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螺杆制冷压缩机通常采用滑阀调节能量,即在两个转子高压侧,装上一个能够轴向移动的滑阀来调节制冷量和卸载起动。滑阀调节能量的原理,是利用滑阀在螺杆的轴向移动,以改变螺杆的有效轴向工作长度,使输气量在10%-100%范围内连续无级调节,
滑阀的移动调节分手动和自动,但控制的基本原理都是采用油驱动调节。该系统基本上由只部分构成:供油、控制和执行机构。供油机构有液压泵及压力调节阀;控制机构有四通电磁阀或油分配阀;执行机构有滑阀、活塞及液压缸等。
在调节过程中,功率与制冷量在40%以L负荷的运行关系几乎是正比例的。但在40%以下,制冷量与消耗的功率不是正比例的,即在低负荷时,螺杆压缩机的效率降低。下图表示了部分负荷与其对应的轴功率的变化关系。由图可.见,只是在蒸发温度较高时,压缩比较小时,功率与负荷才成正比例的关系。即一般高压力比轻负荷运行是不经济的.在设计中应尽量避免。
必须注意,同一型号的螺杆压缩机可以配用不同的滑阀。在系列产品中滑阀分为三种规格,其内容积比分别为5, 16, 2.6。用户必须根据具体的工况选用内容积比适当的滑阀,这是因为螺杆式压缩机具有固定内容积比造成的。
螺杆式压缩机是无气阀的容积型回转式压缩机,吸排气孔口的启闭完全为几何结构所定。当一台螺杆压缩机结构已定,则压缩开始的容积和压缩终了的容积之比ζa为定值。而内容积比ζv确定后,内压力比也就确定了,两者的关系为
ζa=ζmv
式中:m为多方压缩指数。
内压力比为定值,意味着当压缩机的吸人压力一定时,则压缩终了的压力将恒定不变,完全不受压缩机排出端压力变化的影响。压缩机排气接管内的气体压力称为外压力。外压力与吸气压力之比值称为外压力比。外压力比取决于运行工况,运行工况是变化的,外压力比也随之变化。因此,在吸气压力不变的情况下,内压缩终了的压力可能有三种情况,即大于、等于或小于外压力。当内压缩终了的压力大于外压力时,在压缩机排气口就会出现等容膨胀。当小于外压力时,则会增加等容压缩过程。这两种情况都会使压缩机增加附加功耗。只有内压缩终了压力与外压力相等时,没有附加功耗,压缩机的效率最高。
为了避免能量损失,应使压缩终了压力等于外压力,即内压力比与外压力比相等。因此,螺杆式制冷压缩机系列中推荐了三种内容积比不同的滑阀,让用户根据需要选配。显然,当选配了某种内容积比的滑阀后,内压力比就成为定值。但在实际生产应用中,工况是变化的。尤其是压缩机排出端压力(冷凝压力〕,将随着环境温度变化而变化。因此,采用内容积比固定的螺杆压缩机,不可避免将产生附加功耗,使效率降低。
目前国内开发的内容积比连续可调的螺杆压缩机已经.七市,内容积比调节范围为2.6~5。显然.内容积比可调的机型,可将压缩终了东力调节到与外压力相等,故不存在附加功耗。因此.从节能角度及调节特性考虑,应该尽可能选用内容积比连续可调的螺杆式压缩机,尤其对于工况变化较大的场合更加重要。
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