第六章 離心式制冷壓縮機(jī)

1、1 1.1 離心式壓縮機(jī)的工作原理離心式壓縮機(jī)的工作原理 離心式制冷壓縮機(jī)離心式制冷壓縮機(jī)屬于速度型壓縮機(jī)，屬于速度型壓縮機(jī)，是靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪是靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對氣體做功，以提高對氣體做功，以提高氣體的壓力，葉輪進(jìn)氣體的壓力，葉輪進(jìn)口處形成低壓，氣體口處形成低壓，氣體由吸氣管不斷吸入，由吸氣管不斷吸入，蝸殼處形成高壓，最蝸殼處形成高壓，最后引出壓縮機(jī)外，完后引出壓縮機(jī)外，完成吸氣成吸氣壓縮壓縮排氣排氣過程。過程。葉輪葉輪3蝸殼蝸殼4吸氣室吸氣室2A）單級壓縮機(jī)）單級壓縮機(jī) 2 對于多級離心式制冷壓對于多級離心式制冷壓縮機(jī)，則利用彎道和回流器縮機(jī)，則利用彎道和回流器再將氣體引入下一級葉輪進(jìn)再將

2、氣體引入下一級葉輪進(jìn)行壓縮。行壓縮。 下一級下一級1葉輪葉輪 2擴(kuò)壓器擴(kuò)壓器3彎道彎道 4回流器回流器 B）多級壓縮機(jī)）多級壓縮機(jī) 3 離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)增速器增速器 閉式葉輪閉式葉輪 4 離心式制冷壓縮機(jī)特點離心式制冷壓縮機(jī)特點外形尺寸小、重量輕、占地面積小。外形尺寸小、重量輕、占地面積小。動平衡特性好，振動小。動平衡特性好，振動小。磨損部件少，連續(xù)運行周期長。磨損部件少，連續(xù)運行周期長。傳熱性能高。傳熱性能高。易于實現(xiàn)多級壓縮和節(jié)流，實現(xiàn)多種蒸發(fā)溫度易于實現(xiàn)多級壓縮和節(jié)流，實現(xiàn)多種蒸發(fā)溫度。能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。若用經(jīng)濟(jì)性高的工業(yè)汽輪機(jī)直接驅(qū)動。節(jié)能效果更好

3、。若用經(jīng)濟(jì)性高的工業(yè)汽輪機(jī)直接驅(qū)動。節(jié)能效果更好。轉(zhuǎn)速較高，對軸端密封要求高。轉(zhuǎn)速較高，對軸端密封要求高。當(dāng)冷凝壓力較高時會發(fā)生喘振現(xiàn)象。當(dāng)冷凝壓力較高時會發(fā)生喘振現(xiàn)象。制冷量較小時，效率較低。制冷量較小時，效率較低。5 主要零部件的結(jié)構(gòu)與作用主要零部件的結(jié)構(gòu)與作用 1）吸氣室）吸氣室 其作用是將從蒸發(fā)器或級間冷卻器來的氣體，均勻地引導(dǎo)其作用是將從蒸發(fā)器或級間冷卻器來的氣體，均勻地引導(dǎo)至葉輪的進(jìn)口；為減少氣流的擾動和分離損失，吸氣室沿氣體至葉輪的進(jìn)口；為減少氣流的擾動和分離損失，吸氣室沿氣體流動方向的截面一般做成漸縮形。流動方向的截面一般做成漸縮形。 62）進(jìn)口導(dǎo)流葉片）進(jìn)口導(dǎo)流葉片 導(dǎo)流葉片

4、可用來調(diào)節(jié)制冷量，導(dǎo)流葉片可用來調(diào)節(jié)制冷量，當(dāng)導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)時，改變了進(jìn)入當(dāng)導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)時，改變了進(jìn)入葉輪的氣流流動方向和氣體流量葉輪的氣流流動方向和氣體流量的大小。的大小。73）葉輪）葉輪 閉式閉式b)半開式半開式 葉輪加工比較復(fù)雜，精度要求高。當(dāng)使葉輪加工比較復(fù)雜，精度要求高。當(dāng)使用氟利昂制冷劑時，通常用鑄鋁葉輪用氟利昂制冷劑時，通常用鑄鋁葉輪。 8半開式葉輪半開式葉輪 94）擴(kuò)壓器）擴(kuò)壓器 5）彎道和回流器）彎道和回流器 當(dāng)氣體流過擴(kuò)壓器內(nèi)環(huán)形通道時，速度逐漸降低，壓力逐漸當(dāng)氣體流過擴(kuò)壓器內(nèi)環(huán)形通道時，速度逐漸降低，壓力逐漸升高。 彎道和回流彎道和回流器是為了把由器是為了把由擴(kuò)壓器流出的擴(kuò)

5、壓器流出的氣體引導(dǎo)至下氣體引導(dǎo)至下一級葉輪一級葉輪 。106）蝸殼）蝸殼 蝸殼的作用是把從擴(kuò)蝸殼的作用是把從擴(kuò)壓器或葉輪中（沒有擴(kuò)壓壓器或葉輪中（沒有擴(kuò)壓器時）流出的氣體匯集起器時）流出的氣體匯集起來，排至冷凝器或中間冷來，排至冷凝器或中間冷卻器。卻器。 a)蝸殼前為擴(kuò)壓器蝸殼前為擴(kuò)壓器 b)蝸殼前為葉輪蝸殼前為葉輪 c)不對稱內(nèi)蝸殼不對稱內(nèi)蝸殼117）密封）密封 迷宮式密封迷宮式密封 機(jī)械密封機(jī)械密封 油封油封 12 1.2 壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)實例壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)實例 常用型式結(jié)構(gòu)示意圖常用型式結(jié)構(gòu)示意圖 13空調(diào)用單級離心式制冷壓縮機(jī)縱剖面圖空調(diào)用單級離心式制冷壓縮機(jī)縱剖面圖1導(dǎo)葉電動機(jī)導(dǎo)葉電動

6、機(jī) 2進(jìn)口導(dǎo)葉進(jìn)口導(dǎo)葉 3增速齒輪增速齒輪 4電動機(jī)電動機(jī) 5油加熱管油加熱管 6葉輪葉輪14ALT250-36/-20型氨離心式制冷壓縮機(jī)型氨離心式制冷壓縮機(jī)15 2.1 離心式制冷循環(huán)離心式制冷循環(huán) 16 2.2 離心式制冷裝置離心式制冷裝置 1）潤滑系統(tǒng)）潤滑系統(tǒng) 葉輪與機(jī)殼無葉輪與機(jī)殼無直接接觸摩擦，直接接觸摩擦，無需潤滑。但其無需潤滑。但其他運動摩擦部位他運動摩擦部位則不然，即使短則不然，即使短暫缺油，也將導(dǎo)暫缺油，也將導(dǎo)致燒壞，因此離致燒壞，因此離心式制冷機(jī)組必心式制冷機(jī)組必須帶有潤滑系統(tǒng)。須帶有潤滑系統(tǒng)。172）抽氣回收裝置）抽氣回收裝置 由于壓縮機(jī)進(jìn)口處由于壓縮機(jī)進(jìn)口處于真空狀

7、態(tài)，不凝性于真空狀態(tài)，不凝性氣體會滲透到機(jī)組中，氣體會滲透到機(jī)組中，引起冷凝器內(nèi)部壓力引起冷凝器內(nèi)部壓力的急劇升高，導(dǎo)致制的急劇升高，導(dǎo)致制冷效果下降，功耗增冷效果下降，功耗增加。加。 用抽氣泵排放冷用抽氣泵排放冷凝器中積存的空氣凝器中積存的空氣和不凝性氣體。和不凝性氣體。18“無泵無泵”型抽氣回收裝置型抽氣回收裝置 不用抽氣泵，而采用新的控制不用抽氣泵，而采用新的控制流程，自動排放冷凝器中積存的流程，自動排放冷凝器中積存的空氣和不凝性氣體，達(dá)到與有泵空氣和不凝性氣體，達(dá)到與有泵裝置等同的效果。裝置等同的效果。 19 3.1 離心式制冷機(jī)組的特性曲線離心式制冷機(jī)組的特性曲線 當(dāng)冷凝溫度不變時，

8、當(dāng)冷凝溫度不變時，制冷量制冷量Q0隨蒸發(fā)溫度隨蒸發(fā)溫度t0的升高而增大；的升高而增大； 當(dāng)蒸發(fā)溫度不變時，當(dāng)蒸發(fā)溫度不變時，制冷量制冷量Q0隨冷凝溫度隨冷凝溫度tk的升高而下降。的升高而下降。 壓縮機(jī)的特性曲線：壓縮機(jī)的特性曲線： 2001111QcGeKttwwewkk冷凝器和蒸發(fā)器的特性曲線冷凝器和蒸發(fā)器的特性曲線冷凝溫度冷凝溫度tk與制冷量與制冷量Q0之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度t0與制冷量與制冷量Q0的關(guān)系：的關(guān)系： ssscGeQtt01010冷凝溫度隨著冷凝溫度隨著Q0的增加而升高的增加而升高 蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度t0隨制冷量隨制冷量Q0的增加而降低的增加而降低 21壓縮機(jī)

9、與制冷設(shè)備的聯(lián)合工作特性壓縮機(jī)與制冷設(shè)備的聯(lián)合工作特性 機(jī)組的平衡工況應(yīng)該是壓縮機(jī)組的平衡工況應(yīng)該是壓縮機(jī)特性曲線與冷凝器特性曲線機(jī)特性曲線與冷凝器特性曲線的交點的交點 點點A為壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作點為壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作點 點點K為喘振工況點為喘振工況點其它各點、線意義？其它各點、線意義？22 3.2 離心式制冷機(jī)組的能量調(diào)節(jié)離心式制冷機(jī)組的能量調(diào)節(jié)采用可調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)流葉片進(jìn)行調(diào)節(jié)采用可調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)流葉片進(jìn)行調(diào)節(jié) 1）壓縮機(jī)對機(jī)組能量的調(diào)節(jié)）壓縮機(jī)對機(jī)組能量的調(diào)節(jié) 23改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 用汽輪機(jī)或可變轉(zhuǎn)速的用汽輪機(jī)或可變轉(zhuǎn)速的電動機(jī)拖動時，可改變壓電動機(jī)拖動時，可改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行

10、調(diào)節(jié)，這縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方法最經(jīng)濟(jì)。種調(diào)節(jié)方法最經(jīng)濟(jì)。 每個壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速每個壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速n （n1 n2 n3）有）有不同的溫度曲線工作點將隨之改變，不同的溫度曲線工作點將隨之改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)機(jī)組能量的目的。從而達(dá)到調(diào)節(jié)機(jī)組能量的目的。24采用變頻技術(shù)改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速采用變頻技術(shù)改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速VSD調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) VSD根據(jù)冷水出水溫度和壓縮機(jī)壓頭來優(yōu)化電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和根據(jù)冷水出水溫度和壓縮機(jī)壓頭來優(yōu)化電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和導(dǎo)流葉片的開度，從而使機(jī)組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運行。導(dǎo)流葉片的開度，從而使機(jī)組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運行。VSD控控制的基本參數(shù)是冷水出水溫度實際值與設(shè)定值的溫差。制的基本參數(shù)是冷水出水溫度實際值與設(shè)定值的溫差。 252）改變換熱器參數(shù)（如改變冷卻水水量）對機(jī)組能量的調(diào)節(jié)）改變換熱器參數(shù)（如改變冷卻水水量）對機(jī)組能量的調(diào)節(jié) 當(dāng)改變冷凝器冷卻水流量時，可以得到不同的冷凝器特性當(dāng)改