螺杆式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机在气体压缩原理上同属容积型压缩机范畴——二者均通过改变工作容积的方式实现气体压缩。不过,它们的核心差异在于实现工作容积变化的具体机制存在本质区别。
从类型划分来看,螺杆式制冷压缩机进一步细分为单螺杆与双螺杆两大类。以应用更广泛的双螺杆压缩机为例,其核心工作原理依赖于机体内部一对特殊设计的螺杆组件:这对螺杆表面加工有螺旋状齿槽,通过精密啮合旋转运动,配合机体内壁、吸气端座与排气端座的内腔结构,周期性改变齿间容积的大小,从而完成气体的吸入、压缩与排出全过程。
螺杆压缩机四段式融调原理四段式容调系统由一个容调滑阀、三个常闭电磁阀与一 组容调油压活塞组成,可调节的范围有 25%(启动或停机时使用 )、 50%、 75%、 100%。
该容调系统的工作原理基于油压活塞驱动容调滑阀的机械联动机制:当压缩机处于部分负载状态时,油压活塞受油压作用推动容调滑阀移动,通过旁通部分制冷剂气体至吸气端,减少进入压缩机的制冷剂流量,从而实现负荷调节;当压缩机停机时,弹簧力主导推动活塞复位,使容调滑阀回归初始位置。
具体控制逻辑如下:压缩机运行时,系统通过电磁阀动态调控油压活塞的位移——电磁阀的启闭状态由蒸发器进(出)水温度开关信号触发。用于驱动容调活塞的润滑油,从压缩机机壳储油槽内依靠压差自然导出,经油过滤器过滤杂质后,通过毛细管限流控制流量,最终进入油压缸推动活塞动作。需特别注意的是,若油过滤器发生堵塞或毛细管流通受阻,会导致润滑油供应不畅,直接影响容调系统的响应速度与动作精度;同理,电磁阀若出现故障(如卡滞、线圈失效等),也会导致容调功能失效。
(1)25%启动运转压缩机在起动时,必须使负载 降到最低才容易起动。所以 SV1 作动,油直接旁通回到低压腔,而容调滑阀旁 通空间最大,此时负载只有 25%,待 Y-△起动完成后,压缩机才可以开始逐步加载。一般起动 25%负载运转时间约设 30 秒左右。
(2)50%负载运行模式当启动程序触发或设定温度开关动作时,SV3电磁阀得电导通,推动容调活塞位移至SV3阀的油路旁通位置,进而带动容调滑阀发生相应位移。此时,部分制冷剂气体将通过螺杆旁通回路回流至压缩机低压腔,最终实现压缩机50%负载运行状态。
(3)75%负载运行模式当系统启动程序触发或设定温度开关动作时,控制信号传递至电磁阀SV2,使其得电导通。此时,容调滑阀在油压驱动下位移至SV2旁通口位置,润滑油从该旁通口回流至压缩机低压侧;同步地,部分制冷剂气体经螺杆旁通回路回流至低压腔,通过调节参与压缩的气体量,最终实现压缩机75%负载运行状态。
(4)100%全载运行模式当压缩机完成启动程序,或蒸发器冷冻水温达到并超过设定阈值时,SV1、SV2、SV3电磁阀均处于失电状态。此时,润滑油直接进入油压缸推动容调活塞向前位移,容调活塞联动容调滑阀同步移动,逐步关闭制冷剂旁通口。随着旁通口开度持续减小,参与压缩的制冷剂流量逐步增加,直至容调滑阀完全闭合到位——此时压缩机排气量达到最大值,正式进入100%全载运行状态。
二、螺杆压缩机无段融调系统无段容调系统与四段式容调的核心调节机制一致,二者均通过改变制冷剂旁通量实现负载调节。其本质差异体现在电磁阀的控制逻辑上:四段式容量控制依赖三个常闭电磁阀的分段动作实现负载分级;而无段容调系统则采用一个常开电磁阀配合一个或两个常闭电磁阀的组合,通过精准控制电磁阀的通断状态,动态调节容调滑阀的位置,进而实现压缩机从低负载到全负载的无级平滑过渡,最终完成加载与卸载的全过程调节。
(1)容调范围:25%~100% 。
系统配置两个核心电磁阀:一个常闭电磁阀SV1(负责泄油通路控制)与一个常开电磁阀SV0(负责进油通路控制)。具体工作逻辑为:通过按需控制SV1与SV0的通断状态,精准调节容调滑阀位置,从而实现压缩机负载的无级调节。该设计可使无段式容调覆盖25%-100%容量范围,通过连续调整旁通油量(进而控制制冷剂旁通量),最终实现输出稳定性的提升。
关于电磁阀的控制动作时长,建议采用0.5-1秒的脉冲式控制(具体时长可根据实际工况灵活调整),以确保容调响应的及时性与动作平稳性。
压缩机启动阶段:SV1需短暂通电,驱动容调系统内的冷冻油沿SV1油路导流回压缩机低压端(此时SV0保持断电状态)。油活塞在内部弹簧力作用下驱动容调滑阀初始定位至25%负载位置;待启动完成后,所有电磁阀进入失电状态,油压系统解除限制,压缩机随即加载至100%负载运行。
稳态运行阶段:SV1持续断电,SV0保持通电状态,通过稳定油压维持容调滑阀位置,确保制冷量输出与当前环境负荷匹配。
变负荷调节阶段:当环境负荷波动时,系统通过控制SV1与SV0的通断组合动态调整制冷量:
1.若环境负荷增加,SV0短暂(脉冲式)断电,部分冷冻油经SV0油路流入油压缸,推动容调滑阀向"增载"方向位移,提升制冷量输出;
2.若环境负荷降低,SV1短暂(脉冲式)通电,部分冷冻油经SV1油路导出油压缸,驱动容调滑阀向"减载"方向位移,减少制冷量输出。该控制逻辑通过精准的油量调节,实现压缩机制冷量的连续平滑调节,最终达成与环境负荷的动态匹配。
(2)容调范围:50%~100%
为规避制冷压缩机电机长时间处于低负载(25%)运行时可能引发的电机绕组温度异常升高问题,同时防止因膨胀阀流量调节过大会引发的液体压缩风险,无段容调系统设计中通常会将压缩机最低容调阈值设定为50%负载以上。
具体控制逻辑如下:系统配置三个核心电磁阀——常闭电磁阀SV1(负责油路旁通控制)、常开电磁阀SV0(负责进油通路控制)及常闭电磁阀SV3(负责泄油通路控制)。其中,SV1在启动阶段短暂通电,将容调系统内的冷冻油通过旁通油路导回低压端,确保压缩机以最低25%负载完成启动;启动完成后,SV1恢复常闭状态。而SV0与SV3则共同承担负载范围限制功能:SV0保持常开、SV3保持常闭时,系统默认限制压缩机在50%-100%负载区间运行;实际运行中,通过精准控制SV0的断电(关闭进油)与SV3的通电(开启泄油)组合,可动态调节油压缸内的油量,进而驱动容调滑阀位移,最终实现压缩机在50%-100%负载范围内的连续无段调节,兼顾能效稳定性与运行安全性。
电磁阀控制作动时间建议:以脉冲形式为 0.5~ 1 秒左右,依实际情况调整。
当压缩机以 25%启动时, SV1 需通电以便将液压缸的冷冻油透过 SV1 油路,导回压缩机的低压端( SV0, SV3 断电),因此容调滑阀因油活塞内部 弹簧作用力,维持 在 25%负载的位置;启动后 SV0,SV1 断电及 SV3 通电使得压缩机在启动时以 50%负载持续运转 180 秒,然后所有电磁阀皆断电, 让压缩机加载到 100%负载运转。
在稳定时 SV3 持续断电, SV0 则持续通电以维持稳定的制 冷量输出;当环境负荷变动时,控制 SV0 及 SV3 的通电与断电组合,调整压 缩机输出制冷量的大小,以符合环境的实际负荷需求;当环境负荷增加时 SV0 短暂(脉冲)断电,使少量冷冻油能够流入油压缸,使得容调滑阀往增 加制冷量的方向移动;当环境负荷减少时 SV3短暂(脉冲)通电,使少量冷冻油能够由 SV3 流出油压缸,使得容调滑阀往减少制冷量的方向移动。