螺桿式壓縮機(jī)是用途比較廣泛的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，屬于容積式壓縮機(jī)的一種。它具有在較低壓力下，流量幅度較寬的操作特性。在石油化工生產(chǎn)中，常常用于天然氣集輸，燃料氣的增壓、冷凍、壓縮（丙烷/丁烷），放火炬氣體壓縮以及空氣壓縮等場合。螺桿式壓縮機(jī)常用的有無油螺桿式壓縮機(jī)和噴油螺桿式壓縮機(jī)，無油螺桿式壓縮機(jī)通常用在排氣量為3~1000m3/min、排氣壓力小于1.0MPa情況下，噴油螺桿式壓縮機(jī)通常用在排氣量為5~100m3/min、排氣壓力小于1.7MPa情況下。

和往復(fù)式壓縮機(jī)相比，螺桿式壓縮機(jī)有以下特點(diǎn)：

1）結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動部件少，沒有往復(fù)式壓縮機(jī)需要經(jīng)常維修的氣閥、活塞環(huán)、填料密封等零部件，維護(hù)簡單，費(fèi)用較低，使用壽命較長；
2）減少或消除了氣流脈動；
3）能適應(yīng)壓縮濕氣體以及含有液滴的氣體；
4）在有冷卻潤滑劑連續(xù)流動的情況下，允許的單級壓力比要高得多（可高達(dá)20~30），并且排氣溫度較低；
5）由于不存在往復(fù)慣性力，可在高轉(zhuǎn)數(shù)、高壓比下工作，特別是噴油或噴液的螺桿式壓縮機(jī)，由于壓縮氣體內(nèi)冷效果好于往復(fù)式壓縮機(jī)的外部冷卻，因而功率利用充分；
6）轉(zhuǎn)子型線復(fù)雜，加工要求高，不適于作高壓壓縮機(jī)用，特別是干式螺桿壓縮機(jī)為了減少內(nèi)部溫度的上升，必須用增速齒輪提高其轉(zhuǎn)數(shù)，因此機(jī)械損失大，運(yùn)行中氣流噪聲較大。

01 螺桿式壓縮機(jī)的分類和基本結(jié)構(gòu)

螺桿式壓縮機(jī)可分為干式（無油潤滑）螺桿壓縮機(jī)和濕式（噴油或噴液式）螺桿壓縮機(jī)兩類。干式（無油潤滑）螺桿式壓縮機(jī)為了保障轉(zhuǎn)子間必不可少的間隙，通常采用同步齒輪。干式螺桿壓縮機(jī)中陽轉(zhuǎn)子（主動轉(zhuǎn)子）靠同步齒輪帶動陰轉(zhuǎn)子（從動轉(zhuǎn)子），轉(zhuǎn)子嚙合過程中互不接觸，靠有一定間隙的一對螺桿高速旋轉(zhuǎn)，達(dá)到密封氣體和壓縮氣體的目的。干式螺桿壓縮機(jī)的氣缸上帶有冷卻水套，用來冷卻被壓縮的氣體。其基本結(jié)構(gòu)包括氣缸、陰轉(zhuǎn)子、陽轉(zhuǎn)子、同步齒輪、軸承、密封裝置以及氣量調(diào)節(jié)裝置等主要部件。

無油潤滑螺桿式壓縮機(jī)

1—陰螺桿；2—陽螺桿；3—嚙合齒輪；4—機(jī)殼；5—聯(lián)軸器

常見的噴油式螺桿制冷壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

常見的噴油式螺桿制冷壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1—機(jī)體；2—陰、陽轉(zhuǎn)子；3—吸氣端座；4—平衡活塞；5—滑閥；6—排氣端座；7—主軸承；8—徑向止推軸承；9—軸封；10—聯(lián)軸器

噴油式螺桿壓縮機(jī)通常不設(shè)同步齒輪，陽轉(zhuǎn)子直接帶動陰轉(zhuǎn)子，并且靠噴入的潤滑油在轉(zhuǎn)子間形成油膜，起到密封、潤滑和冷卻的作用。

噴液式螺桿壓縮機(jī)是靠噴入制冷劑或噴水起到冷卻和密封的作用。它改變了單純噴油（噴油量甚至高達(dá)機(jī)器容積排量的1%）而必須增加龐大的油處理、回收系統(tǒng)。但是噴液也不宜全部代替噴油，油的潤滑作用是制冷劑所不能取代的。

02 螺桿式壓縮機(jī)的工作原理

通常螺桿式壓縮機(jī)的主動轉(zhuǎn)子節(jié)圓外具有凸齒，從動轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)具有凹齒。如果將陽轉(zhuǎn)子的齒當(dāng)做活塞，陰轉(zhuǎn)子的齒槽視為氣缸（齒槽與機(jī)體內(nèi)圓柱面及端壁面共同構(gòu)成工作容積稱為基元容積），這就如同活塞式壓縮機(jī)的工作過程，隨著一對螺桿旋轉(zhuǎn)嚙合運(yùn)動，轉(zhuǎn)子的基元容積由于陰、陽轉(zhuǎn)子的相繼侵入而發(fā)生改變。在吸氣端設(shè)置同步齒輪，由厚齒和薄齒疊合在一起，通過調(diào)整厚齒和薄齒的相對位置，可以調(diào)整陰、陽轉(zhuǎn)子間的嚙合間隙，保障陰、陽轉(zhuǎn)子即使在反轉(zhuǎn)時也不接觸，減少了磨損，提高了使用壽命。為螺桿式壓縮機(jī)的工作原理示意。

螺桿式壓縮機(jī)的工作原理

螺桿式壓縮機(jī)的吸、排氣口分別位于機(jī)體兩端，呈對角線布置。氣體經(jīng)吸入口進(jìn)入基元容積對（陰、陽轉(zhuǎn)子各有一個基元容積組成一對基元容積），由于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，轉(zhuǎn)子的齒連續(xù)地脫離另一個轉(zhuǎn)子的齒槽，齒槽的空間容積不斷增大，直到最大時，吸氣終了，基元容積對與吸入口隔開，開始壓縮。壓縮過程中，基元容積對逐漸推移，容積在逐漸地縮小，氣體被壓縮，。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在某一特定位置（根據(jù)工況確定的壓力比而求取的轉(zhuǎn)角位置或螺桿某一長度），基元容積對與排氣口連通，壓縮終了。排氣過程如圖。直到氣體排盡為止。基元容積由于空間接觸線分割，排氣的同時，基元容積對在吸氣端再次吸氣，接著又是壓縮、排氣。