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2020 2 29 1 第六章 離心式制冷壓縮機 2 3 1 1離心式制冷壓縮機原理及特點 離心式制冷壓縮機屬于速度型壓縮機 是一種葉輪旋轉(zhuǎn)式的機械 它是靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對氣體做功 以提高氣體的壓力 離心式制冷壓縮機的 吸氣量為0 03 15m3 s 轉(zhuǎn)速為1800 90000r min 吸氣溫度通常在10 100 吸氣壓力為14 700kPa 排氣壓力小于2MPa 壓力比在2 30之間 幾乎所有制冷劑都可采用 4 依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對氣體做功 以提高氣體的壓力 葉輪進口處形成低壓 氣體由吸氣管不斷吸入 蝸殼處形成高壓 最后引出壓縮機外 完成吸氣 壓縮 排氣過程 離心式壓縮機的工作原理 A 單級壓縮機 5 B 多級壓縮機 對于多級離心式制冷壓縮機 則利用彎道和回流器再將氣體引入下一級葉輪進行壓縮 6 離心式壓縮機 7 離心式制冷壓縮機的特點 外形尺寸小 重量輕 占地面積小 動平衡特性好 振動小 磨損部件少 連續(xù)運行周期長 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 能夠經(jīng)濟地進行無級調(diào)節(jié) 若用經(jīng)濟性高的工業(yè)汽輪機直接驅(qū)動節(jié)能效果更好 轉(zhuǎn)速較高 對軸端密封要求高 當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 8 1 2主要零部件的結(jié)構(gòu)與作用 1 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)至葉輪的進口 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 9 2 進口導(dǎo)流葉片 導(dǎo)流葉片可用來調(diào)節(jié)制冷量 當導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)時 改變了進入葉輪的氣流流動方向和氣體流量的大小 10 3 葉輪 葉輪加工比較復(fù)雜 精度要求高 當使用氟利昂制冷劑時 通常用鑄鋁葉輪 11 半開式葉輪 12 4 擴壓器 5 彎道和回流器 將氣體動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ艿墓潭ú考?氣體流過擴壓器時 速度逐漸降低 壓力逐漸升高 彎道和回流器是為了把由擴壓器流出的氣體引導(dǎo)至下一級葉輪 13 6 蝸殼 a 蝸殼前為擴壓器b 蝸殼前為葉輪c 不對稱內(nèi)蝸殼 14 7 密封 15 1 3壓縮機總體結(jié)構(gòu)實例 常用型式結(jié)構(gòu)示意圖 a 全封閉式 b 半封閉式 16 C 空調(diào)用開啟式 d 低溫用開啟式 17 空調(diào)用單級離心式制冷壓縮機縱剖面圖 18 ALT250 36 20型氨離心式制冷壓縮機 19 2 1離心式制冷循環(huán) 由四個熱力狀態(tài)過程組成 20 2 2離心式制冷機組 離心式制冷裝置主要是由離心式制冷壓縮機 冷凝器 蒸發(fā)器 節(jié)流裝置 潤滑系統(tǒng) 進口低于大氣壓時用的抽氣回收裝置 進口高于大氣壓時用的泵出系統(tǒng) 能量調(diào)節(jié)機構(gòu)及安全保護裝置等組成 一般空調(diào)用離心式制冷機組制取4 9 冷媒水時 采用單級 雙級或三級離心式制冷壓縮機 而蒸發(fā)器和冷凝器往往做成單筒式或雙筒式置于壓縮機下面 作為壓縮機的基礎(chǔ) 節(jié)流裝置常用浮球閥 節(jié)流膨脹孔板 或稱節(jié)流孔口 線性浮閥及提升閥等 在有些機組中 還有用透平膨脹機作為節(jié)流裝置的 21 1 潤滑系統(tǒng) 葉輪與機殼無直接接觸摩擦 無需潤滑 但其他運動摩擦部位則不然 即使短暫缺油 也將導(dǎo)致燒壞 因此離心式制冷機組必須帶有潤滑系統(tǒng) 22 2 抽氣回收裝置 由于壓縮機進口處于真空狀態(tài) 不凝性氣體會滲透到機組中 引起冷凝器內(nèi)部壓力的急劇升高 導(dǎo)致制冷效果下降 功耗增加 用抽氣泵排放冷凝器中積存的空氣和不凝性氣體 23 無泵 型抽氣回收裝置 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空氣和不凝性氣體 達到與有泵裝置等同的效果 24 3 1離心式制冷機組的特性曲線 對于一般離心式壓縮機 為了較清晰地反映其特性 通常在某一轉(zhuǎn)速情況下 將排氣壓力和氣體流量的關(guān)系用曲線表示 對于離心式制冷壓縮機 冷凝壓力對應(yīng)于一定的冷凝溫度 氣體流量對應(yīng)于一定的制冷量 因此 制冷壓縮機的特性可用制冷量與冷凝溫度 或冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的溫差 的關(guān)系曲線表示 即 制冷壓縮機的特性曲線與一般壓縮機的區(qū)別 在于它和冷凝器 蒸發(fā)器的運行情況有關(guān) 25 1 壓縮機的特性曲線 當冷凝溫度不變時 制冷量Q0隨蒸發(fā)溫度t0的升高而增大 當蒸發(fā)溫度不變時 制冷量Q0隨冷凝溫度tk的升高而下降 26 2 冷凝器和蒸發(fā)器的特性曲線 冷凝溫度tk與制冷量Q0之間的關(guān)系 蒸發(fā)溫度t0與制冷量Q0的關(guān)系 冷凝溫度隨著Q0的增加而升高 蒸發(fā)溫度t0隨Q0的增加而降低 27 3 壓縮機與制冷設(shè)備的聯(lián)合工作特性 機組的平衡工況應(yīng)該是壓縮機特性曲線與冷凝器特性曲線的交點 點A為壓縮機的穩(wěn)定工作點 點K為喘振工況點 其它各點 線意義 28 3 2離心式制冷機組的能量調(diào)節(jié) 離心式制冷機組的能量調(diào)節(jié) 決定于用戶熱負荷大小的改變 一般情況下 當制冷量改變時 要求保持從蒸發(fā)器流出的載冷劑溫度tS2為常數(shù) 這是由用戶給定的 而這時的冷凝溫度是變化的 改變壓縮機及換熱器參數(shù)可對機組的能量進行調(diào)節(jié) 為防止發(fā)生喘振 還必須有防喘振措施 29 1 進氣節(jié)流調(diào)節(jié)就是在蒸發(fā)器和壓縮機的連接管路上安裝一節(jié)流閥 通過改變節(jié)流閥的開度 使氣流通過節(jié)流閥時產(chǎn)生壓力損失 從而改變壓縮機的特性曲線 達到調(diào)節(jié)制冷量的目的 這種調(diào)節(jié)方法簡單 但壓力損失大 不經(jīng)濟 1 壓縮機對機組能量的調(diào)節(jié) 2 采用可調(diào)節(jié)進口導(dǎo)流葉片調(diào)節(jié)在葉輪進口前裝有可轉(zhuǎn)動的進口導(dǎo)流葉片 導(dǎo)流葉片轉(zhuǎn)動時 進入葉輪的氣流產(chǎn)生預(yù)定方向的旋繞 即進口氣流產(chǎn)生所謂的預(yù)旋 利用進氣預(yù)旋 在轉(zhuǎn)速不變的情況下改變壓縮機的特性曲線 從而實現(xiàn)機組能量的調(diào)節(jié) 30 采用可調(diào)節(jié)進口導(dǎo)流葉片進行調(diào)節(jié) 31 3 改變壓縮機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) 用汽輪機或可變轉(zhuǎn)速的電動機拖動時 可改變壓縮機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié) 這種調(diào)節(jié)方法最經(jīng)濟 每個壓縮機轉(zhuǎn)速n n1 n2 n3 有不同的溫度曲線工作點將隨之改變 從而達到調(diào)節(jié)機組能量的目的 32 采用變頻技術(shù)改變壓縮機轉(zhuǎn)速VSD調(diào)節(jié) VSD根據(jù)冷水出水溫度和壓縮機壓頭來優(yōu)化電動機的轉(zhuǎn)速和導(dǎo)流葉片的開度 從而使機組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運行 VSD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 33 2 改變換熱器參數(shù)對機組能量的調(diào)節(jié) 當改變冷凝器冷卻水流量時 可以得到不同的冷凝器特性曲線 從而可使工作點移動 達到調(diào)節(jié)能量的目的 3 防喘振調(diào)節(jié) 通過喘振保護線來控制熱氣旁通閥的開啟或關(guān)閉 使機組遠離喘振點 達到保護的目的 34 1 簡述離心式制冷壓縮機的工作原理及特點 2 離心式制冷壓縮機由哪些主要零部件組成 各主要零部件的作用是什么 3 離心式制冷機組主要由哪些部分組成 4 抽氣回收裝置的作用是什么 常用的型式哪些 5 何謂 喘振 有何危害 6 離心式制冷機組常用的能量調(diào)節(jié)方法有哪些