技术领域：
[0001] 本
发明属于
天然气液化技术领域，具体涉及一种用于混合制冷领域的
螺杆压缩机及其应用方法。背景技术：
[0002] 螺杆压缩机分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机。常用的螺杆压缩机为有油螺杆压缩机，当压缩气体介质与
润滑油不发生反应润滑油混入介质中又能被很好的分离的前提下，采用喷油螺杆机，螺杆机不设置同步
齿轮，压缩机腔与润滑油系统联通，通常还设置一个划
阀，这样不但能调节排气压
力以适应多种工况，同时还大大降低了能耗。主机与
主轴之间采用了干起密封，使得整个压缩机没有一处磨损件，唯一的消耗品就是润滑油和油滤，而润滑油以及油滤也是市面有售的普通规格，运行成本相当低。整体系统结构简单、高效、出口压力灵活可调、节能、配件耗材少等优点。
[0003] 目前，
现有技术中螺杆压缩机主要用于以下几个方面：(1)螺杆空气压缩机：主要用于空
气动力领域，用于驱动各种
风动工具，由于油气分离和气体
净化技术的发展，也越来越多地被用于对空气品质要求非常高的应用场合，如：食品、药品及
棉纺等行业，占据了许多原属无油空压机的市场；(2)螺杆工艺压缩机：用来压缩各种工艺流程中的气体，如：二
氧化
碳、乙烯、甲烷、氢气、天然气、火炬气等；(3)空压机改工艺用途：这一类主要是将螺杆的空气压缩机
转子改造成工艺气体压缩用途，这种机型往往成本较低，而局限性较大，只能使用于某一类气体。然而，用于制冷行业中深冷领域多采用的是离心压缩机或往复式压缩机，其中：离心式压缩机使用历史悠久，是目前国内用得最多的
制冷压缩机，其优点是压力范围广，能够适应较宽的
能量范围，有高速、多缸、能量可调、热效率高、适用于多种工况等；其缺点是结构复杂，易损件多，检修周期短，对湿行程敏感，有脉冲振动，运行平稳性差；往复式压缩机与离心式压缩机相比，有转速高，气量大，机械磨损小，易损件少，维护简单，连续工作时间长，振动小，运行平稳，对
基础要求低，在大气量时，单位功率机组的
质量轻、体积小，占地面积少，气量可在30％～100％的范围内无级调节，易于多级压缩和节流，可以满足某些化工流程的要求，易于实现自动化，对于大型机，可以采用经济性较高的工业
汽轮机直接拖动，这对有废热
蒸汽的企业有经济的优势。其缺点是：噪声
频率较高，
冷却水消耗大，操作不当时会产生喘振。有鉴于此，
申请人针对制冷工艺中主要的压缩介质为常规
空调制冷的介质，如R22，提供一种用于混合制冷领域的螺杆压缩机及其应用方法。发明内容：
[0004] 本发明的目的旨在提供一种将结构简单、操作方便、性能优良的螺杆压缩机及其应用于混合制冷领域的方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
[0006] 用于混合制冷压缩的螺杆压缩机，包括
机体，机体上安装有
气缸、
活塞、
连杆、机体压缩室，连杆与活塞紧固连接于机体上，气缸上设有吸气入口
法兰，机体压缩室外壁上设有
接线盒，其特点在于：机体压缩室内安装有容调
电磁阀、机油
过滤器、
位置指示器、机械压缩室喷射口、清洁孔盖法兰、洩油阀，所述容调电磁阀与经济器
接口相接，机械过滤器一侧设有油位观油镜和油平衡阀；机体外壁一侧上安装有水平止回阀，水平止回阀上设有排气出口法兰；气缸下方设有排气
温度感测器、低压侧
角阀和冷媒充灌阀；机体外壁底端安装有一
安全阀和高压侧角阀。
[0007] 机油过滤器上依次设有入油接口、油路进油镜、油路阻断销和出油接头。
[0008] 为达到深冷制冷的效果，采用上述螺杆压缩机用于R22压缩混合制冷剂，其应用过程：
[0009] 首先调整R22混合冷剂的配比，并对螺杆压缩机的控制系统以及回油系统进行调控，其中：
[0010] 对于螺杆压缩机的控制系统，主要调整螺杆压缩机的自动保护系统，提高压缩机自动停机的排气限制温度，使混合制冷剂能达到较大的排气压力；调整启动程序，根据后端冷量的需要，压缩机的负载可以进行合理的调节；
[0011] 对于螺杆压缩机的回油系统，通过螺杆压缩机排气后端设置的四级除油系统，将分离出来的润滑油进行回收至螺杆压缩机中，且系统中间增加回油
泵，保证润滑油顺利回到螺杆压缩机的低压端，以及润滑油在进入螺杆压缩机之前，经过过滤器过滤，防止固体渣子进入压缩机，对压缩机进行保护。
[0012] 上述四级出油系统包括一级气液粗分除油器、二级机械除油器、三级
活性炭除油器、四级粉尘过滤器，即一级气液粗分除油器是将大部分的液态油从工艺介质中分离出来；二级机械除油器是将剩余的少量被气体携带的液态油分离出来；三级活性炭除油器是将剩余的全部润滑油全部脱除；四级粉尘过滤器是将工艺介质携带的固体活性炭脱除。
[0013] 上述四级出油系统中的一级气液粗分除油器和二级机械除油器分离出来的润滑油进行回收至螺杆压缩机。
[0014] 本发明将螺杆压缩机应用于混合制冷领域，其螺杆压缩机的主要优点表现如下：(1)可靠性高，零部件少，没有易损件，因而运转可靠，寿命长；(2)操作维护方便，自动化程度高；操作人员无需经过长时间专业培训，实现无人值守运转；(3)动力平衡性好，没有
不平衡惯性力，机器可平稳地高速工作，实现无基础运转；适应性强，具有强制输气的特点，容积流量几乎不受排气压力的影响，在宽广的工况范围内能保持较高的效率；(4)多相混输，转子
齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液体的气体，含粉尘气体，易聚合气体等；(5)
滑阀流量调节，不需要打回流，可以有效的降低能耗。因此，本发明采用螺杆压缩机对混合制冷剂进行压缩，大大降低了能耗，同时也降低了设备投入的成本。
附图说明：
[0015] 图1是本发明用于混合制冷压缩的螺杆压缩机的结构示意图一；
[0016] 图2是本发明用于混合制冷压缩的螺杆压缩机的结构示意图二；
[0017] 图3是本发明具体实施方式中应用于混合制冷压缩的螺杆压缩机的工艺路线图一；
[0018] 图4是本发明具体实施方式中应用于混合制冷压缩的螺杆压缩机的工艺路线图二；
[0019] 图中：1-机体，2-气缸，3-活塞，4-连杆，5-机体压缩室，6-吸气入口法兰，7-接线盒，8-容调电磁阀，9-机油过滤器，10-位置指示器，11-机械压缩室喷射口，12-经济器接口，13-油位观油镜，14-油平衡阀，15-排气出口法兰，16-低压侧角阀，17-安全阀，18-高压侧角阀，19-入油接口，20-油路进油镜，21-油路阻断销，22-出油接头，23-混合制冷剂缓冲罐，
24-螺杆压缩机Ⅰ，25-螺杆压缩机Ⅱ，26-油过滤器Ⅰ，27-油过滤器Ⅱ，28-一级气液粗分除油器，29-二级机械除油器，30-三级活性炭除油器，31-四级粉尘过滤器，32-混合冷剂干燥过滤器，33-
真空泵，34-油冷换热器，35-风式气冷换热器，36-气冷换热器，37-R134a缓冲罐，
38-净化气过滤器，39-再生气加热器，40-分子筛塔，41-
导热油炉，42-预冷换热器。
具体实施方式：
[0020] 下面结合附图以及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
[0021] 如图1、图2所示，用于混合冷剂压缩的螺杆压缩机，包括机体1，机体1上安装有气缸2、活塞3、连杆4、机体压缩室5，连杆4与活塞3紧固连接于机体1上，气缸2上设有吸气入口法兰6，机体压缩室5外壁上设有接线盒7，其特点在于：机体压缩室5内安装有容调电磁阀8、机油过滤器9、位置指示器10、机械压缩室喷射口11、清洁孔盖法兰、洩油阀，所述容调电磁阀8与经济器接口12相接，机械过滤器9一侧设有油位观油镜13和油平衡阀14；机体1外壁一侧上安装有水平止回阀，水平止回阀上设有排气出口法兰15；气缸2下方设有排气温度感测器、低压侧角阀16和冷媒充灌阀；机体1外壁底端安装有一安全阀17和高压侧角阀18；机油过滤器9上依次设有入油接口19、油路进油镜20、油路阻断销21和出油接头22。
[0022] 如图3、图4所示，采用上述螺杆压缩机用于R22压缩混合制冷剂，其具体应用过程：
[0023] 首先调整R22混合冷剂的配比，即于混合制冷剂缓冲罐23中的R22混合冷剂的配比进行配比，并对螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25的控制系统以及回油系统进行调控，其中：(1)对于螺杆压缩机的控制系统，主要调整螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25的自动保护系统；调整启动程序，根据后端冷量的需要，压缩机的负载可以进行合理的调节；(2)对于螺杆压缩机的回油系统，通过螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25排气后端设置的四级除油系统，将分离出来的润滑油进行回收至螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25中，且系统中间增加回油泵，保证润滑油顺利回到螺杆压缩机的低压端，以及润滑油在进入螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25之前，分别经油过滤器Ⅰ26和油过滤器Ⅱ27过滤，防止固体渣子进入螺杆压缩机，从而对螺杆压缩机进行保护。
[0024] 所述四级除油系统包括一级气液粗分除油器28、二级机械除油器29、三级活性炭除油器30、四级粉尘过滤器31，即一级气液粗分除油器28是将大部分的液态油从工艺介质中分离出来；二级机械除油器29是将剩余的少量被气体携带的液态油分离出来；三级活性炭除油器30是将剩余的全部润滑油全部脱除；四级粉尘过滤器31是将工艺介质携带的固体活性炭脱除。
[0025] 具体工艺系统中，通过混合冷剂干燥过滤器32和连接
真空泵33的粉尘过滤器31处理后的R22混合冷剂于混合制冷剂缓冲罐23中进行配比，然后进入螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25中进行压缩；为防止固体渣子进入螺杆压缩机，并对螺杆压缩机进行保护，在压缩之前需经油过滤器Ⅰ26和油过滤器Ⅱ27进行过滤；油过滤器Ⅰ26与油过滤器Ⅱ27并联于油冷换热器34，与一级气液粗分除油器28相连，同时，一级气液粗分除油器28和二级机械除油器29分别连接于螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25上；来自螺杆压缩机Ⅰ24的液体油通过一级气液粗分除油器28分离出来的液态油一小部分通过风式气冷换热器35至气冷换热器36进入R134a缓冲罐37，大部分的液态油进入螺杆压缩机Ⅰ24和油冷换热器34；经二级机械除油器29中分离出来的剩余少量被气体携带的液态油进入三级活性炭除油器30将剩余的润滑油脱除和进入螺杆压缩机Ⅰ24中；经三级活性炭除油器30将剩余的全部润滑油全部脱除后，通过粉尘过滤器31脱除工艺介质携带的固体活性炭，进入预冷换热器42中；同时，从净化单元中的净化气过滤器38过来的气体通过再生气加热器39加热后进入分子筛塔40和三级活性炭除油器30将剩余的润滑油脱除；
导热油炉41中的液体油通过再生气加热器39加热后再回到导热油炉41。
[0026] 实际操作中，为达到深冷制冷的效果，通常将螺杆压缩机Ⅰ24和螺杆压缩机Ⅱ25并联使用而达到使用要求。因而，通过将可靠性高，操作维护方便，动力平衡性好，适应性强的螺杆压缩机应用于R22压缩混合制冷剂的压缩工艺中，不仅降低了能耗，并且降低了设备投入的成本。
