第六章 离心式制冷压缩机

1、1 1.1 离心式压缩机的工作原理离心式压缩机的工作原理 离心式制冷压缩机离心式制冷压缩机属于速度型压缩机，属于速度型压缩机，是靠高速旋转的叶轮是靠高速旋转的叶轮对气体做功，以提高对气体做功，以提高气体的压力，叶轮进气体的压力，叶轮进口处形成低压，气体口处形成低压，气体由吸气管不断吸入，由吸气管不断吸入，蜗壳处形成高压，最蜗壳处形成高压，最后引出压缩机外，完后引出压缩机外，完成吸气成吸气压缩压缩排气排气过程。过程。叶轮叶轮3蜗壳蜗壳4吸气室吸气室2A）单级压缩机）单级压缩机 2 对于多级离心式制冷压对于多级离心式制冷压缩机，则利用弯道和回流器缩机，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进再将

2、气体引入下一级叶轮进行压缩。行压缩。 下一级下一级1叶轮叶轮 2扩压器扩压器3弯道弯道 4回流器回流器 B）多级压缩机）多级压缩机 3 离心式压缩机离心式压缩机增速器增速器 闭式叶轮闭式叶轮 4 离心式制冷压缩机特点离心式制冷压缩机特点外形尺寸小、重量轻、占地面积小。外形尺寸小、重量轻、占地面积小。动平衡特性好，振动小。动平衡特性好，振动小。磨损部件少，连续运行周期长。磨损部件少，连续运行周期长。传热性能高。传热性能高。易于实现多级压缩和节流，实现多种蒸发温度易于实现多级压缩和节流，实现多种蒸发温度。能够经济地进行无级调节。能够经济地进行无级调节。若用经济性高的工业汽轮机直接驱动。节能效果更好

3、。若用经济性高的工业汽轮机直接驱动。节能效果更好。转速较高，对轴端密封要求高。转速较高，对轴端密封要求高。当冷凝压力较高时会发生喘振现象。当冷凝压力较高时会发生喘振现象。制冷量较小时，效率较低。制冷量较小时，效率较低。5 主要零部件的结构与作用主要零部件的结构与作用 1）吸气室）吸气室 其作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体，均匀地引导其作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体，均匀地引导至叶轮的进口；为减少气流的扰动和分离损失，吸气室沿气体至叶轮的进口；为减少气流的扰动和分离损失，吸气室沿气体流动方向的截面一般做成渐缩形。流动方向的截面一般做成渐缩形。 62）进口导流叶片）进口导流叶片 导流叶片

4、可用来调节制冷量，导流叶片可用来调节制冷量，当导流叶片旋转时，改变了进入当导流叶片旋转时，改变了进入叶轮的气流流动方向和气体流量叶轮的气流流动方向和气体流量的大小。的大小。73）叶轮）叶轮 闭式闭式b)半开式半开式 叶轮加工比较复杂，精度要求高。当使叶轮加工比较复杂，精度要求高。当使用氟利昂制冷剂时，通常用铸铝叶轮用氟利昂制冷剂时，通常用铸铝叶轮。 8半开式叶轮半开式叶轮 94）扩压器）扩压器 5）弯道和回流器）弯道和回流器 当气体流过扩压器内环形通道时，速度逐渐降低，压力逐渐当气体流过扩压器内环形通道时，速度逐渐降低，压力逐渐升高。 弯道和回流弯道和回流器是为了把由器是为了把由扩压器流出的扩

5、压器流出的气体引导至下气体引导至下一级叶轮一级叶轮 。106）蜗壳）蜗壳 蜗壳的作用是把从扩蜗壳的作用是把从扩压器或叶轮中（没有扩压压器或叶轮中（没有扩压器时）流出的气体汇集起器时）流出的气体汇集起来，排至冷凝器或中间冷来，排至冷凝器或中间冷却器。却器。 a)蜗壳前为扩压器蜗壳前为扩压器 b)蜗壳前为叶轮蜗壳前为叶轮 c)不对称内蜗壳不对称内蜗壳117）密封）密封 迷宫式密封迷宫式密封 机械密封机械密封 油封油封 12 1.2 压缩机总体结构实例压缩机总体结构实例 常用型式结构示意图常用型式结构示意图 13空调用单级离心式制冷压缩机纵剖面图空调用单级离心式制冷压缩机纵剖面图1导叶电动机导叶电动

6、机 2进口导叶进口导叶 3增速齿轮增速齿轮 4电动机电动机 5油加热管油加热管 6叶轮叶轮14ALT250-36/-20型氨离心式制冷压缩机型氨离心式制冷压缩机15 2.1 离心式制冷循环离心式制冷循环 16 2.2 离心式制冷装置离心式制冷装置 1）润滑系统）润滑系统 叶轮与机壳无叶轮与机壳无直接接触摩擦，直接接触摩擦，无需润滑。但其无需润滑。但其他运动摩擦部位他运动摩擦部位则不然，即使短则不然，即使短暂缺油，也将导暂缺油，也将导致烧坏，因此离致烧坏，因此离心式制冷机组必心式制冷机组必须带有润滑系统。须带有润滑系统。172）抽气回收装置）抽气回收装置 由于压缩机进口处由于压缩机进口处于真空状

7、态，不凝性于真空状态，不凝性气体会渗透到机组中，气体会渗透到机组中，引起冷凝器内部压力引起冷凝器内部压力的急剧升高，导致制的急剧升高，导致制冷效果下降，功耗增冷效果下降，功耗增加。加。 用抽气泵排放冷用抽气泵排放冷凝器中积存的空气凝器中积存的空气和不凝性气体。和不凝性气体。18“无泵无泵”型抽气回收装置型抽气回收装置 不用抽气泵，而采用新的控制不用抽气泵，而采用新的控制流程，自动排放冷凝器中积存的流程，自动排放冷凝器中积存的空气和不凝性气体，达到与有泵空气和不凝性气体，达到与有泵装置等同的效果。装置等同的效果。 19 3.1 离心式制冷机组的特性曲线离心式制冷机组的特性曲线 当冷凝温度不变时，

8、当冷凝温度不变时，制冷量制冷量Q0随蒸发温度随蒸发温度t0的升高而增大；的升高而增大； 当蒸发温度不变时，当蒸发温度不变时，制冷量制冷量Q0随冷凝温度随冷凝温度tk的升高而下降。的升高而下降。 压缩机的特性曲线：压缩机的特性曲线： 2001111QcGeKttwwewkk冷凝器和蒸发器的特性曲线冷凝器和蒸发器的特性曲线冷凝温度冷凝温度tk与制冷量与制冷量Q0之间的关系：之间的关系：蒸发温度蒸发温度t0与制冷量与制冷量Q0的关系：的关系： ssscGeQtt01010冷凝温度随着冷凝温度随着Q0的增加而升高的增加而升高 蒸发温度蒸发温度t0随制冷量随制冷量Q0的增加而降低的增加而降低 21压缩机

9、与制冷设备的联合工作特性压缩机与制冷设备的联合工作特性 机组的平衡工况应该是压缩机组的平衡工况应该是压缩机特性曲线与冷凝器特性曲线机特性曲线与冷凝器特性曲线的交点的交点 点点A为压缩机的稳定工作点为压缩机的稳定工作点 点点K为喘振工况点为喘振工况点其它各点、线意义？其它各点、线意义？22 3.2 离心式制冷机组的能量调节离心式制冷机组的能量调节采用可调节进口导流叶片进行调节采用可调节进口导流叶片进行调节 1）压缩机对机组能量的调节）压缩机对机组能量的调节 23改变压缩机转速调节改变压缩机转速调节 用汽轮机或可变转速的用汽轮机或可变转速的电动机拖动时，可改变压电动机拖动时，可改变压缩机的转速进行

10、调节，这缩机的转速进行调节，这种调节方法最经济。种调节方法最经济。 每个压缩机转速每个压缩机转速n （n1 n2 n3）有）有不同的温度曲线工作点将随之改变，不同的温度曲线工作点将随之改变，从而达到调节机组能量的目的。从而达到调节机组能量的目的。24采用变频技术改变压缩机转速采用变频技术改变压缩机转速VSD调节调节 VSD根据冷水出水温度和压缩机压头来优化电动机的转速和根据冷水出水温度和压缩机压头来优化电动机的转速和导流叶片的开度，从而使机组始终在最佳状态区运行。导流叶片的开度，从而使机组始终在最佳状态区运行。VSD控控制的基本参数是冷水出水温度实际值与设定值的温差。制的基本参数是冷水出水温度实际值与设定值的温差。 252）改变换热器参数（如改变冷却水水量）对机组能量的调节）改变换热器参数（如改变冷却水水量）对机组能量的调节 当改变冷凝器冷却水流量时，可以得到不同的冷凝器特性当改