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(duì)氣體做功，以提高對(duì)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(guò)程。過(guò)程。葉輪葉輪3蝸殼蝸殼4吸氣室吸氣室2A）單級(jí)壓縮機(jī)）單級(jí)壓縮機(jī) 2 對(duì)于多級(jí)離心式制冷壓對(duì)于多級(jí)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(jí)葉輪進(jìn)再將

2、氣體引入下一級(jí)葉輪進(jìn)行壓縮。行壓縮。 下一級(jí)下一級(jí)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(jí)壓縮機(jī)）多級(jí)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(diǎn)離心式制冷壓縮機(jī)特點(diǎn)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(dòng)平衡特性好，振動(dòng)小。動(dòng)平衡特性好，振動(dòng)小。磨損部件少，連續(xù)運(yùn)行周期長(zhǎng)。磨損部件少，連續(xù)運(yùn)行周期長(zhǎng)。傳熱性能高。傳熱性能高。易于實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和節(jié)流，實(shí)現(xiàn)多種蒸發(fā)溫度易于實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和節(jié)流，實(shí)現(xiàn)多種蒸發(fā)溫度。能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行無(wú)級(jí)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(dòng)。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(dòng)。節(jié)能效果更好。轉(zhuǎn)速較高，對(duì)軸端密封要求高。轉(zhuǎn)速較高，對(duì)軸端密封要求高。當(dāng)冷凝壓力較高時(shí)會(huì)發(fā)生喘振現(xiàn)象。當(dāng)冷凝壓力較高時(shí)會(huì)發(fā)生喘振現(xiàn)象。制冷量較小時(shí)，效率較低。制冷量較小時(shí)，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(jí)間冷卻器來(lái)的氣體，均勻地引導(dǎo)其作用是將從蒸發(fā)器或級(jí)間冷卻器來(lái)的氣體，均勻地引導(dǎo)至葉輪的進(jìn)口；為減少氣流的擾動(dòng)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(dòng)和分離損失，吸氣室沿氣體流動(dòng)方向的截面一般做成漸縮形。流動(dòng)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(lái)調(diào)節(jié)制冷量，導(dǎo)流葉片可用來(lái)調(diào)節(jié)制冷量，當(dāng)導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，改變了進(jìn)入當(dāng)導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，改變了進(jìn)入葉輪的氣流流動(dòng)方向和氣體流量葉輪的氣流流動(dòng)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(kāi)式半開(kāi)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(shí)，通常用鑄鋁葉輪用氟利昂制冷劑時(shí)，通常用鑄鋁葉輪。 8半開(kāi)式葉輪半開(kāi)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(guò)擴(kuò)壓器內(nèi)環(huán)形通道時(shí)，速度逐漸降低，壓力逐漸當(dāng)氣體流過(guò)擴(kuò)壓器內(nèi)環(huán)形通道時(shí)，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(jí)葉輪一級(jí)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(méi)有擴(kuò)壓壓器或葉輪中（沒(méi)有擴(kuò)壓器時(shí)）流出的氣體匯集起器時(shí)）流出的氣體匯集起來(lái)，排至冷凝器或中間冷來(lái)，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(duì)稱(chēng)內(nèi)蝸殼不對(duì)稱(chēng)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(shí)例壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)實(shí)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(jí)離心式制冷壓縮機(jī)縱剖面圖空調(diào)用單級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)縱剖面圖1導(dǎo)葉電動(dòng)機(jī)導(dǎo)葉電動(dòng)

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(dòng)機(jī)電動(dòng)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(rùn)滑系統(tǒng)）潤(rùn)滑系統(tǒng) 葉輪與機(jī)殼無(wú)葉輪與機(jī)殼無(wú)直接接觸摩擦，直接接觸摩擦，無(wú)需潤(rùn)滑。但其無(wú)需潤(rùn)滑。但其他運(yùn)動(dòng)摩擦部位他運(yùn)動(dòng)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(rùn)滑系統(tǒng)。須帶有潤(rùn)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(huì)滲透到機(jī)組中，氣體會(huì)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(wú)泵無(wú)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(dòng)排放冷凝器中積存的流程，自動(dòng)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(shí)，

8、當(dāng)冷凝溫度不變時(shí)，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(shí)，當(dāng)蒸發(fā)溫度不變時(shí)，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(diǎn)的交點(diǎn) 點(diǎn)點(diǎn)A為壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作點(diǎn)為壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作點(diǎn) 點(diǎn)點(diǎn)K為喘振工況點(diǎn)為喘振工況點(diǎn)其它各點(diǎn)、線意義？其它各點(diǎn)、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(duì)機(jī)組能量的調(diào)節(jié)）壓縮機(jī)對(duì)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(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)，可改變壓電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)，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(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速每個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速n （n1 n2 n3）有）有不同的溫度曲線工作點(diǎn)將隨之改變，不同的溫度曲線工作點(diǎn)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(lái)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和根據(jù)冷水出水溫度和壓縮機(jī)壓頭來(lái)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和導(dǎo)流葉片的開(kāi)度，從而使機(jī)組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運(yùn)行。導(dǎo)流葉片的開(kāi)度，從而使機(jī)組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運(yùn)行。VSD控控制的基本參數(shù)是冷水出水溫度實(shí)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(shí)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(duì)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(duì)機(jī)組能量的調(diào)節(jié) 當(dāng)改變冷凝器冷卻水流量時(shí)，可以得到不同的冷凝器特性當(dāng)改