董学方+++孔宪梅
摘 要：螺杆式压缩机近年来被应用于各行各业中，尤其在煤炭冻结、化工、制药、速冻等领域，都取得了一定的进展。文章将对市面上常见的几种螺杆式低温制冷压缩机组进行对比，并深入研究螺杆式低温制冷压缩机组中压缩机和机组的节能技术，以供相关从业人员借鉴学习。
关键词：螺杆式压缩机；双级压缩；双机压缩；单级压缩
随着全球变暖的日益严重，环境问题成为业界面临的主要问题之一，因此如何节约能耗，减少资源的浪费，成为各行各业共同关注的问题。螺杆式压缩机应用广泛，是许多领域不可缺少的制冷设备，因此提高螺杆式低温制冷机组的环保性能够有效的减少能量的消耗，环节臭氧层破坏等环境问题。文章将通过对螺杆式低温制冷机组不同制冷剂的应用分析，探讨螺杆式低温制冷机组的节能技术。
1 常见的螺杆式低温制冷机组
1.1 带经济器螺杆式低温制冷机组
这种带经济器螺杆式低温制冷机组十分常见，其特点是结构简单，适用于低温工况，但制冷效果十分有限，无法应付大规模的制冷工作，一般来说，可通过简化该螺杆式低温制冷机组的系统设计，来达到节能环保的目的。[1]
1.2 螺杆式双级压缩制冷机组
该系统应用最为广泛，可应付不同温度工况的工作，并且节能，中间完全冷却系统的COP值较中间不完全冷却系统的COP值高，这在一定程度上减少了该螺杆式低温制冷机组油量的使用，即使在封闭的环境下增加该螺杆式低温制冷机组的油量，也不会影响该螺杆式低温制冷机组的油分离器的效果，是一种能够随着蒸发温度而改变压缩机油泵的螺杆式低温制冷机组。此外，螺杆式双级压缩制冷机组具有良好的容积比，能够根据冷凝温度，将蒸发温度调整到最佳，因此该螺杆式低温制冷机组能在不增加油量消耗的前提下，保证冷却排气，性能远远优于带经济器螺杆式低温制冷机組。
1.3 单机双级压缩制冷机组
相比螺杆式双级压缩制冷机组，单机双级制冷机组的性能要稍差一点，系统也存在着一些不足。相比其他螺杆式低温制冷机组，单机双级压缩制冷机组的占地面积大，这在一定程度上增加了单机双级压缩制冷机组的成本，并且这种类型的螺杆式低温制冷机组的管路阀门复杂，给维修人员的工作提出了一定的挑战，也给日常的维护工作增加了一定的难度。但在某些情况下，单机双级压缩制冷机组也弥补了其他种类螺杆式低温制冷机组的不足。主要体现在单机双级压缩冷却机组能够调节内容积比，考虑到螺杆式低温制冷机组要一年四季不间断的运行，该功能会增加单机双级压缩制冷机组的运行效率，从而省去大量的额外功耗。[2]从这个角度讲，单机双级压缩制冷机组具有其他螺杆式低温制冷机组不具备的节能功能。此外，这种类型的螺杆式低温制冷机组只采用一台压缩机和一台电机，并且该机组的油路系统较为简单，结构紧凑，大大方便了操作人员的日常操作。
2 螺杆式低温制冷机组节能技术
上述几种螺杆式低温制冷机组都是常见的制冷机组，在所从事工作中，主要使用单级螺杆式低温制冷机组，制冷的最低温度为-7℃，因此，就单级制冷机组的节能技术进行研究。
2.1 应用环保制冷剂
2.1.1 R22制冷剂
R22制冷剂是当前使用最为广泛的一种中低温制冷剂，应用范围包括家用空调、商用空调、食品冷冻设备、冷冻冷凝机组、工业制冷等，对于满足大范围的制冷需求起到了重要的促进作用。
2.1.2 R134a制冷剂
R134a也是一种使用非常广泛的中低温环保型制冷剂，此种制冷剂不仅具有节能性，还具有良好的综合性能，因此当前其已经成为一种安全有效的R12替代品，在R12制冷剂应用的多数领域也有着广泛使用，如中央空调、冰箱、冷柜、冷库、商业制冷、冷冻冷凝机组等。
R134a的化学稳定性较强，但其溶水性高于R22，因此容易出现对制冷系统不利的情况，即使只存在少量的水分，一旦受到润滑油的影响，就会产生一氧化碳、二氧化碳、酸等气体，从而对金属产生腐蚀作用，不利于制冷机组的运行效率提升。因此，在使用R134a制冷剂时，应当保证制冷机组的干燥和清洁。
2.2 螺杆式单级压缩制冷机组节能技术
首先，螺杆式单级压缩制冷机可以应用压差供油方法，相比于传统的强制供油法，可以避免油泵常开，由此也就能够大大节省油泵功耗，减小磨损。另外，通过根据压差合理的供给压缩机油量，还能够在很大程度上避免附加搅拌功耗，减小磨损，从而达到节能目的。
其次，当内压和外压比相同时，螺杆式压缩机的能耗最低，尤其是应用低温螺杆机。根据实践研究显示，制冷机组的内容积比合理调节，最大可以节省功率达14.7%。如果制冷机组是全年运行，当蒸发温度低于-25℃时，可以将内容积比固定为5.0，不再调节，仍可以保证节能效果。
最后，螺杆式低温制冷机组的节能指标主要表现为单位制冷量的耗电量，也就是压缩机制冷系统指标（COP）。影响COP指标的因素有压缩机转子型线、孔口设计、润滑油量、零部件间隙等，因此，为了保证节能效果，应科学设计转子型线，如采用双边不对称型线，优化孔口的位置和大小，合理应用润滑油，根据有限元方法科学计算零部件间隙等。通过采用上述措施，既可以延长压缩机使用寿命，还能够达到理想的节能效果。
3 结束语
综上所述，在制冷行业大力推行节能的制冷剂是节能减排的最好方法，相关企业要注意螺杆式低温制冷机组尽量有节制的使用，从而避免螺杆式低温制冷机组让环境问题更加严重。
参考文献
[1]卢允庄，张为民，周海峰，等.用于低温复叠式制冷的CO2螺杆式压缩机组的性能实验[J].制冷与空调，2011，05：93-97.
[2]古宗敏.商用空气源热泵机组级端环境气温下运行性能分析及系统改进实验研究[A].南昌大学[C].中国制冷学会、全国商业冷藏科技情报站，2013.
[3]卓存真.螺杆制冷压缩机组的节能技术探讨[A].中国制冷学会、全国商业冷藏科技情报站.第六届全国食品冷藏链大会论文集，2010：4.
