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螺桿式(即雙螺桿)制冷壓縮機具有一對互相嚙合、相反旋向的螺旋形齒的轉子。其齒面凸起的轉子稱為陽轉子,齒面凹下的轉子稱為陰轉子。轉子的齒相當于活塞,轉子的齒槽、機體的內壁面和兩端端蓋等共同構成的工作容積,相當于氣缸。
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機體的兩端設有成對角線布置的吸、排氣孔口。隨著轉子在機體內的旋轉運動,使工作容積由于齒的侵入或脫開而不斷發生變化,從而周期性地改變轉子每對齒槽間的容積,來達到吸氣、壓縮和排氣的目的?;ハ鄧Ш系霓D子,在每個運動周期內,分別有若干個相同的工作容積依次進行相同的工作過程,這一工作容積,稱為基元容積。
它由轉子中的一對齒面、機體內壁面和端蓋所形成。只需研究其中一個工作容積的整個工作循環,就能了解壓縮機工作的全貌。
螺桿式制冷壓縮機的運轉過程從吸氣過程開始,然后氣體在密封的基元容積中被壓縮,最后由排氣孔口排出。陰、陽轉子和機體之間形成的呈"V"字型的一對齒間容積(基元容積)的大小,隨轉子的旋轉而變化,同時,其空間位置也不斷移動。圖1表示了基元容積的工作過程。
吸氣過程
轉子旋轉時,陽轉子的一個齒連續地脫離陰轉子的一個齒槽,齒間容積逐漸擴大,并和吸氣孔口連通,氣體經吸氣孔口進齒間容積,直到齒間容積達到最大值時,與吸氣孔口斷開,齒間容積封閉,吸氣過程結束,如圖3-1(a)所示。值得注意的是,此時陽和陰轉子的齒間容積彼此并不連通。
壓縮過程
轉子繼續旋轉,在陰、陽轉子齒間容積連通之前,陽轉子齒間容積中的氣體,受陰轉子齒的侵入先行壓縮;經某一轉角后,陰、陽轉子齒間容積連通,形成"V"字形的齒間容積對(基元容積),隨兩轉子齒的互相擠入,基元容積被逐漸推移,容積也逐漸縮小,實現氣體的壓縮過程,如圖3-1(b)所示。壓縮過程直到基元容積與排氣孔口相連通時為止,如圖3-1(c),此刻排氣過程開始。
排氣過程
由于轉子旋轉時基元容積不斷縮小,將壓縮后氣體送到排氣管,此過程一直延續到該容積最小時為止。隨著轉子的連續旋轉,上述吸氣、壓縮、排氣過程循環進行,各基元容積依次陸續工作,構成了螺桿式制冷壓縮機的工作循環。
從以上過程的分析可知,兩轉子轉向互相迎合的一側,即凸齒與凹齒彼此迎合嵌入的一側,氣體受壓縮并形成較高壓力,稱為高壓力區;相反,螺桿轉向彼此相背離的一側,即凸齒與凹齒彼此脫開的一側,齒間容積在擴大形成較低壓力,稱為低壓力區。
此兩區域借助于機殼、轉子相互嚙合的接觸線而隔開,可以粗略地認為兩轉子的軸線平面是高、低壓力區的分界面。另外,由于吸氣基元容積內的氣體隨轉子旋轉,由吸氣端向排氣端作螺旋運動,因此吸氣、排氣孔口要成對角線布置,吸氣孔口位于低壓力區的端部,排氣孔口位于高壓力區的端部。
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