[发明专利]一种级间排气量与压力可调的螺杆涡旋双级压缩机及其调节方法

权利要求书

1.一种级间排气量与压力可调的螺杆涡旋双级压缩机，其特征在于：该结构包括一级螺杆压缩机和二级涡旋压缩机，所述的一级螺杆压缩机和二级涡旋压缩机水平串联布置；所述的一级螺杆压缩机包括一级螺杆压缩腔体，设置于一级螺杆压缩腔体内相互啮合的阳转子和阴转子；所述的二级涡旋压缩机包括二级涡旋腔体、位于二级涡旋腔体内的动涡盘和静涡盘；所述的动涡盘和静涡盘分别对应的涡圈的中心面的最终展角可调或者对应的涡圈的高度可调。

2.根据权利要求1所述的级间排气量与压力可调的螺杆涡旋双级压缩机，其特征在于：所述的动涡盘和静涡盘的涡圈的中心面的最终展角可调。

3.根据权利要求2所述的级间排气量与压力可调的螺杆涡旋双级压缩机，其特征在于：所述的动涡盘和静涡盘的涡圈的中心面的最终展角可调为减小所述的动涡盘和静涡盘的涡圈的中心面最终展角；所述的动涡盘和静涡盘的涡圈的中心面的最终展角减小的弧度相适配。

4.根据权利要求1所述的级间排气量与压力可调的螺杆涡旋双级压缩机，其特征在于：所述的动涡盘和静涡盘的涡圈的高度可调。

5.根据权利要求4所述的级间排气量与压力可调的螺杆涡旋双级压缩机，其特征在于：所述的动涡盘和静涡盘的涡圈的高度可调为同时减少动涡盘和静涡盘的涡圈的轴向高度；所述的动涡盘和静涡盘的涡圈的轴向高度的减少距离相等。

6.根据权利要求1所述的级间排气量与压力可调的螺杆涡旋双级压缩机，其特征在于：所述的一级螺杆压缩机和二级涡旋压缩机之间设置有级间腔室，所述的级间腔室自一级排气座延伸至二级涡旋腔体，所述的动涡盘与阳转子同轴连接，所述的静涡盘所在的壳体与动涡盘所在的壳体相互可拆式连接、将所述的动涡盘上的动涡圈和静涡盘上的静涡圈密封于内。

7.一种螺杆涡旋双级压缩机级间排气量与压力调节的方法，其特征在于：调节的螺杆涡旋双级压缩机的结构包括一级螺杆压缩机和二级涡旋压缩机，所述的一级螺杆压缩机和二级涡旋压缩机水平串联布置；所述的一级螺杆压缩机包括一级螺杆压缩腔体，所述的二级涡旋压缩机包括二级涡旋腔体；

具体步骤包括：

(1)确定一级螺杆压缩腔体和二级涡旋腔体内气体平衡关系式如下：

P1*V1/T1＝P2*V2/T2

(I)

其中，P1为一级螺杆压缩腔体的进气压力，V1为一级螺杆压缩腔体内的气体体积，T1为一级螺杆压缩腔体进气温度；P2表示为二级涡旋腔体的进气压力(级间压力)，V2为二级的涡旋腔体内的气体体积(级间气量)，T2表示为二级涡旋腔体的进气温度；

(2)根据步骤(1)的关系式得出：

P2＝(P1*V1*T2)/(T1*V2)

(II)

根据上述关系式(II)得出需要通过改变V1和V2中的至少一个数值来调整P2的数值；其中V1数值的改变需要调整一级螺杆压缩机中的阳转子的直径，长度和转速中的至少一种，其中V2数值的改变需要调整二级涡旋压缩机中涡圈的中心面最终展角，涡圈节距，涡圈壁厚，涡圈高度或者转速中的至少一种；

(3)根据步骤(2)确定通过改变V2实现最适合的调整P2的数值，其中V2的改变是通过改变涡圈中心面最终展角和涡圈高度中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的螺杆涡旋双级压缩机级间排气量与压力调节的方法，其特征在于：所述的V1数值的改变因素，根据如下关系式确定：

V1＝C1*C2*N1*λ*D1³*η1；

(III)

其中V1为一级螺杆的体积，C1为扭角系数取1，C2为面积利用系数取0.5，N1为一级螺杆压缩机内的阴阳转子的转速；λ为阳转子的长径比，D1为阳转子外径；η1为容积效率。