【摘 要】随着全球气候异常变化的不断加剧，世界各国达成了节能减排、保护环境的共识。螺杆式冷水机具有结构简单、效率高、性能好、噪音低、振动小、节能、可靠性高、寿命长等优点，使之成为越来越多的生产企业产品研发的方向。螺杆式冷水机组采用满液式蒸发器，面临的最大困难是回油问题。满液式螺杆冷水机组采用高效油分离器的组合方式，结合蒸发器回油和引射回油，保证满液式螺杆冷水机组在运行中控制其蒸发器的含油量，并控制在1%以下。另一方面，短时间工况不稳定而跑入系统的润滑油， 满液式螺杆冷水机组也能够及时收回，并且保持润滑油循环稳定。 【关键词】螺杆式冷水机组；设计；回油
冷水机俗称冷冻机、制冷机、冰水机、冻水机、冷却机等，因为使用比较广泛，所以名字也就多得不计其数。冷水机是通过压缩机压缩氟利昂，然后到冷凝器进行热量交换，再到蒸发器进行放热，最后回到压缩机的过程。冷水机是一个多功能的机器，由于原料的品种，成型制品面积的大小及形状的不同，需要的锁模力也是不同的。冷水机在机器使用时必注意操作的安全，每次操作开始请检查机器的安全装置，保险顶杆和安全门的可靠性。螺杆式冷水机 组广泛应用于大型中央空调系统中，因此，围绕提高产品的能源效率，实现节能环保的目标，针对满液式螺杆冷水机组设计及回油方式研究的问题，作出一系列的研究和试验。
1 满液式螺杆冷水机组的结构设计
1.1 冷水机组的结构
冷水机组主要是由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置、润滑油系统、控制中心、辅助设备（包括电机启动器、油分离器、油冷却器、储油器等等）7个基本部件组成的。冷水机组的冷源是靠冷却塔的冷却水和风机的冷却水提供的，这两种方式是区分于对冷水机的选择，冷水机主要有水冷式冷水机，风冷式冷水机这两种，它们的最大区别就是冷却方式的不同，在结构上，他们的冷凝器也不同，分别为壳管式和翅片式。
1.2 螺杆式冷水机组的特点
卡孔
螺杆式冷水机具有结构简单、效率高、性能好、噪音低、振动小、节能、可靠性高、寿命长等优点。它具有最高效的半封闭式压缩机，机组的心脏—进口优质螺杆压缩机，其5 ：6超高效螺旋转子压缩机，与一般压缩机能效相比高出20～30%，它的行可靠效率极高，而
且容易维护，配有精确的容量控制，在120～1500kW的中小型冷水机组得到了广泛的应用，占据了绝大部分的市场，而且应用范围越来越广泛。螺杆式冷水机组选用应根据冷负荷及用途来考虑。对于低负荷运转工况时间较长的制冷系统，宜选用多机头活塞式压缩机组或螺杆式压缩机组，便于调节和节能。
1.3 螺杆式冷水机组的工作原理
螺杆式冷水机组是由蒸发器出来的状态为气体的冷媒。经过压缩机绝热压缩以后，变成高温高压状态。在冷凝器中，气体冷媒被压缩后，等压冷却冷凝，经过冷凝后变化成液态冷媒，再经节流阀膨胀到低压，变成气液混合物。其中在低温低压下的液态冷媒，在蒸发器中吸收被冷物质的热量，重新变成气态冷媒。气态冷媒经管道重新进入压缩机，开始新的循环。这就是冷冻循环的四个过程。制热时，制冷剂通过四通阀改变制冷剂流动方向，制冷剂流动方向与制冷时刚好相反，制冷剂先经过蒸发器，再回到冷凝器，最后回到压缩机。这就是螺杆式冷水机的主要工作原理。
光纤收发器机架1.4 螺杆式冷水机组的制冷压缩机工作过程分析
螺杆式冷水机组的制冷工质，即制冷剂，在蒸发器内吸收被冷却物的热量，然后汽化成蒸汽，压缩机不断地将产生的蒸汽从蒸发器中抽出，并进行压缩。高温、高压蒸汽经过压缩后，被送到冷凝器，并向冷却介质放热，然后冷凝成高压液体。经过节流机构降压后，这些高压液体进入了蒸发器，发生汽化，并吸收被冷却物体的热量。这一环节不断地循环，周而复始。螺杆压缩机工作时要不断向工作腔喷入润滑油，不断润滑、冷却、密封和消声，利用润滑主轴承、止推轴承、轴封的润滑油，从而推动油活塞、平衡活塞的压力油，最终这些油混合着这些高压气体排出了压缩机。这些分离出来的油，经过冷却、过滤、加压后循环使用。设置吸气过滤器，能有效防止制冷系统中的杂质随吸气进入压缩机对转子、机体造成磨损。耳机延长线
探空气球2 分析国内外市场情况
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目前国内多数厂家不具备压缩机研制能力，厂家都是通过购买通用的压缩机进行换热器及管路设备配套组装。反观国际市场，美国公司以满液式为主，研制出螺杆式冷水机组产品，采用先进的CFD技术，针对制冷剂与润滑油，对润滑油的流动与分离的环节进行着重分析和设计。他们的产品技术日益成熟，在市场上占据了很大份额。另外，欧洲和日本厂
商也占有一定的份额，但是他们的产品技术与美国厂商相比，略为逊。近年来，国内企业逐步开始采用满液式蒸发器结构，但是技术实力有限，我们的产品与国外厂家相比还是有很大的一段距离。
3 满液式螺杆式冷水机组的回油
螺杆式冷水机组采用满液式蒸发器，面临的最大困难是回油问题。因为满液式螺杆式冷水机组在运行时油会随着制冷剂进入到蒸发器中，如果长期不回油就会导致运行润滑缺油，再就是油存积在蒸发器中会导致换热效率降低。根据传统的观点，满液式冷水机组的蒸发器无法像干式蒸发器那样依靠吸气流速，并直接将润滑油抽回压缩机。实际上，管排上方的气体流速和液滴的腾飞距离经过合理设计和试验，配上回气孔口的高度和流速，是完全可以实现直接回油的。
3.1 采用直接回油的方式回收蒸发器内的润滑油
满液式蒸发器的回油设计，需要建立一种动态平衡的关系，以确保润滑油循环持续稳定，控制蒸发器中制冷剂的润滑油含量，并将其控制在较低的水平内。根据简单的流体力学分
析，气体夹带液滴的最小速度，当流速更大时，液滴的最大直径就会与流速平方成正比。在满负荷时，当吸气管口的回气速度会达到10～15m/s，在理论上，其中夹带20mm直径的液滴是可能的。根据这些证明，满液式蒸发器在运行时可以通过上升气流夹带液滴实现直接回油。如果液态制冷剂量过多，引起的湿压缩就会导致排气过热度降低，油分离器的效率就会被影响，系统就会带入更多的润滑油。所以，我们需要根据所需的换热面积，在蒸发器设计上选择适当的筒身长度和直径，从而得到合适的上升气流速度及液滴腾飞高度，另一方面，小直径的液滴也会被抽回压缩机，这样就避免了蒸发器吸入过多的液体制冷剂。
3.2 采用引射回油的方式回收蒸发器内的润滑油
要想达到好的回油效果，油与液态制冷剂就必须做到相溶或部分互溶，即在蒸发器液面上要能形成富油层，然后我们要到合适的位置，并在其设置回油管，从富油层中抽取液体，这样蒸发器里的回油效率也会得到提高。根据制冷剂流量和含油量，利用高低压力和流量等参数，进行选型。在不同高度设置几个回油口，再通过实验最后确定选型。再利用流体动压和静压转换的原理，通过引射器将蒸发器中制冷剂和油的混合物抽回压缩机的吸气口，从而达到气体引射回油的方式回收蒸发器内的润滑油。
4 结语
随着全球气候异常变化的不断加剧，世界各国利用螺杆式冷水机具有结构简单、效率高、性能好、噪音低、振动小、节能、可靠性高、寿命长等优点，不断研发节能减排的产品。因此，科学地研究设计满液式螺杆冷水机组具有重大的意义。
参考文献：
[1]王玉贵.4524合成冷冻机油在HFC-134a螺杆冷水机组满液式蒸发器中的回油试验[J].制冷技术，2007（03）.
[2]张光玉，姜守忠.满液式蒸发器的液位检测与控制[J].制冷空调与电力机械，2006（02）.
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