螺杆式空气压缩机是容积式压缩机，它通过逐渐减小工作容积来实现气体压缩的目的。
螺杆式空气压缩机的工作容积由一对平行且相互啮合的转子齿轮和一个容纳这对转子的底盘组成。机器运转时，两个转子的齿相互啮合，随着转子旋转，啮合的齿向排气端移动，使得被啮合齿包围的容积逐渐缩小，压力逐渐升高，直至达到所需压力。当压力达到设定值时，齿轮与排气口连通，实现排气。
当对置转子的齿与齿槽啮合后，齿槽内形成两个被齿隔开的空间。靠近吸气端的齿槽为吸气容积，靠近排气端的齿槽为压缩气体容积。压缩机运转时，对置转子插入齿槽的齿向排气端移动，吸气容积不断增大，压缩气体容积不断缩小，从而在每个齿槽内实现吸气和压缩过程。当齿槽内压缩气体的压力达到所需的排气压力时，齿槽与排气口连通，排气过程开始。对置转子的齿将齿槽分割成吸气容积和压缩容积，如此往复，压缩机便能持续进行吸气、压缩和排气。
螺杆压缩机的工作原理和结构：
1. 吸气过程：螺杆式空气压缩机进气侧的吸气口必须设计成能够完全吸入压缩室空气。螺杆式空气压缩机没有进排气阀组，进气量仅通过调节阀的开闭来调节。当转子旋转时，主转子和辅转子的齿槽空间转移到进气端壁开口处，此时空间z*较大，转子的齿槽空间与进气口的自由空气连通，因为齿槽内的空气在排气过程中全部排出，排气结束时齿槽处于真空状态。当转子转移到进气口时，空间z*较大。此时，转子的齿槽空间与进气口的自由空气连通，因为齿槽内的空气在排气过程中全部排出，排气结束时齿槽处于真空状态。当空气被输送到进气口时，外部空气被吸入并沿轴向流入主转子和辅助转子的齿槽中。螺杆式空气压缩机的维护注意事项是，当空气充满整个齿槽时，转子进气侧的端面应背离机匣的进气口，从而封闭齿槽之间的空气。
2. 密封输送过程：主转子和辅助转子吸气结束时，主转子和辅助转子与底盘的齿槽闭合。此时，齿槽内的空气被封闭，不再流出，即完成【密封过程】。两个转子继续旋转，其齿尖和齿槽在吸气端重合，吻合面逐渐向排气端移动。
3. 压缩和喷油过程：在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，即啮合面与排气口之间的齿槽逐渐减小，齿槽内的气体逐渐被压缩，压力逐渐增大，这就是压缩过程。在压缩的同时，由于压差的作用，润滑油也被喷入压缩室并与室内气体混合。
4. 排气过程：当螺杆式空气压缩机维护转子的啮合端面与机箱排气口连通时（此时压缩气体压力为z*high），压缩气体开始排出，直至齿峰与齿槽的啮合面移动到排气端面。此时，两个转子啮合面与机箱排气口之间的齿槽间隙为零，即排气过程完成。同时，转子啮合面与机箱进气口之间的齿槽长度达到z*long，吸气过程开始。
螺杆式空气压缩机分为：开放式、半封闭式、全封闭式。
1. 全封闭式螺杆压缩机：机体采用优质低孔隙率铸铁结构，热变形小；机体采用双层壁结构，带排气通道，强度高，降噪效果好；机体内外受力基本平衡，不存在开式和半封闭式压缩机的高压风险；外壳为高强度钢结构，外观美观，重量轻。采用立式结构，压缩机占地面积小，有利于冷水机组多头布置；下轴承浸没在油箱中，润滑良好；转子轴向力比半封闭式和开式压缩机降低50%（电机轴在排气侧的平衡作用）；不存在水平电机悬臂的风险，可靠性高；避免了螺杆转子、滑阀和电机转子重量对匹配精度的影响，提高了可靠性；装配工艺良好。螺杆采用无油泵的垂直设计，使压缩机能够在无缺油的情况下运行或停止。下轴承整体浸没在油箱中，上轴承采用压差供油；系统压差要求低。紧急情况下，轴承润滑保护功能可避免轴承缺油润滑，有利于机组在换季时节的开机运行。缺点：采用排气冷却，电机位于排气口，容易导致电机线圈烧毁；此外，故障无法及时排除。
2. 半封闭式螺杆压缩机
喷淋冷却电机运行温度低，寿命长；开式压缩机采用空气冷却电机，电机运行温度较高，影响电机寿命，且机房工作环境较差；采用排气冷却电机，电机运行温度极高，寿命较短。一般来说，外置油箱体积较大，但效率很高；内置油箱与压缩机一体式设计，体积较小，因此效果相对较差。二次油分离效果可达99.999%，可确保压缩机在各种工况下都能得到良好的润滑。然而，柱塞式半封闭螺杆压缩机通过齿轮驱动提高转速，转速高（约12000转/分），磨损大，可靠性差。
三、开式螺杆压缩机
开式机组的优点是：1）压缩机与电机分离，因此压缩机的应用范围更广；2）同一台压缩机可用于不同的制冷剂。除了卤代烃制冷剂外，通过更换部分部件的材料，还可以使用氨作为制冷剂；3）根据不同的制冷剂和运行条件，可以使用不同容量的电机。开式机组的主要缺点是：（1）轴封容易泄漏，需要用户频繁维护；（2）电机转速高，气流噪音大，压缩机自身的噪音也大，对环境影响较大；（3）需要配置单独的油分离器、油冷却器等复杂的油系统部件，机组体积庞大，使用和维护不便。
发布时间：2023年5月5日
