六、螺杆式压缩机组的润滑系统

六、螺杆式压缩机组的润滑系统

图（1）螺杆式制冷压缩机管系图（带油泵循环系统）

—油路一·一电路一·一二气路一温度

1一吸气过滤器2一吸气止逆阀3一压缩机4-排气止逆阀5一油分离器

6一截止阀7一二次油分离器8一油粗过滤器9一油泵10一油压调节阀11一油冷却器

12一油精过滤器13一油分配总管14一液压缸

螺杆冷水机组系统示意图如图（1）所示。系统中制冷剂的流程为：蒸发器～进气管～进

气截止阀～吸气过滤器～止逆阀～压缩机～排气管～油分离器～排气截止阀～止逆阀～冷凝 器～干燥过滤器～节流阀～蒸发器。

系统中润滑油的流程为：油分离器～油冷却器～油粗滤器～油泵～精油滤器～油分配器～ 压缩机～（和排气一起到）油分离器。

油分配器出来的另一路油到压缩机的增载／减载装置，操纵油活塞控制压缩机的制冷量。 一、油循环系统

按型式来分类，螺杆式制冷压缩机的润滑系统分为油泵供油和压缩机转子供油两种型式。

(1) 螺杆式冷水机组的油路系统是确保螺杆压缩机安全、可靠运行的关键因素。如前所述， 喷油式螺杆压缩机的喷油量（以容积计）约占螺杆制冷压缩机排气量的0.8%一1%，喷入的油除了起密封工作容积和冷却压缩气体与运动部件的作用外，还要润滑轴承、增速齿轮、阴阳转子等运动部件。根据油路系统是否配有油泵，将其分为三种类型：即带油泵油循环系统、不带油泵油循环系统及混合油循环系统。

1) 带油泵的油循环系统。

带油泵系统是螺杆冷水机组常用的油循环系统，特别是压缩机采用滑动轴承（主轴承），或螺杆转速较高，以及带有增速齿轮等情况下，冷水机组上需设置预润滑油泵。每次开机前，首先起动预润滑油泵，建立一定的油压，然后压缩机才能正常起动。当机组工作稳定后，系统油压可以由油泵一直供给，或由冷凝压力提供，此时预润滑油泵可以关闭。 螺杆式制冷压缩机一般采用喷油式压力润滑，即在制冷压缩机工作过程中，通过油泵将润滑油喷射至两个螺杆工作部位以及其他需要润滑的部位。其目的有四个：一是带走压缩过程中所产生的压缩热，使压缩过程接近于等温压缩，降低排气温度，从而防止机件受热变形；二是向汽缸内喷人润滑油，可使转子之间及转子与汽缸之间得到密封，减少内部的泄漏；三是对螺杆式制冷压缩机的运动部件起润滑作用，提高零部件的寿命，以达到长期、经济、安全地运行；四是喷油使螺杆式制冷压缩机的结构简化，对降低运转噪声起一定作用。

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2) 润滑油系统（油路系统）

图（2）是典型的带油泵的油循环系统。贮存在油分离器5内的较高温度的冷冻油，经过截止阀，油粗过滤器8，被油泵9吸人排至油冷却器11。在油冷却器中，油被水冷却后进人油

图（2）带油泵的油循环系统

1— 吸气过滤器2—吸气止逆阀3—压缩机4—排气止逆阀 5—油分离器6—截止阀7—二次油分离器8—油粗过滤器9—油泵

10—油压调节阀11—油冷却器12—油精过滤器13—油分配总管14—液压缸

精过滤器12，然后压入油分配总管13，将油分别送至滑阀喷油孔、前后主轴承、平衡活塞、四通换向电磁阀A、B, C, D和能量调节装置液压缸14等处。 然后送人前后主轴承、四通换向电磁阀的油，经机体内的油孔返回到低压侧。部分油与蒸气混合后，由压缩机压至油分离器。一次油分离器内的油经循环再次使用，二次油分离器内的低压油，一般定期放回压缩机低压侧。

压差控制器G控制系统高低压力，温度控制器H控制排气温度，压差控制器E控制过滤器压差，压力控制器F控制油压。油气混合物,经压缩后由排气口排出，首先进人油分离器７，被分离出的油,沉积在油分离器的底部，经过油粗过滤器8过滤后，被油泵9加压，排至油冷却器11，在油冷却器中，经冷却水冷却后，进人油精过滤器12，经过过滤后纯净的润滑油到达油分配总管13，分别将油送至轴封装置、滑阀喷油孔、前后主轴承、平衡活塞、能量调节装置等处。经油分配管送出的油分成两部分，一部分经滑阀喷油孔与工质混合，经压缩排出后沉积在油分离器的底部，再循环使用。另一部分经润滑和能量调节后，经机体内油孔返回低压侧。最终形成了润滑油的循环。系统中的10是油压调节阀，它的作用是通过回流的方法调节供油压力。一般供油压力应比排出压力高0.1~0.4 MPa。为保证系统供油，在精过滤器上安装了压差控制器E，它的压差应控制在0.1~0.15 MPa，超过这个范围就说明过滤器已经堵塞了，应更换或清洗。 螺杆式压缩机润滑系统中的油泵，将润滑油，泵向滑动轴承。供应二端轴承的轴封和输油油压调节装置，这是一小部份，大部份循环冷冻油，经油过滤器喷入压缩机，润滑转子并使阴阳转子产生油膜层，同时，冷却经过压缩的制冷剂，以此来达到降低噪音的目的，利用油分离器和压缩机喷油口之间的压力差，直接向压缩机喷润滑油，可以使油泵容量减小，运转平稳可靠。压缩机停机时，用自动控制的加热器在一定的温度范围内，对油分离器所贮油部分的冷冻油予以加温，以防止制冷剂凝结。因此润滑系统中的油，是通过电磁阀和油过滤器的分流，流

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向三个油路：a.润滑和冷却轴承。 b.注入压缩机。c.使滑阀运动。

3) 汇集在机组集油槽内的冷冻油，在压力运动时处于冷凝压力下，因此运转在比较低的低压区域内。因而压缩机不论是什么原因而导致停车，则都将主电磁阀关闭，这祥在停车期间就能把润滑油，隔绝在储油槽内。并通过加热器对油作适当的加热。这时油的循环运动，是由一个压差开关来控制的，由于油路阀或主要电磁阀的关闭，或过滤器阻塞，都会使油压差上升，当压差大于50磅／平均值时，压差开关就会打开，这个指令就会使机器停止运转。

4）不带油泵油循环系统。当压缩机采用对润滑条件不敏感的滚动轴承，以及压缩机转速较低时，机组常趋向于采用不带油泵的循环系统。在机组运行时依靠机组建立的排气压力来完 成油的循环。如开利的23XL螺杆式冷水机组。

5） 混合油循环系统。不少机组联合使用上述两种系统。机组运行在低压工况下，由油泵 供给足够的油，而在高压运行时，靠压力差供油。

(2) 主要油系统的部件 1、油分离器

因为螺杆式压缩机排出的高压蒸气中含有大量的冷冻油，所以必需要有高效的油分离器，以防止传热效率下降，减少冷冻油的消耗，分油效果可以高达loppm及25um。

对于立式油分离器来讲，最高油位不得高于视油镜5/6处，最低油位不能低于视油镜的1/3处。当用于氟机时，在油分离器下部装有电加热器，使油温能够保持在30℃以上，低于30℃时便不能开车。油分离器是一个四周为螺线形道路多孔油缸，一但油被浅射到压缩机转子，就与被压缩的冷媒气体混合，并排入到油分离器内，当冷媒和油的混合物排入后，油即被甩到油缸壁上，并经过油缸壁上的孔流到油缸外面。油在外表积聚，然后离开油缸，汇集于分离器壳体底部的储油槽，被压缩的冷媒气体除去油滴后，再排入冷凝器内。

螺杆式制冷压缩机由于喷入大量的润滑油，制冷剂蒸气与油的混合物由缩

机排气口排出。若气、油混合物进人冷凝器和蒸发器等热交换器后，由于油不蒸发，就会在换热器的壁面上形成一层油膜，这样就大大降低了传热效果和制冷效率。为此，对制冷剂中的油，必须在进人系统之前在油分离器中进行分离。

图（3）卧式油分离器

1一出口接管2一安全阀接管3一进口接管4一感温包连接处 5一消声器6一油泵回油接管7一油压调节阀回油接管8一油位计 9一储油器10一油过滤器11一出油口12一电加热器连接处

当螺杆压缩机排出的高压气、油混合物进人油分离器 图（3）和图（4），由于油分离器容积大，气体的流速突降，加上气体的流动方向改变，依靠惯性作用使油分离沉降下来，大量的油聚集在分离器底部。这种分离被称为一级分离，为了进一步提高分离精度，有些螺杆冷水机组还进行二次油分离或多次油分离。

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图（4）立式油分离器

1一排气止逆阀2一安全阀接管3一出油口 图（5）油二次分离器 4一油位计5一排油阀6一油加热器7—进气接口 8一排空阀9一排气温度计10—压力阀接管

二次油分离器的结构如图（5）所示。二次分离是在一次分离后进行的，它是利用特制的充填物，将细小雾状油滴通过捕集作用，使油滴凝聚变大，在流经填充物时被进一步分离下来，分离效果以质量计可达（５一50）x 10-6 kg/kg.目前填充物有不锈钢金属丝网、玻璃纤维、聚聚脂纤维、微孔陶瓷等。一般气流流经滤网的流速控制在1一2m/s范围内，过高流速会影响分离效果。在设计具体结构时，应注意使气流方向和分离方向一致。

图（6）卧式高效多级油分离器

图（6）为一卧式高效多级油分离器，筛网垫将排气中的油组分减少到50 x 10-6 kg/kg吸 人气体左右，这对大多场合已经适用。在只允许更少油损失的场合，可进一步安装组合过滤器，以减少含油量，此时可将油含量减少至5 x 10-6kｇ／吨吸人气体左右。由于安装了专用的排油 阀，过滤器能够自动回油。当然，此组合件只有在以下工况下才是必要的：对R22蒸发温度低

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