一文了解：螺杆制冷压缩机与离心制冷压缩机

发布：2025-12-29 阅读：19

螺杆制冷压缩机和离心制冷压缩机，是制冷机组上常见两种制冷设备。离心式压缩机适用于大型中央空调系统和工业制冷场合，具有高效、尤其适合大流量、连续运行的需求。螺杆压缩机则以其平稳运行、部分负荷效率高和维护简便的优势，在中型至大型制冷系统中广泛应用，包括冷冻冷藏、空调及化工行业，详细说明如下。
一、螺杆制冷压缩机工作原理
螺杆制冷压缩机属于容积型压缩机。它依靠一对相互啮合的螺旋形转子（阳转子和阴转子）来实现气体压缩。其中一个转子由电机直接驱动，另一个转子则通过两者之间的啮合被带动旋转。随着转子不断旋转，它们之间的空间（即齿间容积）逐渐缩小，进而将吸入的制冷剂气体压缩。
螺杆式制冷压缩机又细分为单螺杆和双螺杆两种类型，其中双螺杆压缩机更为常见。在双螺杆压缩机中，两个带有螺旋形齿槽的螺杆在压缩机壳体内旋转，通过改变螺杆之间以及螺杆与壳体之间的容积，完成制冷剂的吸入、压缩和排出过程。在压缩过程中，润滑油会喷入压缩腔，起到密封、冷却和润滑的多重作用。

吸气阶段：螺杆旋转时，在螺杆之间的一端会形成较大的空腔，这个空腔作为吸气口，允许制冷剂气体从系统低压侧（蒸发器）被吸入压缩机内。随着螺杆持续旋转，吸气端的螺杆间隙逐渐被另一端螺杆占据，将制冷剂气体与吸气口隔离。此时，制冷剂气体被封闭在不断缩小的空间内，并随螺杆旋转向压缩机另一端移动。
压缩阶段：在输送过程中，由于螺杆之间空间逐渐减小，被封闭的制冷剂气体受到压缩，压力和温度随之升高。此压缩过程连续进行，螺杆的特殊设计使气体能在无明显脉动的情况下被压缩。
排气阶段：当螺杆转动到特定位置时，被压缩的制冷剂气体到达压缩机高压端（排气口），排放到系统高压侧（冷凝器）。此时气体压力足以克服系统背压，顺利排入冷凝器。

在整个工作过程中，润滑油会喷射到压缩腔内，形成动态密封，减少螺杆间摩擦，带走压缩产生的热量，同时冷却压缩机，延长其使用寿命。
优点：运行平稳，振动小，能够减少对周围环境的影响，降低设备维护成本。部分负荷效率高，在负荷变化较大的情况下，仍能保持较高的制冷效率，有效降低运行能耗。维护简便，零部件更换和维修相对容易，能够缩短设备停机时间，提高设备利用率。对制冷剂的要求相对较低，能够适应多种不同类型的制冷剂，增加了其应用的灵活性。
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二、离心制冷压缩机工作原理
离心制冷压缩机它主要依靠动能向压力能的转换来实现制冷剂压缩。制冷剂蒸汽首先通过压缩机的进气口被吸入叶轮中心区域，此时制冷剂处于低压状态。叶轮是一个带有弯曲叶片的圆盘，当叶轮高速旋转时，制冷剂蒸汽被叶片带入并沿着叶轮的径向方向向外抛送，在此过程中制冷剂蒸汽获得高速度，动能增加，而压力相对较低。随后，制冷剂蒸汽离开叶轮外缘，进入扩压器或导向叶片区域。
扩压器是一个截面积逐渐增大的通道，依据流体力学原理，使制冷剂蒸汽速度降低，压力升高。最后，经过扩压器后压力显著提高的制冷剂蒸汽进入蜗壳。蜗壳是一个逐渐变宽的螺旋形通道，进一步均匀化制冷剂压力，并将制冷剂引导到压缩机出口，输送至冷凝器进行下一步制冷循环。若需要更高的压力比，可采用多级压缩方式，即制冷剂蒸汽经过一级压缩后，通过回流器返回下一个叶轮继续下一级压缩，直至达到所需总压力比。
吸气阶段：制冷剂蒸汽经压缩机进气口被吸入叶轮中心区域，处于低压状态，叶轮高速旋转，其弯曲叶片将制冷剂蒸汽带入并沿径向向外抛送，制冷剂蒸汽获得高速度，动能增加，压力相对较低。制冷剂蒸汽离开叶轮外缘进入扩压器或导向叶片区域，扩压器截面积逐渐增大，利用流体力学原理使制冷剂蒸汽速度降低、压力升高。
排出阶段：经过扩压器后压力升高的制冷剂蒸汽进入蜗壳，蜗壳进一步均匀化制冷剂压力，并将其引导至压缩机出口，输送至冷凝器进行后续制冷循环。多级压缩时，制冷剂蒸汽经一级压缩后通过回流器返回下一叶轮继续压缩。

优点：制冷量大，能够满足大型制冷系统的需求，适用于对冷量要求极高的场合效率高，在满负荷运行时，能够实现较高的能效比，降低能源消耗。运转平稳，振动小，能够保证设备的长期稳定运行，减少设备故障发生率。但是在低负荷运行时，离心制冷压缩机可能会出现喘振现象，对设备造成损坏，需要采取相应的防喘振措施。