稀溶液——濃溶液）單效吸收式制冷機(jī)是以溴化鋰溶液為吸收劑，以水為制冷劑，利用水在高真空下蒸發(fā)吸熱達(dá)到制冷的目的。為使制冷過(guò)程能連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，蒸發(fā)后的冷劑水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收，溶液變稀，這一過(guò)程是在吸收器中發(fā)生的，然后以熱能為動(dòng)力，將溶液加熱使其水份分離出來(lái)，而溶液變濃，這一過(guò)程是在發(fā)生器中進(jìn)行的。發(fā)生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝結(jié)成水，經(jīng)節(jié)流后再送至蒸發(fā)器中蒸發(fā)。如此循環(huán)達(dá)到連續(xù)制冷的目的?？梢?jiàn)溴化鋰吸收式制冷機(jī)主要是由吸收器、發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)器四部分組成的。

從吸收器出來(lái)的溴化鋰稀溶液，由溶液泵(即發(fā)生器泵)，升壓經(jīng)溶液熱交換器，被發(fā)生器出來(lái)的高溫濃溶液加熱溫度提高后，進(jìn)入發(fā)生器。在發(fā)生器中受到傳熱管內(nèi)熱源蒸汽(或熱水80-95℃)加熱，溶液溫度提高直至沸騰，溶液中的水份逐漸蒸發(fā)出來(lái)，而溶液濃度不斷增大。發(fā)生器中蒸發(fā)出來(lái)的冷劑水蒸氣向上經(jīng)擋液板進(jìn)入冷凝器，擋液板起汽液分離作用，防止液滴隨蒸汽進(jìn)入凝凝器。冷凝器的傳熱管內(nèi)通入冷卻水，所以管外冷劑水蒸氣被冷卻水冷卻，冷凝成水，此即冷劑水。積聚在冷凝器下部的冷劑水經(jīng)節(jié)流后流入蒸發(fā)器內(nèi)，因?yàn)槔淠髦械膲毫Ρ日舭l(fā)器中的壓力要高。如：當(dāng)冷凝器溫度為45℃時(shí)，冷凝壓力為9580Pa(71.9mmHg)；蒸發(fā)溫度為5℃時(shí)，蒸發(fā)壓力872Pa(6.45mmHg)。U型管是起液封作用的，防止冷凝器中的蒸汽直接進(jìn)入蒸發(fā)器。

冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器后，由于壓力降低首先閃蒸出部分冷劑水蒸氣。因蒸發(fā)器為噴淋式熱交換器，噴啉量要比蒸發(fā)量大許多倍，故大部分冷劑水是聚集在蒸發(fā)器的水盤(pán)內(nèi)的，然后由冷劑水泵升壓后送入蒸發(fā)器的噴淋管中，經(jīng)噴嘴噴淋到管簇外表面上，在吸取了流過(guò)管內(nèi)的冷媒水的熱量后，蒸發(fā)成低壓的冷劑水蒸氣。由于蒸發(fā)器內(nèi)壓力較低，故可以得到生產(chǎn)工藝過(guò)程或空調(diào)系統(tǒng)所需要的低溫冷媒水，達(dá)到制冷的目的。例如蒸發(fā)器壓力為872Pa時(shí)，冷劑水的蒸發(fā)溫度為5℃，這時(shí)可以得到7℃的冷媒水。蒸發(fā)出來(lái)的冷劑蒸汽經(jīng)擋液板將其夾雜的液滴分離后進(jìn)入吸收器，被由吸收器泵送來(lái)并均勻噴淋在吸收管簇外表的中間溶液所吸收，溶液重新變稀。中間溶液是由來(lái)自溶液熱交換器放熱降溫后的濃溶液和吸收器液囊中的稀溶液混合得到的。為保證吸收過(guò)程的不斷進(jìn)行，需將吸收過(guò)程所放出的熱量由熱管內(nèi)的冷卻水及時(shí)帶走。中間溶液吸收了一定量的水蒸氣后成為稀溶液，聚集在吸收器底部液囊中，再由發(fā)生器泵送到發(fā)生器，如此循環(huán)不已。

由上述循環(huán)工作過(guò)程可見(jiàn)，吸收式制冷機(jī)與壓縮式制冷機(jī)在獲取冷量的原理上是相同的，都是利用高壓液體制冷劑經(jīng)節(jié)流閥(或U型管)節(jié)流降壓后，在低壓下蒸發(fā)來(lái)制取冷量，它們都有起同樣作用的冷凝、蒸發(fā)和節(jié)流裝置。而主要區(qū)別在于由低壓冷劑蒸汽如何變成高壓蒸汽所采用的方法不同，壓縮式制冷機(jī)是通過(guò)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而吸收式制冷機(jī)是通過(guò)吸收器，溶液泵和發(fā)生器等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

從吸收器出來(lái)的稀溶液溫度較低，而稀溶液溫度越低，則在發(fā)生器中需要更多熱量。自發(fā)生器出來(lái)的濃溶液溫度較高，而濃溶液溫度越高，在吸收器中則要求更多的冷卻水量。因此設(shè)置溶液交換器，由溫度較高的濃溶液加熱溫度較低的稀溶液，這樣既減少了發(fā)生器加熱負(fù)荷，也減少了吸收器的冷卻負(fù)荷，可謂一舉兩得。溴化鋰吸收式制冷機(jī)除了上述冷劑水和溴化鋰溶液兩個(gè)內(nèi)部循環(huán)外，還有三個(gè)系統(tǒng)與外部相聯(lián)，這就是：①熱源系統(tǒng)；②冷卻水系統(tǒng)；③冷媒水系統(tǒng)。在吸收器中溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器的低壓冷劑蒸汽，是個(gè)放熱過(guò)程。為使吸收過(guò)程連續(xù)進(jìn)行下去，需不斷加以冷卻。在冷凝器中也需冷卻水，以便將來(lái)自發(fā)生器的高壓冷劑蒸汽變成冷劑水。冷卻水先流經(jīng)吸收器后，再流過(guò)冷凝器，出冷凝器的冷卻水溫度較高，一般是通入冷卻水塔，降溫后再打入吸收器循環(huán)使用。

來(lái)自用戶(hù)的冷媒水通入蒸發(fā)器的管簇內(nèi)，由于管外冷劑水的蒸發(fā)吸熱，使冷媒水降溫。制冷機(jī)的工作目的是獲得低溫(如7℃)的冷媒水。9溴化鋰吸收式制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)型式知識(shí)要點(diǎn):簡(jiǎn)要了解溴化鋰吸收式制冷機(jī)的有哪些結(jié)構(gòu)型式近幾年來(lái)，溴化鋰吸收式制冷機(jī)發(fā)展的非常迅速，新機(jī)型、新結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，目前已有許多型式，既有用于普通空調(diào)的溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組，又有用于各種工業(yè)過(guò)程的專(zhuān)用制冷機(jī)組。按其工作原理分——可分為單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組和雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，現(xiàn)在還出現(xiàn)了三效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組；按其能源種類(lèi)分——可分為利用廢熱、廢汽、高溫?zé)崴约暗推肺徽羝?0.1MPa、0.25MPa、0.4MPa、0.6MPa)加熱的制冷機(jī)組和直接燃油、燃?xì)?、燃煤的直燃式溴化鋰吸收式制冷機(jī)組、太陽(yáng)能溴化鋰吸收式制冷機(jī)組；按其輸出方式分——可分為制取冷水的制冷機(jī)組以及同時(shí)制取冷水和溫水的冷溫水機(jī)組；按其結(jié)構(gòu)型式分——可分為單筒型、雙筒型和三筒型機(jī)組等等。10單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)布置知識(shí)要點(diǎn):高壓部分——布置在上方。低壓部分——布置在下方。標(biāo)準(zhǔn)的單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)，一般是以0.1MPa的低壓蒸汽或75℃以上的熱水作為驅(qū)動(dòng)熱源的。它的優(yōu)點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、使用熱源的品位較低、造價(jià)便宜，但其性能系數(shù)較低，一般只有0.7左右。由于它是溴化鋰吸收式制冷機(jī)的基礎(chǔ)，其他機(jī)組都是在此基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的，因此，本章著重討論單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)。

單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)主要由以下部分組成：

(1)發(fā)生器其作用是使從吸收器來(lái)的稀溶液沸騰濃縮，產(chǎn)生冷劑蒸汽和濃溶液；

(2)冷凝器其作用是使發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽冷凝成冷劑水并送往蒸發(fā)器；

(3)蒸發(fā)器其作用是使冷劑水蒸發(fā)吸熱，供出低溫冷媒水；

(4)吸收器其作用是使發(fā)生器來(lái)的濃溶液吸收蒸發(fā)器來(lái)的冷劑蒸汽產(chǎn)生稀溶液；(5)溶液熱交換器其作用是使從吸收器來(lái)的低溫稀溶液和從發(fā)生器來(lái)的高溫濃溶液之間進(jìn)行熱量交換，從而減輕發(fā)生器和吸收器的熱負(fù)荷，提高機(jī)組的性能系數(shù)。(6)其他裝置主要有使溶液和冷劑水循環(huán)的溶液泵和冷劑水泵，抽出機(jī)內(nèi)不凝氣體并產(chǎn)生高度真空的抽氣裝置以及冷量調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。從溴化鋰吸收式制冷機(jī)的原理可知，發(fā)生器和冷凝器的壓力較高，而吸收器和蒸發(fā)器的壓力較低，因此，通常把發(fā)生器和冷凝器布置在一個(gè)空間內(nèi)，而把吸收器和蒸發(fā)器布置在另一個(gè)空間內(nèi)。

又由于溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作時(shí)處于高真空狀態(tài)下，因此都把它的外殼設(shè)計(jì)成圓筒形結(jié)構(gòu)。把高壓部分布置在上方，低壓部分布置在下方，中間用溶液槽隔開(kāi)，如圖6所示。圖6單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)型式11單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的性能知識(shí)要點(diǎn):經(jīng)濟(jì)運(yùn)行——確定和選擇制冷機(jī)的調(diào)節(jié)、控制方案，使制冷機(jī)在最合理的情況下工作。一般而言，溴化鋰吸收式制冷機(jī)的性能比較穩(wěn)定，其性能系數(shù)(COP)的高低取決于設(shè)計(jì)水平、機(jī)組型式、運(yùn)轉(zhuǎn)情況，工作蒸汽壓力、冷卻水溫度和流量、污垢情況、機(jī)組內(nèi)的真空水平等許多因素。

溴化鋰吸收式制冷機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常常由于熱源加熱蒸汽壓力（或水溫）的波動(dòng)、季節(jié)氣候變化和用戶(hù)負(fù)荷的改變，使制冷機(jī)不能在設(shè)計(jì)工況下工作，例如引起制冷機(jī)工作蒸汽與冷卻水的消耗量、制冷機(jī)的性能系數(shù)等產(chǎn)生一系列的變化。另外，在用戶(hù)冷負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，制冷機(jī)的制冷量也應(yīng)隨時(shí)作相應(yīng)的改變。由于單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的性能較差，其性能系數(shù)(COP)較小，一般只有0.7左右。影響其性能的主要有以下一些因素：(1)不凝性氣體對(duì)制冷機(jī)性能的影響

"真空是溴化鋰吸收式制冷機(jī)的第一生命"，溴化鋰吸收式制冷機(jī)是在高真空狀態(tài)下工作的制冷設(shè)備，有些機(jī)組的制冷性能不穩(wěn)定或達(dá)不到設(shè)計(jì)能力的一個(gè)主要原因，就是機(jī)組真空問(wèn)題沒(méi)有解決好。對(duì)于溴化鋰吸收式制冷機(jī)來(lái)講，真空度的高低實(shí)質(zhì)上是機(jī)組內(nèi)不凝性氣體被抽除多少的反映。（4000m高空，水88℃沸騰；8.04mmHg壓力下,水8℃沸騰）

機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)不凝性氣體的來(lái)源大致如下：機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，機(jī)組內(nèi)空氣未完全抽盡；空氣通過(guò)管路連接處、焊縫、閥門(mén)等處泄漏到機(jī)組內(nèi)；在機(jī)組內(nèi)，由于溴化鋰溶液對(duì)金屬材料的腐蝕而產(chǎn)生的氫氣。機(jī)組內(nèi)存在不凝性氣體，主要影響吸收過(guò)程，使傳熱、傳質(zhì)減弱。外部漏入制冷機(jī)的空氣與制冷機(jī)內(nèi)因金屬表面腐蝕所釋放的氫氣等均屬不凝性氣體。這些氣體都不能凝結(jié)，也不會(huì)被溴化鋰溶液吸收。當(dāng)它們附著于冷凝器的傳熱管表面時(shí)，增加了傳熱熱阻，提高了冷凝壓力，使發(fā)生器壓力隨之增大，減小了發(fā)生器的產(chǎn)汽量，使制冷機(jī)的制冷量下降。不凝性氣體存在于吸收器中時(shí)，減少了吸收過(guò)程中水蒸氣被吸收的質(zhì)推動(dòng)力，使傳質(zhì)系數(shù)減小，傳質(zhì)過(guò)程惡化，制冷量明顯下降。不凝性氣體積聚越多，制冷量下降越厲害，有時(shí)甚至?xí)_(dá)到不能制冷的地步。(2)溶液循環(huán)量對(duì)制冷機(jī)性能的影響

溶液循環(huán)量的多少對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。對(duì)于額定的加熱蒸汽壓力、冷卻水溫度和冷媒水出口溫度，溴化鋰吸收式制冷機(jī)有與之對(duì)應(yīng)的溶液循環(huán)倍率，從上式可看出，在此循環(huán)倍率下，進(jìn)發(fā)生器的稀溶液量與制冷量成正比。若調(diào)整不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)以下兩種情況。

(一)稀溶液量過(guò)大若進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液量過(guò)大，則發(fā)生器里加熱蒸汽的熱量大部分用來(lái)提高稀溶液的溫度，產(chǎn)汽量降低，從而使發(fā)生器中溶液的平衡濃度下降，同時(shí)使通向吸收器的濃溶液流量增大，加大了吸收器的放熱量，提高了噴淋溶液的溫度，降低了噴淋溶液的濃度，使噴淋溶液的吸收效果惡化，吸收能力下降。產(chǎn)汽量降低使制冷量下降，濃溶液濃度降低使性能系數(shù)下降。

(二)稀溶液量過(guò)小若進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液量過(guò)小，其結(jié)果與上述情況相反。但濃溶液出口濃度的增加，將會(huì)產(chǎn)生濃溶液結(jié)晶的危險(xiǎn)。一旦發(fā)生結(jié)晶，吸收器吸收效果將惡化，蒸發(fā)器不可能發(fā)揮其制冷效果，使制冷機(jī)處在局部負(fù)荷下運(yùn)行，這是很不利的。因此，溶液循環(huán)量的調(diào)節(jié)是否合適，對(duì)溴化鋰吸收式制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是十分重要的。另外，吸收器噴淋量加大可以適當(dāng)?shù)馗纳莆掌鞯奈招Ч?，但卻增加了吸收器泵的電耗。反之，若吸收器噴淋量太小，則會(huì)影響吸收效果。所以必須調(diào)整噴淋量到一個(gè)合適的值。蒸發(fā)器噴淋量的影響結(jié)果與吸收器噴淋量的影響結(jié)果相類(lèi)似。(3)冷劑水中溴化鋰的含量對(duì)制冷機(jī)性能的影響

溴化鋰吸收式制冷機(jī)因發(fā)生器容汽空間的垂直高度太小，冷劑蒸汽的流速太高或擋液板結(jié)構(gòu)不良，或者由于加熱蒸汽壓力突然升高，稀溶液濃度較低，溶液的pH值太大，冷卻水溫度太低等原因而造成發(fā)生器中溶液強(qiáng)烈沸騰，使發(fā)生器中的溴化鋰液滴被冷劑蒸汽帶入冷凝器；吸收器溴化鋰液滴也有可能濺入蒸發(fā)器，造成冷劑水污染?？梢詮恼舭l(fā)器液囊視鏡觀察冷劑水的顏色，發(fā)現(xiàn)冷劑水帶黃色時(shí)，有污染之疑。這時(shí)可通過(guò)冷劑水取樣閥取樣，測(cè)定冷劑水的密度，若測(cè)得的密度不大于1.04kg/l時(shí)，一般不作處理；當(dāng)大于1.04kg/l時(shí)，可通過(guò)冷劑水旁通閥使冷劑水再生，直至冷劑水的密度達(dá)到合格。

冷劑水被污染后，隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，冷劑水中溴化鋰的含量會(huì)越來(lái)越多，試驗(yàn)表明，當(dāng)冷劑水的密度大于1.1時(shí)，制冷量將明顯下降。這是因?yàn)槔鋭┧寤嚭髸?huì)呈現(xiàn)稀溶液狀態(tài)。根據(jù)拉烏爾定律可知：同一溫度下溴化鋰水溶液的飽和蒸汽壓力總是低于純水的蒸汽壓力，由于溶液周?chē)鋭┱羝麎毫Φ南陆?，使吸收器中傳質(zhì)推動(dòng)力減小，吸收過(guò)程減弱，造成冷媒水出口溫度上升，制冷機(jī)的制冷量下降。(4)表面活性劑對(duì)制冷機(jī)性能的影響

為了提高溴化鋰吸收式制冷機(jī)中傳熱，傳質(zhì)效果，提高制冷機(jī)的性能，目前廣泛地添加一定的有機(jī)物質(zhì)表面活性劑，在溴化鋰溶液中添加0.1%的辛醇，可以使制冷量提高10%～15%。在溴化鋰溶液中常用的表面活性劑有異辛醇或正辛醇，它們?cè)诔合戮鶠闊o(wú)色有刺激性氣味的油狀液體，幾乎不能溶解于溴化鋰溶液。在加熱蒸汽壓力較高的兩效溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，由于加熱溫度較高，辛醇在較高溫度下要分解，可改用氟化醇。它們的強(qiáng)化機(jī)理如下：

(一)提高吸收效果

添加表面活性劑后提高了吸收效果。這是因?yàn)樘砑有链己?，溶液的表面張力大幅度下降，使溶液與水蒸氣的結(jié)合能力增強(qiáng)，這意味著吸收效率的提高；另外，添加辛醇后，溴化鋰水溶液的分壓力降低，吸收推動(dòng)力增大，提高了吸收效果。

(二)增強(qiáng)傳熱

添加表面活性劑后，冷凝器由膜狀凝結(jié)變?yōu)橹闋钅Y(jié)，提高了冷凝效果，添加辛醇后起到了改善凝結(jié)表面的作用。由于辛醇可以使銅管受熱面完全潤(rùn)濕，含有辛醇的水蒸汽與銅管受熱面接觸后，隨后形成一層液膜，水蒸氣在辛醇液膜上呈現(xiàn)珠狀凝結(jié)。珠狀凝結(jié)的放熱系數(shù)可比膜狀凝結(jié)提高兩倍以上，因而提高了冷凝器的傳熱效果。一般添加0.1%～0.3%已能滿(mǎn)足要求。

辛醇的密度較小，它總是漂浮于吸收器液囊的液面上。為使辛醇能隨著溶液的噴淋進(jìn)入吸收器的傳熱面，在吸收器液面上設(shè)有沖辛醇管，沖擊辛醇，使之與溶液混合，然后通過(guò)噴淋溶液把它帶至吸收器傳熱管。如不足時(shí)可予以補(bǔ)充。(5)水側(cè)污垢系數(shù)對(duì)制冷機(jī)性能的影響

溴化鋰吸收式制冷機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于各種因素的影響，傳熱管內(nèi)壁上逐漸生成一層水垢，增加了傳熱熱阻，使傳熱惡化。這時(shí)冷凝器壓力和吸收器壓力都增加，從而降低了濃度差，加大了溶液的循環(huán)倍率f，導(dǎo)致制冷量下降。污垢系數(shù)是表示這種污垢所引起的熱阻大小的參數(shù)，污垢系數(shù)越大，熱阻越大，傳熱效果越差，制冷量越小。通常來(lái)說(shuō)，新機(jī)組的制冷量比設(shè)計(jì)值高8%～10%，這是因?yàn)樾落寤囄帐街评錂C(jī)的污垢系數(shù)近似等于零。但為了保證在長(zhǎng)期運(yùn)行以后，制冷量仍可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在運(yùn)行期間應(yīng)注意水質(zhì)分析，若發(fā)現(xiàn)水質(zhì)較差，則應(yīng)及時(shí)采取水處理措施，例如對(duì)水中的雜質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理，并定期用機(jī)械或化學(xué)方法清理傳熱面。另外，制冷機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)所用水的水質(zhì)情況選取適當(dāng)?shù)奈酃赶禂?shù)進(jìn)行傳熱計(jì)算。各種情況的污垢系數(shù)可在有關(guān)書(shū)籍及手冊(cè)中查得。通常在水質(zhì)比較好的情況下，可取0.0001m℃/W，如果水質(zhì)很差，污垢系數(shù)甚至可達(dá)0.0004～0.0006m℃/W。

因此，我們必須了解制冷機(jī)的這種運(yùn)轉(zhuǎn)性能和研究它們的變化規(guī)律。根據(jù)這種變工況的特性，用戶(hù)能夠按自己的具體條件恰當(dāng)?shù)剡x擇制冷機(jī)；能夠確定和選擇制冷機(jī)的調(diào)節(jié)、控制方案，使制冷機(jī)在最合理的情況下工作。這種調(diào)節(jié)和控制應(yīng)是自動(dòng)化的，它不僅可以減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以準(zhǔn)確地保證制冷機(jī)在規(guī)定的工況下運(yùn)行，從而降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，防止運(yùn)轉(zhuǎn)事故的發(fā)生。12螺桿式制冷壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)是一種容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，由于其高效、耐久、結(jié)構(gòu)緊湊和對(duì)負(fù)載進(jìn)行平穩(wěn)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，兼有了活塞式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)二者的優(yōu)點(diǎn)，從而逐漸在活塞式和離心式之間找到自己的位置，并在一定冷量范圍內(nèi)有加速取代活塞式和離心式制冷壓縮機(jī)的趨勢(shì)，在食品冷凍、冷藏、制冰、民用及商用空調(diào)、工業(yè)制冷等領(lǐng)域廣泛得到應(yīng)用。

螺桿式制冷壓縮機(jī)從壓縮機(jī)理上可分為：雙螺桿（twinscrew）和單螺桿(singlescrew)。

螺桿式制冷壓縮機(jī)從型式上可分為：開(kāi)啟式、半封閉式、全封閉式三種。

13歷史及背景

同離心式制冷機(jī)組相比，螺桿式壓縮機(jī)組的發(fā)展較晚。

■1934年瑞典皇家工學(xué)院教授Lysholm(里斯曼)發(fā)明第一臺(tái)雙螺桿式氣體壓縮機(jī)。

■從60年代開(kāi)始，噴油雙螺桿機(jī)組應(yīng)用于制冷機(jī)組。瑞典SRM公司（雙螺桿）首先發(fā)明雙邊不對(duì)稱(chēng)型線螺桿，使螺桿機(jī)效率大大提高。

■1960年法國(guó)人Zimmern(辛麥恩)（單螺桿）發(fā)明單螺桿的新結(jié)構(gòu)。1962年試制出第一臺(tái)樣機(jī)。

■70年代初，荷蘭GRASSO(格拉索)制成第一臺(tái)單螺桿制冷壓縮機(jī)。

■1972年，日本開(kāi)始生產(chǎn)單螺桿空氣壓縮機(jī)。

■1982年，開(kāi)始生產(chǎn)單螺桿制冷壓縮機(jī)。

14螺桿機(jī)在中國(guó)的發(fā)展情況螺桿機(jī)在中國(guó)的發(fā)展情況：

■1975年，由上海第一冷凍機(jī)廠完成我國(guó)第一臺(tái)氨噴油雙螺桿制冷壓縮機(jī)制造。

■1976年，大連冷凍機(jī)廠成功設(shè)計(jì)制造我國(guó)第一臺(tái)單機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)。

■1986年，武漢冷凍機(jī)廠開(kāi)發(fā)了XBY齒型的新型單邊不對(duì)稱(chēng)圓弧齒型。進(jìn)一步提高了國(guó)產(chǎn)螺桿制冷壓縮機(jī)水平。

■90年開(kāi)始，國(guó)外著名廠商進(jìn)入我國(guó)，在螺桿機(jī)方面進(jìn)行多家合資生產(chǎn)。其中有：

中美合資：上海一冷-開(kāi)利23XL系列空調(diào)用螺桿冷水機(jī)組

中日合資：煙臺(tái)荏原螺桿模塊式冷(熱)水機(jī)組

中美合資：煙臺(tái)頓漢布什空調(diào)用全封閉螺桿冷水機(jī)組

中美合資：武漢麥克維爾WHS系列R22，R134a單螺桿冷水機(jī)組

中美合資：江陰特靈RTHB系列螺桿冷水機(jī)組

中美合資：無(wú)錫約克YS、YCWS系列螺桿冷水機(jī)組

中日合資：1998年大冷-前川單機(jī)雙級(jí)雙螺桿壓縮機(jī)組

中日合資：1998年大金-三石CUW系列單螺桿冷水機(jī)組

中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的復(fù)盛在上海設(shè)廠生產(chǎn)雙螺桿制冷壓縮機(jī)。

15螺桿機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：螺桿壓縮機(jī)：螺桿式壓縮機(jī)分為單螺桿壓縮機(jī)及雙螺桿壓縮機(jī)，雙螺桿壓縮機(jī)最早由德國(guó)人H.Krigar在1878年提出，直到1934年瑞典皇家理工學(xué)院A.Lysholm才奠定了螺桿式壓縮機(jī)SRM技術(shù)，并開(kāi)始在工業(yè)上應(yīng)用，取得了迅速的發(fā)展。20世紀(jì)50年代，就有噴油螺桿式壓縮機(jī)應(yīng)用在制冷裝置上，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)制冷劑中含有大量的潤(rùn)滑油（常稱(chēng)為濕行程）不敏感，有良好的輸氣量調(diào)節(jié)性，很快占據(jù)了大容量往復(fù)式壓縮機(jī)的使用范圍，而且不斷地向中等容量范圍延伸，廣泛地應(yīng)用在冷凍、冷藏、空調(diào)和化工工藝等制冷裝置上。以它為主機(jī)的螺桿式熱泵從20世紀(jì)70年代初便開(kāi)始用于采暖空調(diào)方面，有空氣熱源型、水熱泵型、熱回收型、冰蓄冷型等。在工業(yè)方面，為了節(jié)能，亦采用螺桿式熱泵作熱回收。

單螺桿式壓縮機(jī)是在70年代由法國(guó)辛恩開(kāi)發(fā)出來(lái)，因其的結(jié)構(gòu)更加合理，迅速的應(yīng)用到國(guó)防領(lǐng)域，并被開(kāi)發(fā)國(guó)家保護(hù)起來(lái)，技術(shù)一直都在相對(duì)獨(dú)立。

在經(jīng)歷了二十多年的從開(kāi)發(fā)到發(fā)展的過(guò)程，螺桿機(jī)已取得相當(dāng)?shù)某删?。螺桿式制冷壓縮機(jī)由于沒(méi)有進(jìn)排氣閥片、運(yùn)動(dòng)部件及易損件少，使它具有20,000到50,000小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，甚至可達(dá)100,000小時(shí)。據(jù)瑞典STAL公司統(tǒng)計(jì)：螺桿式制冷壓縮機(jī)的零件數(shù)只為活塞式的1/10；在3,000小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)期間,活塞式的故障為螺桿式的10倍；在12,000小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，活塞式的故障為螺桿式的4倍；螺桿式的振幅為活塞式的1/5；螺桿式對(duì)壓縮濕行程不敏感，安全可靠。

目前在雙、單螺桿壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展上主要表現(xiàn)為：

（1）中間補(bǔ)氣的經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng)的研究及推廣應(yīng)用；

（2）壓縮機(jī)內(nèi)容積無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；（3）高效率新型線的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

在制冷空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)，首先應(yīng)用的是開(kāi)啟式螺桿壓縮機(jī)，在經(jīng)歷了七十年代大發(fā)展時(shí)期后，由于制冷裝置的應(yīng)用普及和以改善部分負(fù)荷特性的多機(jī)組化的發(fā)展趨勢(shì)，螺桿機(jī)在中、大型機(jī)保持穩(wěn)步發(fā)展的同時(shí)，中、小型機(jī)尤其是半封閉式及全封閉式螺桿壓縮機(jī)已得到了市場(chǎng)的廣泛重視和青瞇。我們認(rèn)為，下一步螺桿機(jī)的發(fā)展走勢(shì)將是在進(jìn)一步發(fā)揮螺桿機(jī)的傳統(tǒng)固有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積極開(kāi)發(fā)和利用新技術(shù)的基礎(chǔ)上，揚(yáng)長(zhǎng)避短，從而在正擁有廣闊市場(chǎng)的往復(fù)機(jī)制冷容量范圍內(nèi)開(kāi)拓中小型螺桿壓縮機(jī)的銷(xiāo)售市場(chǎng)。

(一)雙螺桿壓縮機(jī)以瑞典SRM型線系列為主導(dǎo)，先后經(jīng)歷SRM非對(duì)稱(chēng)型線、對(duì)稱(chēng)型線、又非對(duì)稱(chēng)型線、X、Sigma（5:7）、GHH（5:6）、SRM-D-a、b等型線，以后各公司又開(kāi)發(fā)自己的專(zhuān)利型線。

除上述所提及的新齒形的發(fā)展外，目前雙螺桿主要發(fā)展趨勢(shì)為：

（1）轉(zhuǎn)子加工精度的提高和質(zhì)量穩(wěn)定性；

（2）開(kāi)啟式雙螺桿機(jī)在結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上的不足已引起廠家和市場(chǎng)的重視；

（3）重量級(jí)滾動(dòng)軸承的應(yīng)用，以提高主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)壽命和為壓縮機(jī)小型化、封閉化提供必要條件；

（4）合成冷凍機(jī)油的應(yīng)用；

（5）壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更趨合理和緊湊。

目前大約有37家公司生產(chǎn)雙螺桿機(jī)，基本分布在亞洲（日、韓、中、臺(tái)）、北美洲（美）和歐洲，主要制造廠家有Hitachi（日立），Dunham-Bush（頓漢-布什），Trane（特靈），York（約克國(guó)際Frick），Carrier（開(kāi)利）、KOBELOO（神戶(hù)制鋼所）、Mycom（前川）、Bitzer（德國(guó)比策爾）、SABROE（丹麥薩布羅）、Refcomp（意大利萊富康）、Century（韓國(guó)慶元世紀(jì)）、Fusheng（臺(tái)灣復(fù)盛）、Hanbell（臺(tái)灣漢鐘）等。

目前采取5:6齒數(shù)比的約有15家，采取5:7齒數(shù)比約有2家、采取6:8齒數(shù)比有1家、其余均為4:6齒數(shù)比。

(二)1960年法國(guó)人辛麥恩（Zimmern）發(fā)明了單螺桿壓縮機(jī)的基本原理，1962年試制出第一臺(tái)空氣壓縮機(jī)樣機(jī)，1972年法國(guó)別儒（Peugeot）汽車(chē)制造公司、美國(guó)芝加哥風(fēng)動(dòng)工具公司（ChicagopneumatictoolCo.）研制成單螺桿式空氣壓縮機(jī)。1975年荷蘭格拉索（Grasso）公司制造了第一臺(tái)單螺桿制冷壓縮機(jī)MS10，并在同年第14次國(guó)際制冷學(xué)會(huì)展出。

早期人們?cè)?jīng)認(rèn)為單螺桿具有雙螺桿的一切優(yōu)點(diǎn)，并且具有受力平衡，軸承負(fù)載小，轉(zhuǎn)子嚙合面不受力，星輪可采用潤(rùn)滑性能良好的有機(jī)材料，從而噪聲及振動(dòng)小，沒(méi)有雙螺桿的漏氣三角形通道等特點(diǎn)，故認(rèn)為單螺桿效率應(yīng)比雙螺桿高出5～7%。但在經(jīng)歷二十年后，單螺桿并未曾像人們想象那樣得到迅速的發(fā)展，目前生產(chǎn)廠家僅有4～5家，即J&EHall（英國(guó)霍爾）、McQuay（美國(guó)麥克維爾國(guó)際）、DaiKin（日本大金）、MITSUBISHIELECTRIC（三菱電機(jī)）、美國(guó)Vilter等。

究其原因：

（1）單螺桿的發(fā)展時(shí)間較雙螺桿為短，星輪結(jié)構(gòu)和材料只有少數(shù)廠家掌握；

（2）由于吸排汽通道阻力較大，壓力損失較雙螺桿多，同時(shí)高低壓腔內(nèi)泄露線較長(zhǎng)，所以壓縮效率并不比雙螺桿高。但是單螺桿在轉(zhuǎn)子受力均衡、軸承壽命，尤其是振動(dòng)和噪聲低上是它的突出優(yōu)點(diǎn)，因此在近十年內(nèi)單螺桿機(jī)將得到充分的發(fā)展。

單螺桿主要技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀為：

（1）大尺寸滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)壽命達(dá)100,000小時(shí)；

（2）高強(qiáng)度增強(qiáng)纖維星輪材料減少磨損；

（3）受力平衡原理有利于振動(dòng)可以忽略，噪聲水平極低；

（4）除提高轉(zhuǎn)子加工精度外，轉(zhuǎn)子嚙合面特殊涂層處理，以消除表面微小凸凹，滑動(dòng)性能得以改進(jìn)；

（5）半封閉單螺桿采用：壓差供油至軸承及壓縮腔，同時(shí)少量冷媒噴射壓縮部分，并與油混合以降低粘性阻力，以克服因密封功能下降造成的容積效率降低以及由于內(nèi)壓提高引起的功率增加；殼體采用雙層結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)筋，將熱應(yīng)力和壓力的變形降為最低限度；能量調(diào)節(jié)采用氣體壓力驅(qū)動(dòng)滑閥進(jìn)行分段調(diào)節(jié)；采用粘度和粘度指數(shù)均優(yōu)于礦物油的合成油。目前，螺桿式壓縮機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，各種開(kāi)啟式和半封閉式螺桿壓縮機(jī)已形成系列，近幾年又出現(xiàn)全封閉系列螺桿壓縮機(jī)。雙螺桿壓縮機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)螺桿壓縮機(jī)，由兩個(gè)轉(zhuǎn)子組成，而單螺桿壓縮機(jī)由一個(gè)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)星輪組成，它們制冷和制熱的輸入功率范圍已發(fā)展到10-1000KW，基于螺桿式和單螺桿式壓縮機(jī)一系列優(yōu)點(diǎn)，其研究和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域十分廣泛，性能優(yōu)化潛力大16頓漢布什技術(shù)概況頓漢布什創(chuàng)建于1903年，是一個(gè)有百年歷史的世界著名的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)暖通空調(diào)和制冷設(shè)備的跨國(guó)集團(tuán)，是螺桿壓縮技術(shù)的先導(dǎo)，擁有液態(tài)制冷噴射、氣態(tài)制冷噴射、滑閥卸載系統(tǒng)等多項(xiàng)全封閉螺桿技術(shù)專(zhuān)利，雄居螺桿壓縮機(jī)技術(shù)之顛峰。1995年頓漢布什集團(tuán)與中國(guó)煙臺(tái)冰輪集團(tuán)聯(lián)姻，成立了煙臺(tái)頓漢布什工業(yè)有限公司。在建廠不到兩年的時(shí)間里，煙臺(tái)頓漢布什工業(yè)有限公司就一次性地通過(guò)了英國(guó)勞氏船級(jí)社ISO9002國(guó)際質(zhì)量體系的認(rèn)證。2000年通過(guò)了世界制冷行業(yè)最權(quán)威的機(jī)構(gòu)之一–美國(guó)空調(diào)制冷協(xié)會(huì)（ARI）的嚴(yán)格測(cè)試，取得了ARI證書(shū)。（美國(guó)ARI的認(rèn)證包括兩個(gè)方面，一個(gè)方面就是關(guān)于試驗(yàn)設(shè)備，就是試驗(yàn)臺(tái)。水冷試驗(yàn)臺(tái)是經(jīng)過(guò)美國(guó)ARI認(rèn)證的，它會(huì)發(fā)布相關(guān)的證書(shū)。）頓漢布什作為五大美資中央空調(diào)企業(yè)之一，進(jìn)入中國(guó)已經(jīng)是十二年了。頓漢布什公司的特點(diǎn)是跟一些同行不太一樣，它主要的是專(zhuān)業(yè)打造，核心產(chǎn)品就是以全封閉的立式螺桿制冷壓縮機(jī)為主的大型水冷和風(fēng)冷機(jī)組。頓漢布什在上世紀(jì)六十年代首家研發(fā)并將雙螺桿制冷壓縮機(jī)應(yīng)用到中央空調(diào)領(lǐng)域中，是業(yè)界公認(rèn)的螺桿技術(shù)的先驅(qū)和領(lǐng)導(dǎo)者。頓漢布什在上世紀(jì)六十年代首家研發(fā)并將雙螺桿制冷壓縮機(jī)應(yīng)用到中央空調(diào)領(lǐng)域中，很多同行實(shí)際上是在上世紀(jì)八十年代才陸續(xù)地進(jìn)行雙螺桿壓縮機(jī)的研發(fā)。所以從技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，頓漢布什公司在雙螺桿技術(shù)領(lǐng)域處于業(yè)界領(lǐng)先的地位。核心產(chǎn)品就是使用雙螺桿制冷壓縮機(jī)的風(fēng)冷熱泵機(jī)組和螺桿冷水機(jī)組。應(yīng)該說(shuō)在大型的中央空調(diào)領(lǐng)域，尤其是在中等冷量的范圍內(nèi)，主要以螺桿機(jī)為主。中國(guó)市場(chǎng)主要以水冷為主，風(fēng)冷為輔，(實(shí)際上在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家，包括在美國(guó)、歐洲這些國(guó)家，風(fēng)冷產(chǎn)品的比例比較高，這主要是考慮到水資源的問(wèn)題)。目前來(lái)講，作為一個(gè)R22的替代工質(zhì)，都是采用環(huán)保的134a工質(zhì)。在大型中央空調(diào)這個(gè)領(lǐng)域，目前來(lái)講市場(chǎng)比較認(rèn)知的還是以134a為主。407c是三種制冷劑混合的一種非共沸（制冷劑），非常不適合使用在采用高效率的滿(mǎn)液式蒸發(fā)器的機(jī)組上。這樣的話就會(huì)限制407c的運(yùn)用，407c是一個(gè)非共沸的工質(zhì)，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)泄漏，殘留在機(jī)組里面的三種制冷劑的比例會(huì)發(fā)生變化，它就不是407c了。所以還是優(yōu)選134a，R407c替代R22的冷量衰減5%到10%左右；R134a替代時(shí)冷量衰減30%到35%。對(duì)用戶(hù)而言需要的冷量，那么它所付出的費(fèi)用跟冷量成正比了，但對(duì)廠家來(lái)講，采用何種工質(zhì)機(jī)組的成本是不一樣的。R134a是一種純質(zhì)，而且它的運(yùn)行壓力比較低，通過(guò)目前的一些實(shí)驗(yàn)測(cè)試，R134a在冷凝溫度45度以下的COP是幾種工質(zhì)中最高的，而且還高于R22，在所有的溫度段內(nèi)其高于R407C和R410A。目前替代工質(zhì)主要有是三種，R134a、R407c和R410a，R410a主要是用在小機(jī)上，因?yàn)樗倪\(yùn)行壓力非常高，用在大型的中央空調(diào)上，其使用的螺桿壓縮機(jī)，包括殼管式換熱器等，都要重新考慮耐壓設(shè)計(jì)；R407c也存在一些問(wèn)題，R407c目前應(yīng)該說(shuō)在一些輕型商用機(jī)上有些使用，R134a則使用在大型的中央空調(diào)上。一般在市面大家能買(mǎi)到的壓縮機(jī)，都是使用R22的壓縮機(jī)。傳統(tǒng)的做法一般廠家都是去買(mǎi)R22的壓縮機(jī)直接做工質(zhì)替代。這樣在整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)上面，很難做到能效比最高。品牌工廠的一個(gè)特點(diǎn)，就是有自己的專(zhuān)有壓縮機(jī)技術(shù)，頓漢布什作為一個(gè)品牌的中央空調(diào)工廠，擁有專(zhuān)門(mén)優(yōu)化設(shè)計(jì)的R134a壓縮機(jī)，這樣可以保證機(jī)組的能效比最高。如果你在世界范圍內(nèi)，看到這種全封閉立式的雙螺桿壓縮機(jī)，那么不用問(wèn)肯定是頓漢布什生產(chǎn)的。另外，在做R22替代的時(shí)候，大家考慮的是：一個(gè)是成本、另外一個(gè)就是效率。尤其在水冷機(jī)上，R134a運(yùn)行效率還要高于R22。這樣也和我們國(guó)家這幾年一直在提倡的環(huán)保、尤其是節(jié)能是非常相符的。頓漢布什的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)，我們是一個(gè)技術(shù)型的公司，尤其是全封閉立式螺桿技術(shù)，在業(yè)內(nèi)一直處于領(lǐng)先地位。

頓漢布什于1996年開(kāi)始在山東煙臺(tái)設(shè)立中國(guó)工廠，頓漢布什壓縮機(jī)是非常獨(dú)特的。目前市場(chǎng)來(lái)看呢，螺桿機(jī)主要有三大類(lèi)，按其技術(shù)發(fā)展階段來(lái)看，就是最初的開(kāi)啟式螺桿，到半封閉，再到全封閉。實(shí)際螺桿壓縮機(jī)發(fā)明的初期，它首先應(yīng)用在空壓機(jī)領(lǐng)域，以開(kāi)啟式為主，壓縮機(jī)和電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直聯(lián)。然后頓漢布什在上世紀(jì)60年代，率先把螺桿壓縮機(jī)應(yīng)用到中央空調(diào)的領(lǐng)域。目前來(lái)講，頓漢布什在螺桿機(jī)技術(shù)擁有50項(xiàng)的美國(guó)專(zhuān)利。關(guān)于雙螺桿制冷壓縮機(jī)的專(zhuān)利技術(shù)，因?yàn)轭D漢布什是最早開(kāi)始做螺桿壓縮機(jī)的，早于同行大概20年左右，所以前期的很多基礎(chǔ)性的研發(fā)和技術(shù)，比如滑閥的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)、蒸汽噴射、包括液體引射等，這些技術(shù)都是頓漢布什的專(zhuān)利，目前也被大家所采用。尤其是滑閥的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)技術(shù)。壓縮機(jī)的發(fā)展，首先就是開(kāi)啟式，隨著發(fā)展，尤其是耐氟電機(jī)的發(fā)展，產(chǎn)生了半封閉。一方面，使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)更緊湊，另外主要還是要解決一些泄漏的問(wèn)題，因?yàn)殚_(kāi)啟式軸封是個(gè)頭疼的問(wèn)題。對(duì)制冷系統(tǒng)來(lái)講，不管大系統(tǒng)、小系統(tǒng)，泄漏是最關(guān)鍵的影響因素。一旦出現(xiàn)泄漏，再去補(bǔ)救就非常困難。所以就出現(xiàn)了半封閉，可以看到市場(chǎng)上基本上都是半封閉結(jié)構(gòu)。只有頓漢布什發(fā)展到了第三個(gè)階段，就是全封閉結(jié)構(gòu)。比如家用的空調(diào)壓縮機(jī)，包括小的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)，以及冰箱壓縮機(jī)等都是采購(gòu)了全封閉技術(shù)。所以從壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，就是這樣一個(gè)趨勢(shì)。全封閉結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮機(jī)可靠性要求比較高，全封閉的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是更好地解決半封閉（的問(wèn)題），半封閉是解決開(kāi)啟式的泄漏問(wèn)題，全封閉在這個(gè)問(wèn)題的解決上應(yīng)該更優(yōu)于半封閉，這是產(chǎn)品的一個(gè)特點(diǎn)。另外一個(gè)重要特點(diǎn)就是立式。不管是開(kāi)啟式還是半封閉一般都是臥式，一對(duì)轉(zhuǎn)子是臥式布置的，而立式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是：因?yàn)槁輻U壓縮機(jī)是高速重載的機(jī)器，螺桿壓縮機(jī)的壽命實(shí)際上靠軸承的壽命來(lái)評(píng)估的。我們說(shuō)壓縮機(jī)的壽命多長(zhǎng)時(shí)間，實(shí)際