第7章離心式制冷壓縮機(jī)

1、第八章 離心式制冷壓縮機(jī)第八章第八章q 一、工作原理及特點(diǎn)q 二、分類及結(jié)構(gòu)組成q 三、基本理論q 四、特性及調(diào)節(jié)q 五、工作循環(huán)q 六、離心式制冷機(jī)組主要內(nèi)容制冷壓縮機(jī)分類和結(jié)構(gòu)第八章第八章壓縮原理（與容積型比較） 都是增加單位容積內(nèi)氣體分子數(shù)目，即使分子間距離縮短：q 容積型壓縮機(jī)：減少氣體分子所占封閉空間的容積，使氣體在汽缸內(nèi)隨著容積減小直接受到壓縮；q 速度型壓縮機(jī)：利用慣性方法，通過(guò)氣流的不斷加速、減速，因慣性彼此擠壓，使分子間距離縮短。一、工作原理及特點(diǎn)第八章工作原理q 離心式制冷壓縮機(jī)是一種速度型壓縮機(jī)（屬于透平機(jī)械），依靠動(dòng)能變化提高氣體壓力；q 制冷劑蒸氣由軸向吸入，沿半徑方

2、向甩出，故稱離心式壓縮機(jī)。葉輪葉輪擴(kuò)壓室擴(kuò)壓室 它由轉(zhuǎn)子與定子等部分組成： 當(dāng)帶葉片的轉(zhuǎn)子(葉輪即工作輪)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片帶動(dòng)氣體轉(zhuǎn)動(dòng)，把功傳遞給氣體，使氣體獲得動(dòng)能； 定子部分包括擴(kuò)壓器、彎道、回流器、蝸室等，作用是改變氣流運(yùn)動(dòng)方向及把速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽?氣體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪1中獲得高速度后，再在環(huán)行通道(即擴(kuò)壓器和蝸室2)將速度動(dòng)能變?yōu)閴毫ξ荒?，從而提高氣體的壓力。 與風(fēng)機(jī)的區(qū)別與聯(lián)系?第八章第八章q 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，由于蒸發(fā)溫度(壓力)較高，壓縮比較小，一般采用單級(jí)壓縮；q 當(dāng)蒸發(fā)溫度較低，壓縮比較大時(shí)采用多級(jí)壓縮。壓縮機(jī)由數(shù)個(gè)葉輪組成，每個(gè)葉輪與相配合的固定元件組成一個(gè)“級(jí)”，蒸氣壓力逐

3、級(jí)增加。級(jí)數(shù)越多、轉(zhuǎn)速越高，所產(chǎn)生的能量頭越大。q “級(jí)”是組成離心式壓縮機(jī)的基礎(chǔ)。中間級(jí)有葉輪、擴(kuò)壓器、彎道、回流器、級(jí)間密封等。末級(jí)由葉輪、擴(kuò)壓器和蝸殼組成。離心式制冷壓縮機(jī)的“級(jí)” 氣體每經(jīng)過(guò)一級(jí)葉輪和擴(kuò)壓器所能升高的壓力有限，當(dāng)壓力比大時(shí)，需采用多級(jí)壓縮。 圖 4-3 多級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 1、 頂軸器 2、13 套筒 3、止推軸承部 4、止推軸承 5、軸承 6、調(diào)整塊 7、機(jī)械密封部 8、進(jìn)口導(dǎo)葉 9、隔板 10、軸 11、調(diào)整環(huán) 12、連接件 第八章第八章q 壓縮機(jī)工作時(shí)，從蒸發(fā)器來(lái)的制冷劑蒸氣先進(jìn)入第一級(jí)葉輪入口前的流道吸入室，然后進(jìn)入葉輪，氣體在葉片作用下，一邊跟著葉輪高速

4、旋轉(zhuǎn)，一邊由于受離心力作用，在葉片槽道中作擴(kuò)壓流動(dòng)，使氣體的壓力和速度都得到提高；q 氣體出葉輪后進(jìn)入流道截面逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)壓器，速度減小，速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽箽怏w壓力進(jìn)一步提高；多級(jí)離心式壓縮機(jī)的工作過(guò)程多級(jí)離心式壓縮機(jī)的工作過(guò)程 在多級(jí)壓縮機(jī)中，為把氣體引入下一級(jí)繼續(xù)增壓，在擴(kuò)壓器后面設(shè)置了彎道和回流器。回流器中一般裝有導(dǎo)流葉片，使氣體均勻地沿軸向進(jìn)入下一級(jí)工作輪； 對(duì)單級(jí)或多級(jí)的末級(jí)，不存在把氣體引入下一級(jí)的問(wèn)題，故擴(kuò)壓器后面不再是彎道和回流器，而是將氣體直接排入蝸殼，由于蝸殼外徑和流通截面逐漸擴(kuò)大，使氣流進(jìn)一步減速和擴(kuò)壓，最后從蝸殼出來(lái)的氣體排至冷凝器。第八章第八章二、分類及結(jié)構(gòu)組成q

5、 開(kāi)啟式：壓縮機(jī)與原動(dòng)機(jī)分開(kāi)(增速齒輪可以與壓縮機(jī)裝在同一機(jī)殼內(nèi)，也可以單獨(dú)裝在機(jī)外)，壓縮機(jī)軸外伸端裝有機(jī)械密封，以防止制冷劑外泄或空氣漏入；q 封閉式（半封閉、全封閉式） ： 將壓縮機(jī)、增速齒輪、原動(dòng)機(jī)用一個(gè)殼體連成一體，軸端不需要機(jī)械密封。氟利昂離心式制冷壓縮機(jī)為了減少制冷劑泄漏，大多采用封閉式結(jié)構(gòu)。離心式制冷壓縮機(jī)的分類第八章 圖 4-2 單級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 1、軸 2、軸封 3、工作輪 4、擴(kuò)壓器 5、蝸殼 6、擴(kuò)壓器葉片 7、工作輪葉片 主要零部件組成主要零部件組成：吸入室 、進(jìn)口導(dǎo)流器 、葉輪(工作輪)、擴(kuò)壓器、彎道和回流器、蝸殼、密封、平衡盤、軸承等單級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)的

6、結(jié)構(gòu)第八章 圖 4-3 多級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 1、 頂軸器 2、13 套筒 3、止推軸承部 4、止推軸承 5、軸承 6、調(diào)整塊 7、機(jī)械密封部 8、進(jìn)口導(dǎo)葉 9、隔板 10、軸 11、調(diào)整環(huán) 12、連接件 多級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)參考書(shū)上的圖8-2第八章q 吸氣室 使氣體在進(jìn)入葉輪之前形成負(fù)壓，以便將氣體均勻地引入葉輪，以減少進(jìn)口損失（氣流擾動(dòng)和分離損失）?？照{(diào)用壓縮機(jī)在葉輪之前裝有進(jìn)口導(dǎo)葉，若改變其角度即可改變進(jìn)入葉輪流量的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量的目的。主要零部件結(jié)構(gòu)q 葉輪(工作輪) 分閉式、半開(kāi)式和開(kāi)式三種。葉輪隨主軸高速旋轉(zhuǎn)后，氣體受旋轉(zhuǎn)離心力和流道中擴(kuò)壓流動(dòng)的作用，使其壓力和速度

7、在離開(kāi)葉輪時(shí)都得到提高。 葉輪是壓縮機(jī)中對(duì)氣體作功的唯一部件，其材料需具有足夠的強(qiáng)度，氟利昂離心式壓縮機(jī)的葉輪一般采用高強(qiáng)度鋁合金精密鑄造而成。為減少振動(dòng)，葉輪和軸必須經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡試驗(yàn)，以達(dá)到規(guī)定的動(dòng)平衡要求。 閉式由輪蓋、葉片和輪盤焊接或整體鑄造而成，空調(diào)用制冷壓縮機(jī)大都采用閉式； 半開(kāi)式葉輪僅有葉片和輪盤，用于單級(jí)壓力較大場(chǎng)合； 有輪蓋時(shí)，可減少內(nèi)漏氣損失，提高效率，但輪蓋應(yīng)力較大，限制了圓周速度提高。 擴(kuò)壓器 分無(wú)葉和有葉兩種。其作用是將葉輪出口的高速氣體的速度能轉(zhuǎn)化為壓力能。 無(wú)葉擴(kuò)壓器：由兩側(cè)隔板組成的環(huán)行通道，隨著徑向距離的增大，截面通道面積也隨之增加，使從葉輪出口出來(lái)的高速氣體速度

8、逐漸減慢，壓力得到提高。 有葉擴(kuò)壓器：在流道中裝有葉片，在同樣直徑下流道面積增加更多，故氣流速度減小更快，壓力增加更多。為什么?第八章第八章q 彎道和回流器 用于多級(jí)離心式壓縮機(jī)，把由擴(kuò)壓器流出的氣體導(dǎo)至下一級(jí)葉輪。氣體在彎道和回流器的流動(dòng)，可認(rèn)為壓力和速度不變，僅改變氣體流動(dòng)方向；主要零部件結(jié)構(gòu)彎道：將擴(kuò)壓器出口的氣流引導(dǎo)至回流器進(jìn)口，使氣流方向從離開(kāi)軸心變?yōu)橄蜉S心方向； 回流器：把氣流均勻?qū)蛳乱患?jí)葉輪進(jìn)口，其流道中設(shè)有導(dǎo)向葉片，使氣體按葉片彎曲方向流動(dòng)，沿軸向進(jìn)入下一級(jí)工作輪。第八章q 蝸殼 把從擴(kuò)壓器或葉輪后的氣體匯集起來(lái)并引向機(jī)外。蝸室的通道面積（外徑和流通截面）逐漸擴(kuò)大，其出口接一

9、段擴(kuò)壓管，對(duì)氣體起到降速擴(kuò)壓作用。q密封 為防止輪蓋及隔板處的級(jí)間內(nèi)泄漏和軸外伸端及平衡盤處的外泄漏，常采用迷宮式密封和機(jī)械摩擦環(huán)式密封裝置。（如減少氣體從葉輪出口倒流到葉輪入口的輪蓋密封；減少級(jí)間漏氣的軸套密封；開(kāi)啟式機(jī)組尚有軸端密封等） 主要零部件結(jié)構(gòu)（迷宮式密封工作原理：當(dāng)氣流通過(guò)梳齒狀密封片間隙時(shí)，氣流近似地經(jīng)歷了一個(gè)等熵膨脹過(guò)程，其壓力下降，流速增加；當(dāng)氣流進(jìn)入兩個(gè)密封片之間的空腔時(shí)，由于截面積的突然擴(kuò)大，形成劇烈的旋渦，速度幾乎完全損失，而壓力沒(méi)有變化；隨后氣流每流經(jīng)一個(gè)密封片的間隙和空腔時(shí)，壓力逐漸降低。若適當(dāng)配置若干個(gè)密封片數(shù)，就可使最后一個(gè)空腔內(nèi)的壓力與前一級(jí)的壓力(或大氣壓

10、力)相等，從而可減少內(nèi)、外泄漏損失，起到密封的作用。）第八章平衡盤 減少軸向推力。（由于葉輪兩側(cè)壓力不相等，在轉(zhuǎn)子上受到一個(gè)指向葉輪進(jìn)口方向的軸向推力。為減少止推軸承載荷，往往在末級(jí)之后設(shè)置一個(gè)平衡盤。因平衡盤左側(cè)為高壓，右側(cè)與進(jìn)氣壓力相通，因而形成一個(gè)相反的軸向推力，減輕了止推軸承的負(fù)荷。） 軸承 包括軸兩端支承用的滑動(dòng)軸承，承受轉(zhuǎn)子剩余軸向推力的推力軸承等。第八章第八章McQuay葉輪葉輪150和和1300冷噸壓縮機(jī)上的葉輪冷噸壓縮機(jī)上的葉輪第八章第八章第八章第八章第八章q 無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，動(dòng)平衡特性好，振動(dòng)小，基礎(chǔ)要求簡(jiǎn)單；q 無(wú)進(jìn)排氣閥、活塞，氣缸等磨損部件，故障少、工作可靠、壽命長(zhǎng)；

11、q 機(jī)組單位制冷量的重量、體積及安裝面積??；q 機(jī)組的運(yùn)行自動(dòng)化程度高，制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，且可連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，經(jīng)濟(jì)方便；q 在多級(jí)壓縮機(jī)中容易實(shí)現(xiàn)一機(jī)多種蒸發(fā)溫度；q 潤(rùn)滑油與制冷劑基本不接觸，從而提高了冷凝器及蒸發(fā)器的傳熱性能；離心式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)離心式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn) 大型離心式制冷壓縮機(jī)可由蒸氣或燃?xì)鈩?dòng)力機(jī)直接帶動(dòng)，能源使用經(jīng)濟(jì)，合理； 單機(jī)容量不能太小，否則會(huì)使氣流流道太窄，影響流動(dòng)效率； 因依靠速度能轉(zhuǎn)化成壓力能，速度又受到材料強(qiáng)度等因素的限制，故壓縮機(jī)的一級(jí)壓力比不大，在壓力比較高時(shí)，需采用多級(jí)壓縮； 通常工作轉(zhuǎn)速較高，需通過(guò)增速齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)； 當(dāng)冷凝壓力太高或制冷負(fù)荷太低時(shí)，機(jī)器會(huì)

12、發(fā)生喘振而不能正常工作； 制冷量較小時(shí)，效率較低； 在蒸發(fā)溫度不太低和冷量需求量很大時(shí)，選用離心式制冷壓縮機(jī)是比較適宜的。第八章第八章q JB/T 6443-92 離心壓縮機(jī)q JB/T 3355-91 離心式冷水機(jī)組技術(shù)條件q GB/T 10870-2001 容積式和離心式冷水(熱泵)機(jī)組性能試驗(yàn)方法 單位中國(guó)JB/T3355-91美國(guó)ARl55092日本JISB862195冷水出水溫度76.77冷卻水進(jìn)水溫度3229.432單位制冷量的冷水流量m3(kWh)0.1720.155 單位制冷量的冷卻水流量m3(kWh)0.2230.194 冷水側(cè)污垢系數(shù)m2kW0.0860.0440.086冷

13、卻水污垢系數(shù)m2kW0.0860.0440.086制冷劑側(cè)污垢系數(shù)m2kW0.0000.000 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)（名義）工況機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)（名義）工況第八章q 流動(dòng)特性：三元非定常流動(dòng) 在離心式壓縮機(jī)級(jí)中其流道形狀比較復(fù)雜，并存在氣流中的摩擦和邊界層，氣體參數(shù)如速度、壓力、溫度及密度不僅沿流道變化，而且在任一截面上各點(diǎn)參數(shù)大小也是變化的，即級(jí)中氣體是三元流動(dòng)； 由于葉輪具有有限的葉片數(shù)，在空間的任一點(diǎn)上，氣體參數(shù)周期地隨時(shí)間而變化，是一個(gè)非定常流動(dòng)。q 假定： 氣體參數(shù)在任一截面上可用一平均值表示，作為一元流動(dòng)處理； 氣體的流動(dòng)是不隨時(shí)間而變化的定常流動(dòng)。（實(shí)踐證明，把流動(dòng)視作一元定常流動(dòng)基本符

14、合工程要求。）為了提高壓縮機(jī)效率，現(xiàn)代葉輪的設(shè)計(jì)均采用三元流動(dòng)理論，蝸室也有用二元流動(dòng)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但仍以一元流動(dòng)理論作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。三、基本理論第八章q 葉輪對(duì)氣體作功，反映在氣體進(jìn)、出口處流動(dòng)速度的變化；q 氣體在旋轉(zhuǎn)葉輪通道中流動(dòng)時(shí)，對(duì)一個(gè)氣體質(zhì)點(diǎn)有三個(gè)運(yùn)動(dòng)： 相對(duì)運(yùn)動(dòng)：氣體相對(duì)于葉道的流動(dòng)，用 相對(duì)速度w 表示； 牽連運(yùn)動(dòng)：葉輪相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)，用 圓周速度u 表示； 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：氣體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)，用 絕對(duì)速度c 表示。葉輪進(jìn)、出口速度三角形q 三種速度以矢量相加，組成一個(gè)封閉三角形，稱氣體運(yùn)動(dòng)的速度三角形（圖8-7）；q 把絕對(duì)速度c分解成兩個(gè)分速度： 圓周分速度cu：其大小在

15、一定程度上反映了壓力大小，單位為m/s； 徑向分速度cr ：。其大小在一定程度上反映了流量大小，單位為m/s。 一般情況下，進(jìn)口處為直角三角形，即c1u=0， c1r= c1第八章 在壓縮過(guò)程中，除了用于提高靜壓消耗大部分有用功之外，同時(shí)還要克服各種損失。級(jí)中損失可分為內(nèi)損失與外損失兩大部分。離心式制冷壓縮機(jī)的損失q 內(nèi)損失 指該損失所轉(zhuǎn)化的熱量仍加給級(jí)中氣體，使氣體的溫度升高，消耗的壓縮功增加。內(nèi)損失有級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失、輪阻損失、輪蓋處漏氣損失、平衡盤及軸套密封中氣體漏回機(jī)內(nèi)的損失。q 外損失 指聯(lián)軸器、增速齒輪、軸承中的摩擦損失以及從軸端密封氣體漏至大氣部分的外泄漏損失，這些損失不影響壓縮功的

16、大小，但增加了傳遞給主軸的功率。第八章q 摩擦損失摩擦損失: 氣體在通道中流動(dòng)時(shí)與通道壁之間有摩擦,產(chǎn)生具有速度梯度的邊界層,出現(xiàn)的能量交換和損失q 分離損失分離損失： 由擴(kuò)壓和沖擊引起的分離而產(chǎn)生 擴(kuò)壓引起的分離損失擴(kuò)壓引起的分離損失 氣體流過(guò)壓縮機(jī)流道時(shí)除吸氣室外，其它元件主要是擴(kuò)壓過(guò)程。如果擴(kuò)壓度過(guò)大，通道面積突然變化，通道急轉(zhuǎn)彎等，則在邊界層引起氣體分離，產(chǎn)生旋渦，導(dǎo)致較大的分離損失； 沖擊引起的分離損失沖擊引起的分離損失 沖擊引起的分離損失是在工況改變時(shí)出現(xiàn)的。當(dāng)壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況運(yùn)行時(shí)，葉輪進(jìn)口處的相對(duì)速度時(shí)是沿著葉片進(jìn)口處的切線方向流動(dòng)的。當(dāng)流量增加或減少時(shí)，相對(duì)速度就與葉片進(jìn)口處

17、切線方向不一致而產(chǎn)生分離損失，特別在流量減少到一定程度時(shí)，分離占據(jù)了整個(gè)通道而出現(xiàn)“喘振喘振”現(xiàn)象。（圖8-9）內(nèi)損失1.流動(dòng)損失第八章第八章q二次流損失和尾跡混合損失（圖8-10）q二次流損失是在垂直于氣流流動(dòng)方向的截面上，由于工作面的壓力大于非工作面的壓力，在邊界層中工作面氣流流向非工作面，因此產(chǎn)生渦流而引起的損失。q尾跡混合損失是氣體由葉輪出口進(jìn)入擴(kuò)壓器或蝸室的流道面積突然擴(kuò)大以及氣流由均勻到不均勻而引起的損失。2.漏氣損失3.輪阻損失4.級(jí)內(nèi)功耗的分配（圖8-13）第八章第八章性能曲線喘振工況點(diǎn)喘振工況點(diǎn)堵塞工況點(diǎn)堵塞工況點(diǎn)穩(wěn)定工況區(qū)穩(wěn)定工況區(qū) K：壓縮機(jī)運(yùn)行的最小流量處 M：壓縮機(jī)運(yùn)

18、行的最大流量處 從堵塞點(diǎn)(最大流量點(diǎn))到喘振點(diǎn)(最小流量點(diǎn))這一范圍，稱為離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)。它的大小是壓縮機(jī)性能好壞的標(biāo)志之一。第八章q 產(chǎn)生原因：由沖擊引起的分離現(xiàn)象而發(fā)生。由于冷凝壓力增加，使壓縮機(jī)的壓力比增加而處于小流量區(qū)時(shí)發(fā)生喘振。喘振與堵塞喘 振 若壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況A點(diǎn)下工作時(shí)，氣流方向和葉片流道方向一致，不出現(xiàn)邊界層分離，效率最高； 流量減小時(shí)(工作點(diǎn)向A1移動(dòng))，氣流速度和方向均發(fā)生變化，為正沖角，氣流射向工作面，在非工作面上產(chǎn)生分離； 當(dāng)流量減少到臨界值(A1點(diǎn)）時(shí)，分離現(xiàn)象擴(kuò)展到整個(gè)流道，使損失大大增加，壓力大大降低，出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。第八章q 喘振現(xiàn)象：喘 振 喘振發(fā)生

19、后，葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)使氣體壓力提高，但葉輪后的背壓仍存在，反而會(huì)使氣體逆向流動(dòng)。（壓縮機(jī)產(chǎn)生的能量頭不足以克服冷凝壓力，致使氣流從冷凝器倒流）倒流到進(jìn)口處的氣體與吸入氣體混合，流量增大，葉輪又可壓送氣體，但由于蒸發(fā)器來(lái)流較小，且固定不變，以致又產(chǎn)生分離，再次出現(xiàn)倒流現(xiàn)象，如此周而復(fù)始。這種氣流來(lái)回倒流撞擊的現(xiàn)象稱為“喘振喘振” 。b,c,d為葉輪剖面第八章q 喘振危害：喘 振 喘振發(fā)生時(shí)，出現(xiàn)周期性的來(lái)回脈動(dòng)氣流，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)大的振動(dòng)，電動(dòng)機(jī)電流脈動(dòng)加劇，氣壓表讀數(shù)變化無(wú)常，機(jī)組運(yùn)行處于危險(xiǎn)狀態(tài)。 它將使壓縮機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞葉片甚至整個(gè)機(jī)組，應(yīng)設(shè)法消除。q 解決措施： 為

20、了防止當(dāng)壓縮機(jī)工況發(fā)生變化或調(diào)節(jié)壓縮機(jī)制冷量(減少負(fù)荷)時(shí)發(fā)生喘振現(xiàn)象，可從壓縮機(jī)出口旁通一部分氣流直接進(jìn)入吸入口，加大吸入量（即當(dāng)流量小到接近喘振點(diǎn)時(shí)適當(dāng)增加壓縮機(jī)進(jìn)口流量），從而避免喘振現(xiàn)象發(fā)生。（開(kāi)大進(jìn)口導(dǎo)葉閥，同時(shí)打開(kāi)旁通閥，使部分氣體旁通進(jìn)入蒸發(fā)器或壓縮機(jī)進(jìn)口。旁通的氣體也可以從冷凝器頂部流入。）第八章q 當(dāng)流量增大，直至壓縮機(jī)流道某個(gè)最小截面處的氣流速度達(dá)到音速時(shí)，流量不可能繼續(xù)增加，這時(shí)稱為堵塞流量（如圖8-35中的A2點(diǎn)以右）；q 或者雖未達(dá)到音速，葉輪對(duì)氣體所作的功全部用來(lái)克服流動(dòng)損失，壓力并不升高，這時(shí)也達(dá)到了堵塞工況，在運(yùn)行中也不允許。聲速較小的氟利昂機(jī)組較易出現(xiàn)堵塞。堵

21、 塞第八章四、特性及調(diào)節(jié)q 蒸發(fā)溫度的影響 蒸發(fā)溫度對(duì)性能的影響較大：當(dāng)轉(zhuǎn)速和冷凝溫度不變時(shí)，蒸發(fā)溫度愈低，制冷量下降愈劇烈；q 冷凝溫度的影響 當(dāng)轉(zhuǎn)速和蒸發(fā)溫度不變時(shí)，冷凝溫度高于設(shè)計(jì)值時(shí)，離心式制冷壓縮機(jī)的制冷量將急劇下降；q 轉(zhuǎn)速的影響 由于離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生的能量頭與轉(zhuǎn)速的平方成正比，因此隨轉(zhuǎn)速的降低能量頭急劇下降，因而制冷量也將急劇下降。工況變動(dòng)對(duì)離心式壓縮機(jī)性能的影響第八章 圖 4-14 離心式和活塞式壓縮機(jī)性能的比較 (a)蒸發(fā)溫度變化的影響 (b)冷凝溫度變化的影響 (c)轉(zhuǎn)速變化的影響 第八章 調(diào)節(jié)離心式制冷壓縮機(jī)制冷量的方法很多，如改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣節(jié)流、進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)（改變

22、葉輪前進(jìn)口導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)角）、改變冷凝器的冷卻水量、吸氣旁通等。 所謂進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)，就是在壓縮機(jī)前的進(jìn)氣管道上安裝一個(gè)調(diào)節(jié)閥，如要改變壓縮機(jī)的工況時(shí)，就調(diào)節(jié)閥門的大小，通過(guò)節(jié)流使壓縮機(jī)進(jìn)口的壓力降低，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)制冷量。 改變?nèi)~輪前進(jìn)口導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)角的方法調(diào)節(jié)，經(jīng)濟(jì)性較好，調(diào)節(jié)范圍較寬，方法又較簡(jiǎn)單，故被廣泛采用； 它在葉輪進(jìn)口前裝有一組放射性可轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，當(dāng)改變它的角度時(shí)，就改變了進(jìn)入葉輪氣流的方向，致使葉輪產(chǎn)生的能量頭發(fā)生變化，也改變了流量的大小，達(dá)到制冷量調(diào)節(jié)的目的。制冷量調(diào)節(jié)方法第八章第八章第八章五、工作循環(huán) 離心式制冷機(jī)循環(huán)原理與活塞式制冷循環(huán)基本相同，即包括壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)等主要過(guò)程。q

23、 空調(diào)用單級(jí)壓縮制冷循環(huán) 采用浮球式節(jié)流閥作為制冷劑的流量控制和降壓機(jī)構(gòu)； 壓縮機(jī)排出的制冷劑蒸汽在冷凝器中由冷卻水冷凝成液體后流入浮球室。當(dāng)浮球室液位升至一定高度時(shí)，浮球式節(jié)流閥開(kāi)啟，液體制冷劑經(jīng)節(jié)流降壓后流至蒸發(fā)器底部； 制冷劑在蒸發(fā)器中被冷媒水(載冷劑)加熱蒸發(fā)后，流經(jīng)擋液板以除去液滴，然后重新被壓縮機(jī)吸入、壓縮并排入冷凝器，如此不斷循環(huán)。離心式制冷機(jī)的工作循環(huán)第八章 圖 4-16 單級(jí)離心式制冷裝置的制冷循環(huán) 1、單級(jí)離心式制冷壓縮機(jī) 2、冷凝器 3、浮球式節(jié)流閥 4、蒸發(fā)器 5、擋液板 載冷劑 冷卻水 單級(jí)離心式制冷循環(huán)示意圖第八章q 空調(diào)用離心式制冷機(jī)組 蒸發(fā)溫度在010范圍內(nèi)，大

24、多采用單級(jí)和雙級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)。通常將離心式壓縮機(jī)、冷凝器、浮球式節(jié)流閥和蒸發(fā)器四大部件組裝成機(jī)組； 采用單級(jí)離心式壓縮機(jī)，冷凝器裝置在蒸發(fā)器上部，二者之間裝置浮球閥室。壓縮機(jī)、增速齒輪箱和電動(dòng)機(jī)密封于一個(gè)機(jī)殼之中組成半封閉式，以油箱為底座。這樣布置節(jié)省連接管材料，減少管路中的阻力損失，使結(jié)構(gòu)緊湊； 輔助系統(tǒng) ： 潤(rùn)滑系統(tǒng) 、抽氣回收裝置 、泵出系統(tǒng)、閃發(fā)柜等等 。 在制冷量較小的場(chǎng)合，如在DC-8航空飛機(jī)上用R12制冷劑的離心式制冷機(jī)，它在蒸發(fā)溫度為5，冷凝溫度為60的情況下，制冷量為50千瓦，主軸轉(zhuǎn)速為89500轉(zhuǎn)/分，用鋁合金葉輪，葉輪直徑只有49.8毫米，葉輪圓周速度為233米/分。

25、 另一臺(tái)用R114制冷劑，轉(zhuǎn)速為75000轉(zhuǎn)/分的制冷機(jī)，其制冷量為35千瓦。這兩臺(tái)均用尾氣渦輪驅(qū)動(dòng)。 空調(diào)不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且對(duì)提高工作人員勞動(dòng)生產(chǎn)率也是一項(xiàng)重要措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在夏天設(shè)置空調(diào)時(shí)，工廠提高工效一般達(dá)25-35%?？梢?jiàn)空調(diào)的意義很重大，而離心式制冷機(jī)又是空調(diào)中采用的主要機(jī)種。 第八章第八章 圖 4-17 FLZ-1000 離心式制冷機(jī)組簡(jiǎn)圖 1、壓縮機(jī) 2、增速齒輪箱 3、電動(dòng)機(jī) 4、油箱 5、冷凝器 6、蒸發(fā)器 7、濾油器 8、油冷卻器 離心式制冷機(jī)組 第八章開(kāi)發(fā)研制離心式壓縮機(jī)的難點(diǎn)、重點(diǎn)及對(duì)策開(kāi)發(fā)研制離心式壓縮機(jī)的難點(diǎn)、重點(diǎn)及對(duì)策 研制一臺(tái)離心壓縮機(jī)包括多方面的內(nèi)容：氣

26、動(dòng)熱力計(jì)算、強(qiáng)度與振動(dòng)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各種材料的選擇、加工制造工藝設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)、以及驅(qū)動(dòng)型式選擇等。其中的離心式制冷壓縮機(jī)研究難重點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：第八章1. 離心式制冷壓縮機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)離心式制冷壓縮機(jī)葉輪的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)子作為離心式制冷壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件,其核心部分為葉輪.現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外各大離心式制冷壓縮機(jī)廠家均采用三元流方法進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì)。三元流方法要求設(shè)計(jì)人員具備數(shù)值模擬、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、流體機(jī)械內(nèi)部流場(chǎng)理論等非常專業(yè)的知識(shí)。國(guó)內(nèi)公司技術(shù)人員大部分不具備這些專業(yè)知識(shí),要設(shè)計(jì)高效的三元葉輪,只有和高?？蒲袡C(jī)構(gòu)合作.高校中離心式制冷壓縮機(jī)方面的專家主要有上海交大的谷傳綱教授、西安交大的王尚錦教授等。第八章2. 離心式制冷壓縮機(jī)葉輪的加工制作離心式制冷壓縮機(jī)葉輪的加工制作 以三元流理論設(shè)計(jì)的葉輪葉片形狀一般為空間曲面,葉片及葉輪的加工成型是制造的重點(diǎn),也是難點(diǎn). 對(duì)于三元葉輪，離心式制冷壓縮機(jī)常用的加工方法主要有兩種： 1) 離心式制冷壓縮機(jī)三體焊形式：也就是說(shuō)輪盤、葉片、輪蓋分別加工.這種加工方法對(duì)設(shè)備要求比較簡(jiǎn)單，輪盤、輪蓋只需要車出外形就夠了.葉片加工要麻煩一些，首先要利用三坐標(biāo)機(jī)床銑出葉片模具，然后將下好料的葉片進(jìn)行熱處理，壓型得到所需的葉片形狀.最后將葉片焊接到輪盤上，再將輪蓋焊好.這樣的話需要的設(shè)備大概