第四章-5-螺杆压缩机-47-吸排气孔口设计(2学时)课件

4.7吸排气孔口设计吸、排气孔口设计思路基元容积变化过程——V－f图基元容积内部压力变化过程确定吸、排气孔口的转角范围孔口的参数、结构设计原则减少吸、排气封闭容积齿间容积获得最大程度吸气流动损失小

这也是回转式压缩机吸、排气孔口设计的一般步骤第4章螺杆压缩机4.7吸排气孔口设计吸、排气孔口设计思路这也是回转角基准位置规定阴转子即将侵入阳转子齿间容积时（压缩开始点），阳转子的转角为零，j1=0与齿形、齿数比有关

4.7.1齿间容积的变化过程及扭角系数

4.7吸排气孔口设计转角基准位置4.7.1齿间容积的变化过程及扭角系数4.7齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计当阳转子转动j1k=b+2p/z1时，端面上的一对齿间面积经历开始被侵占到完全被侵占的过程齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计当阳转子转动j1k=

齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计

齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计进气端齿间面积侵占接触线向排气端推移排气端齿间面积侵占齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计进气端齿间面积侵1）齿间容积的变化过程第一阶段[0，j1k]，接触线的形成阶段

T1—阳转子的螺距第二阶段[j1k

，t1z]，接触线向排气端推移阶段第三阶段[t1z

，t1z＋j1k]排气端面齿间面积侵占（接触线解脱）4.7吸排气孔口设计1）齿间容积的变化过程第一阶段[0，j1k]，接触线的形成阶因转子互相侵入，齿间容积的减小值1）齿间容积的减少过程4.7吸排气孔口设计因转子互相侵入，齿间容积的减小值1）齿间容积的减少过程4.7位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到最大值。1）齿间容积的变化过程4.7吸排气孔口设计本图是否有不合理之处？(8-42)位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到最大值。1）齿间容积的变化过程4.7吸排气孔口设计三个阶段的容积随转角变化率不同；大部分转角范围j1k~t1z，呈线性关系，使工作过程平稳以阳转子为准：-2p+2b-2p+b-(w1/w2)(2p/z2+q/2-b02)位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到知道基元容积的变化规律后，即，在什么转角（位置），基元容积（齿间容积）达到最大值，在什么转角（位置），基元容积（齿间容积）开始扩大。还需要知道基元容积的最大值是多少?扭角系数就是表征基元容积所能达到的最大值。2）扭角系数4.7吸排气孔口设计知道基元容积的变化规律后，即，在什么转角（位置），基元容积（第四章-5-螺杆压缩机-47-吸排气孔口设计(2学时)课件从基准位置开始，进气端面开始啮合，齿间容积开始变小，至齿间容积变为零时，阳转子转动j1k+t1z的角度；阳转子转动j1k+t1z+b后，与阴转子完全解啮。阳转子转动2p角度后，当前齿的齿间容积又开始被侵占；如果，j1k+t1z+b=

2p?如果，j1k+t1z+b

>

2p?若j1k+t1z+b<2p?2）扭角系数4.7吸排气孔口设计齿间容积的最大值Vmax=A01L+A02L从基准位置开始，进气端面开始啮合，齿间容积开始变小，至齿间容2）扭角系数4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b<

2pj1k+t1z+b

=2pj1k+t1z+b>2p2）扭角系数4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b<2p通常阳转子的扭转角t1z范围为：250～300度，扭角系数Cj为0.97～1.0扭角系数4.7吸排气孔口设计表8-8常见型线的扭角系数阳转子扭转角双边对称圆弧型线单边不对称摆线—销齿圆弧型线SRM-A型线GHH型线SRM-D型线日立型线240°1.00.99890.99921.00.99951.0270°0.9960.99050.99070.99760.99160.9987300°0.97690.9710.97110.98410.97260.987通常阳转子的扭转角t1z范围为：250～300度，扭角系数C双螺杆压缩机的进排气压力如何确定？内压比与外压比的关系内容积比与内压比的关系4.7.2内容积比及内压力比4.7吸排气孔口设计双螺杆压缩机的进排气压力如何确定？4.7.2内容积比及内压内容积比的定义及其影响因素当压缩过程终止与第II阶段时4.7.2内容积比及内压力比4.7吸排气孔口设计内容积比的定义及其影响因素4.7.2内容积比及内压力比4.第一阶段的转角j1k齿数z增加，j1k急剧下降。内容积比提高。因此，高内容积比的机器采用多齿。内压缩转角j1c增加j1c，可提高内容积比，但给排气孔口设计带来困难扭转角扭转角减小，将使得容积的变化更加剧烈，也会使排气孔口偏小。内容积比的影响因素4.7吸排气孔口设计第一阶段的转角j1k内容积比的影响因素4.7吸排气孔口设计内压缩终了压力与吸气压力之比对固定的压缩机，有固定的内容积比；但随工质不同，内压比不同。常用内压比区分螺杆空气压缩机螺杆制冷压缩机和工艺压缩机中，常用内容积比的概念。内压比4.7吸排气孔口设计内压缩终了压力与吸气压力之比内压比4.7吸排气孔口设计实现预定的内压缩吸气孔口实现最大程度的充气；排气孔口应使气体尽可能全部排出孔口面积尽可能大，气流通道呈流线型阴阳螺杆一对齿间容积同时与吸排气孔口通断避免吸排气孔口间产生泄漏通道。吸排气孔口不应处于啮合线范围内吸排气孔口设计应尽量避免产生封闭容积。吸排气孔口的设计原则4.7吸排气孔口设计实现预定的内压缩吸排气孔口的设计原则4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口——吸气开始角4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口——吸气开始角4.7吸排气孔口设计阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最大处吸气）齿间容积的后方齿的齿顶径线来表征，顺螺杆旋向。轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最j1k+t1z+b

>

2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最大处吸气）轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b>2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中j1k+t1z+b

<

2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最大处吸气）此时，阳转子齿间容积早已达到最大值，为减少进气加热，取Dj为[(j1k+t1z+b)-2p]~0轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b<2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中阴螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准）度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（i=z1/z2）轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计阴螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准）轴向吸气若阴转子齿间容积吸气端开始被侵占时，其排气端早已脱离啮合，则2b02+d+d2a+t2z≤2p，此时阴螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准）阴螺杆最大参考吸气角阴螺杆最小参考吸气角考虑气流滞后可比a2s稍大，但因吸气加热，不宜取最大值a2smax，甚至取比a2s

小的值。轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计若阴转子齿间容积吸气端开始被侵占时，其排气端早已脱离啮合，度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情况）阴螺杆轴向吸气角4.7吸排气孔口设计度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情况）转156°后的齿形阴螺杆轴向吸气角4.7吸排气孔口设计度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计径向吸气孔口4.7吸排气孔口设计径向吸气孔口4.7吸排气孔口设计吸气孔口

吸气孔口轴向排气孔口的开设保证气体在齿间容积实现预定的内压缩阳螺杆轴向排气角：齿间容积的前方齿的齿顶径线来表征，逆螺杆旋向。轴向排气孔口4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口的开设保证气体在齿间容积实现预定的内压缩轴向排气从进气结束开始压缩，转子转动j1c角度后，开始排气进气结束时，进气端前方齿的齿顶径线与O1O2的角为:2p-a1s-2p/z1；进气结束时，排气端前方齿的齿顶径线与O1O2的角为:（2p-a1s-2p/z1)+t1z；阳螺杆轴向排气角—开始4.7吸排气孔口设计从进气结束开始压缩，转子转动j1c角度后，开始排气阳螺杆轴向第四章-5-螺杆压缩机-47-吸排气孔口设计(2学时)课件阴螺杆轴向排气角度量方法：阴螺杆前方齿的槽底径线来表征，逆螺杆旋向。轴向排气孔口4.7吸排气孔口设计阴螺杆轴向排气角轴向排气孔口4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口——排气结束4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口——排气结束4.7吸排气孔口设计减少、消除排气封闭容积排气孔口靠近靠近两转子的中心线，排气结束角为零轴向排气孔口位置及形状4.7吸排气孔口设计减少、消除排气封闭容积轴向排气孔口位置及形状4.7吸排气孔4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口形状4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口形状径向排气孔口4.7吸排气孔口设计内压比高时无法布置径向排气孔口课本图8-52中，阳螺杆为左旋，本图阳螺杆为右旋径向排气孔口4.7吸排气孔口设计内压比高时无法布置径向排气排气孔口

排气孔口4.9容量及内容积比调节2012.44.9容量及内容积比调节2012.4容量调节螺杆压缩机调节流量的方式：转速调节、进气节流、排气旁通、开停机、滑阀调节调节气量之排气量与功率之间的关系排气旁通转速调节内、外压比与调节方式的关系容量调节螺杆压缩机调节流量的方式：调节气量之排气量与功率之间进气节流调节阀进气节流调节阀第四章-5-螺杆压缩机-47-吸排气孔口设计(2学时)课件4.9.1容量调节滑阀容量调节滑阀滑阀位于机体高压侧气缸孔的交线处，能够沿气缸交线平移；滑阀是机体的一部分；普遍应用于喷油螺杆制冷及工艺压缩机中；能够实现气量的连续调节。4.9.1容量调节滑阀容量调节滑阀普遍应用于喷油螺杆制冷及滑阀调节的原理及特点滑阀调节原理滑阀调节的原理及特点滑阀调节原理滑阀调节的特点螺杆压缩机的容积流量随滑阀的移动距离呈线性地连续变化。喷油螺杆压缩机不能空载，至少有10％的容积流量。Why？滑阀调节的特点螺杆压缩机的容积流量随滑阀的移动距离呈线性地连单纯滑阀调节阀的缺点

内容比不断减小排气旁通转速调节容量调节+内容比调节单纯滑阀调节阀的缺点

内容比不断减小排气旁通转速调节容量调节滑阀调节工况中如何维持内压比不变？滑阀上有一个径向排气孔口，端盖上有一轴向排气孔口；径向排气孔口与轴向排气孔口做成不同的内压比；轴向内压比大，径向内压比小。在滑阀位置移动50％范围内，内压比变化只有0.5.容量调节+内容比调节联动调节滑阀调节工况中如何维持内压比不变？滑阀上有一个径向排气孔口，滑阀调节工况中如何维持内压比不变？滑阀调节工况中如何维持内压比不变？容量调节阀的特点对于从开口处排出去的气体，压缩机没有对其做功，气体的温度和压力都没有升高，压缩机的效率变化不大，调节具有良好的经济性。在100％～50％的流量范围内，压缩机消耗的功率与容积流量成正比。容量调节阀的特点对于从开口处排出去的气体，压缩机没有对其做功两种滑阀结构两种滑阀结构4.9.2内容积比调节阀4.9.2内容积比调节阀容量+内容积比分别调节容量+内容积比分别调节4.7吸排气孔口设计吸、排气孔口设计思路基元容积变化过程——V－f图基元容积内部压力变化过程确定吸、排气孔口的转角范围孔口的参数、结构设计原则减少吸、排气封闭容积齿间容积获得最大程度吸气流动损失小

这也是回转式压缩机吸、排气孔口设计的一般步骤第4章螺杆压缩机4.7吸排气孔口设计吸、排气孔口设计思路这也是回转角基准位置规定阴转子即将侵入阳转子齿间容积时（压缩开始点），阳转子的转角为零，j1=0与齿形、齿数比有关

4.7.1齿间容积的变化过程及扭角系数

4.7吸排气孔口设计转角基准位置4.7.1齿间容积的变化过程及扭角系数4.7齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计当阳转子转动j1k=b+2p/z1时，端面上的一对齿间面积经历开始被侵占到完全被侵占的过程齿间面积的侵占过程4.7吸排气孔口设计当阳转子转动j1k=

齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计

齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计进气端齿间面积侵占接触线向排气端推移排气端齿间面积侵占齿间面积的变化过程4.7吸排气孔口设计进气端齿间面积侵1）齿间容积的变化过程第一阶段[0，j1k]，接触线的形成阶段

T1—阳转子的螺距第二阶段[j1k

，t1z]，接触线向排气端推移阶段第三阶段[t1z

，t1z＋j1k]排气端面齿间面积侵占（接触线解脱）4.7吸排气孔口设计1）齿间容积的变化过程第一阶段[0，j1k]，接触线的形成阶因转子互相侵入，齿间容积的减小值1）齿间容积的减少过程4.7吸排气孔口设计因转子互相侵入，齿间容积的减小值1）齿间容积的减少过程4.7位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到最大值。1）齿间容积的变化过程4.7吸排气孔口设计本图是否有不合理之处？(8-42)位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到最大值。1）齿间容积的变化过程4.7吸排气孔口设计三个阶段的容积随转角变化率不同；大部分转角范围j1k~t1z，呈线性关系，使工作过程平稳以阳转子为准：-2p+2b-2p+b-(w1/w2)(2p/z2+q/2-b02)位于接触线一侧的齿间容积从最大值减少到零；另一侧则从零扩大到知道基元容积的变化规律后，即，在什么转角（位置），基元容积（齿间容积）达到最大值，在什么转角（位置），基元容积（齿间容积）开始扩大。还需要知道基元容积的最大值是多少?扭角系数就是表征基元容积所能达到的最大值。2）扭角系数4.7吸排气孔口设计知道基元容积的变化规律后，即，在什么转角（位置），基元容积（第四章-5-螺杆压缩机-47-吸排气孔口设计(2学时)课件从基准位置开始，进气端面开始啮合，齿间容积开始变小，至齿间容积变为零时，阳转子转动j1k+t1z的角度；阳转子转动j1k+t1z+b后，与阴转子完全解啮。阳转子转动2p角度后，当前齿的齿间容积又开始被侵占；如果，j1k+t1z+b=

2p?如果，j1k+t1z+b

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2p?若j1k+t1z+b<2p?2）扭角系数4.7吸排气孔口设计齿间容积的最大值Vmax=A01L+A02L从基准位置开始，进气端面开始啮合，齿间容积开始变小，至齿间容2）扭角系数4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b<

2pj1k+t1z+b

=2pj1k+t1z+b>2p2）扭角系数4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b<2p通常阳转子的扭转角t1z范围为：250～300度，扭角系数Cj为0.97～1.0扭角系数4.7吸排气孔口设计表8-8常见型线的扭角系数阳转子扭转角双边对称圆弧型线单边不对称摆线—销齿圆弧型线SRM-A型线GHH型线SRM-D型线日立型线240°1.00.99890.99921.00.99951.0270°0.9960.99050.99070.99760.99160.9987300°0.97690.9710.97110.98410.97260.987通常阳转子的扭转角t1z范围为：250～300度，扭角系数C双螺杆压缩机的进排气压力如何确定？内压比与外压比的关系内容积比与内压比的关系4.7.2内容积比及内压力比4.7吸排气孔口设计双螺杆压缩机的进排气压力如何确定？4.7.2内容积比及内压内容积比的定义及其影响因素当压缩过程终止与第II阶段时4.7.2内容积比及内压力比4.7吸排气孔口设计内容积比的定义及其影响因素4.7.2内容积比及内压力比4.第一阶段的转角j1k齿数z增加，j1k急剧下降。内容积比提高。因此，高内容积比的机器采用多齿。内压缩转角j1c增加j1c，可提高内容积比，但给排气孔口设计带来困难扭转角扭转角减小，将使得容积的变化更加剧烈，也会使排气孔口偏小。内容积比的影响因素4.7吸排气孔口设计第一阶段的转角j1k内容积比的影响因素4.7吸排气孔口设计内压缩终了压力与吸气压力之比对固定的压缩机，有固定的内容积比；但随工质不同，内压比不同。常用内压比区分螺杆空气压缩机螺杆制冷压缩机和工艺压缩机中，常用内容积比的概念。内压比4.7吸排气孔口设计内压缩终了压力与吸气压力之比内压比4.7吸排气孔口设计实现预定的内压缩吸气孔口实现最大程度的充气；排气孔口应使气体尽可能全部排出孔口面积尽可能大，气流通道呈流线型阴阳螺杆一对齿间容积同时与吸排气孔口通断避免吸排气孔口间产生泄漏通道。吸排气孔口不应处于啮合线范围内吸排气孔口设计应尽量避免产生封闭容积。吸排气孔口的设计原则4.7吸排气孔口设计实现预定的内压缩吸排气孔口的设计原则4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口——吸气开始角4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口——吸气开始角4.7吸排气孔口设计阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最大处吸气）齿间容积的后方齿的齿顶径线来表征，顺螺杆旋向。轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最j1k+t1z+b

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2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最大处吸气）轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b>2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中j1k+t1z+b

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2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准，基元容积最大处吸气）此时，阳转子齿间容积早已达到最大值，为减少进气加热，取Dj为[(j1k+t1z+b)-2p]~0轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计j1k+t1z+b<2p时的阳螺杆轴向吸气角（以两转子中阴螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准）度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（i=z1/z2）轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计阴螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准）轴向吸气若阴转子齿间容积吸气端开始被侵占时，其排气端早已脱离啮合，则2b02+d+d2a+t2z≤2p，此时阴螺杆轴向吸气角（以两转子中心连线O1O2为基准）阴螺杆最大参考吸气角阴螺杆最小参考吸气角考虑气流滞后可比a2s稍大，但因吸气加热，不宜取最大值a2smax，甚至取比a2s

小的值。轴向吸气孔口—吸气结束角4.7吸排气孔口设计若阴转子齿间容积吸气端开始被侵占时，其排气端早已脱离啮合，度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情况）阴螺杆轴向吸气角4.7吸排气孔口设计度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情况）转156°后的齿形阴螺杆轴向吸气角4.7吸排气孔口设计度量方法：阴螺杆齿的槽底径线来表征，顺螺杆旋向（4/6齿的情轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计轴向吸气孔口4.7吸排气孔口设计径向吸气孔口4.7吸排气孔口设计径向吸气孔口4.7吸排气孔口设计吸气孔口

吸气孔口轴向排气孔口的开设保证气体在齿间容积实现预定的内压缩阳螺杆轴向排气角：齿间容积的前方齿的齿顶径线来表征，逆螺杆旋向。轴向排气孔口4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口的开设保证气体在齿间容积实现预定的内压缩轴向排气从进气结束开始压缩，转子转动j1c角度后，开始排气进气结束时，进气端前方齿的齿顶径线与O1O2的角为:2p-a1s-2p/z1；进气结束时，排气端前方齿的齿顶径线与O1O2的角为:（2p-a1s-2p/z1)+t1z；阳螺杆轴向排气角—开始4.7吸排气孔口设计从进气结束开始压缩，转子转动j1c角度后，开始排气阳螺杆轴向第四章-5-螺杆压缩机-47-吸排气孔口设计(2学时)课件阴螺杆轴向排气角度量方法：阴螺杆前方齿的槽底径线来表征，逆螺杆旋向。轴向排气孔口4.7吸排气孔口设计阴螺杆轴向排气角轴向排气孔口4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口——排气结束4.7吸排气孔口设计轴向排气孔口——排气结束4.7吸排气