螺杆式冷冻机是一种以螺杆式压缩机为核心的制冷设备,广泛应用于工业冷却、食品冷冻、化工医药、中央空调等领域。其通过螺杆转子的啮合运动实现制冷剂的压缩和输送,具有效率高、稳定性强、适用范围广等特点。下面,小编介绍一下螺杆式冷冻机主要的工作原理和核心部件:

1. 工作原理
螺杆式冷冻机的制冷循环基于逆卡诺循环,主要包括以下四个环节:
压缩过程:
螺杆压缩机的阴阳转子(齿数比通常为 4:6)在机体内啮合,形成多个封闭容积。
低温低压的制冷剂蒸气(如 R22、R134a、R32 等)从吸气口进入,随着转子旋转,容积逐渐缩小,制冷剂被压缩为高温高压气体。
冷凝过程:
高温高压气体进入冷凝器(水冷或风冷),通过冷却水或空气释放热量,冷凝为高压液体。
膨胀过程:
高压液体经节流阀(如热力膨胀阀、电子膨胀阀)降压,变为低温低压的气液混合物。
蒸发过程:
气液混合物进入蒸发器,吸收被冷却物体的热量(如冷水、空气),蒸发为低温低压蒸气,再次被压缩机吸入,完成循环。
2. 核心部件
螺杆压缩机:
由转子(阴阳螺杆)、机体、轴承、密封组件等组成,是冷冻机的 “心脏”,决定制冷量和能效。
特点:无易损件(如活塞环),寿命长(设计寿命≥10 万小时),可实现无级能量调节(10%~100% 负荷调节)。
冷凝器与蒸发器:
冷凝器:水冷式采用壳管式结构(冷却水走管程,制冷剂走壳程),风冷式采用翅片管式(空气流过翅片散热)。
蒸发器:常见类型有壳管式(载冷剂走管程)、干式蒸发器(制冷剂走管程)、满液式蒸发器(制冷剂完全浸没换热管)。
节流装置:
控制制冷剂流量,调节蒸发器内压力,常见类型包括热力膨胀阀(依赖感温包控制)和电子膨胀阀(精度更高,响应更快)。
油系统:
螺杆压缩机需润滑油润滑、冷却和密封,系统包括油分离器(分离制冷剂中的油)、油冷却器(水冷或风冷)、油过滤器等。