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离心式制冷压缩机的优缺点

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发表于 2014-6-24 08:49:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
     速度型压缩机在速度型压缩机中,先使汽体获得一定的高速度,然后让汽体速度降低,使其动能转化为位能,汽体的压力相应得到提高。目前速度型压缩机主要有两种形式:离心式和轴流式。今天说的是离心式制冷压缩机的优缺点。
     离心式压缩机离心式压缩机工作局部见图3-8。它主要由叶轮和扩压器、蜗壳组成。运转时,汽体在叶片的推动下随叶轮一起旋转而获得高速度,由于离心力的作用被沿着半径方向抛出,在进入截面逐渐扩大的扩压器和蜗壳后,汽体速度下降,压力随之升高而实现压缩。



    ①离心式制冷压缩机的优点:
    a.体积小,重量轻、制冷量大。与相同制冷量的活塞式压缩机相比显得小而轻。
    b.结构简单,无活塞式的曲柄连杆机构和吸排气阀,零部件少,制造工艺较简单。
    c·润滑油与汽体基本上不接触,制冷剂不受油污染。
    d.运转平稳,可靠性高。因无往复惯性力而运转平稳;因无吸排汽阀等易损件而提高可靠性。
   ②离心式压绾机的缺点:
    a.不适用于小型制冷装置。因为离心式机器内汽体高速流动,小型机流量太小,流道狭窄,要影响流动效率。而且增加了机器加工的难度。
    b.压力比不大。往往需多级压缩。
    c.需用高速齿轮增速器,增速器制造工艺要求较高。

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发表于 2014-7-10 11:04:32 | 显示全部楼层
由于离心式压缩机的制冷系统比较庞大,管路也较复杂,不能用离心压缩机本身对系统进行压力试漏、抽真空和对系统中空气排除及制冷剂的回收等。因此在系统中要配置一套抽气回收装置,又称制冷剂回收装置。它的作用是:
    (1)可以代替真空泵对制冷系统抽真空。
    (2)在没有高压气源(106Pa)的情况下可作为机组充压试漏的气源。
    (3)用于排除漏入系统的空气和回收混合气体中的制冷剂,这是回收装置的主要功能。
    离心式制冷机组有单独的压力润滑系统,它由油泵及其电动机、油冷却器、油过滤器、油压调节阀、油箱等组成,油泵电动机是浸在冷冻机油内。油泵出口的润滑油主要去润滑和冷却压缩机的轴承,增速器齿轮和轴承,压缩机电机的轴承等。
    当外界热负荷变化时,为了使制冷系统的制冷量适应外界热负荷的变化,就必须对离心式制冷机组的制冷量进行调节。常用的调节方法有:
    (l)改变压缩机转速,经济性最好,多数用于蒸气轮机驱动的离心式制冷机。
    (2)采用可转动的进口导叶调节,经济性也较好,但结构较复杂,多数用于单级或双级的空调用离心式制冷机。
    (3)进气节流调节,这种方法就是在蒸发器和压缩机的连接管路上安装一节流阀。通过阀的开度来调节制冷剂流量。经济性较差,但方法简单,常用于多级压缩机。
    (4)反喘振调节。在制冷量大幅度减少时,采用前面讨论的任何单一方法进行调节都是不行的。因为制冷量太小.制冷剂吸气量不足,气流不能均匀地流入叶轮的各个流道,因而叶轮不能正常排气致使排气压力陡然下降,压缩机处于不稳定工作区,压缩机要发生喘振。这时应将一部分被压缩的制冷剂蒸气由排气管(或冷凝器)旁通到蒸发器或压缩机的进气管,使冷凝器的蒸气流量和压力稳定,如图4-65所示。图中的反喘振阀通常对制冷机组的启动也是有用的。因为启动时蒸发器中的压力较大,蒸气的密度也较大,压缩机吸入了大量的制冷剂蒸气,这时虽然压比不高,但启动功率仍然很大,为了减少启动功率,就可将一部分蒸气经反喘振阀旁通到蒸发器中去。
    一般反喘振调节都和其他调节方法联合使用。


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发表于 2014-7-10 11:00:38 | 显示全部楼层
  在离心式压缩机中,制冷剂蒸气是逐级增压的,构成压缩机级的主要部件有:
    (1)吸气室。它是叶轮入口前的吸入流道,主要作用在于将制冷剂蒸气均匀地引入叶轮。
    (2)叶轮。其作用在于带动叶轮流道里的气体一起高速旋转,对气体作功,使其流速和压力增高后从轮缘上的出口流出,这样进气就会以同样的质揖流量从叶轮中部的进口不断地补充进来。叶轮是对制冷机蒸气作功的唯一部件。
    (3)扩压器。扩压器设于叶轮出口的外围,是由机壳或者固定在机壳上的隔板构成的环形气流通道。其作用在于使气体的流速下降,动能转变成压力能,进一步增加气体的压力能。
    (4)弯道。在多级离心式压缩机中,为了把从扩压器中流出的气体导入下一级去增压,需设置弯道和回流器。
    弯道是断面形状为U字形的环形通道,由隔板构成,作用在于改变气流方向,然后将其导向圆流器。
    (5)回流器。回流器是由隔板构成的环形流道,流道壁面上铸有导流叶片,叶片出口的方向为径向。其作用在于减小气流的旋绕,使之较均匀地流入下一级叶轮。
    (6)蜗壳。其主要作用在于把扩压器或叶轮出口处向外旋绕流动的气体汇集起来导出机体之外进行中间冷却或者输往冷凝器。
    根据离心式压缩机级的工作原理分析,制冷剂蒸气流经一个级,其压力升高值取决于气体所获得的压头,主要与叶轮的直径、结构和转速有关。实践证明,增大叶轮直径,提高转速或者降低叶片后弯程度,都可提高压头。但是这些措施会受到效率和强度的限制,因此,一个级升压能力是有限的。所以,高压缩比工况下运行的压缩机需要采用多级的结构形式。
  离心式压缩机的转速,通常在3000~20000 r/min。因此,用电动机驱动的离心式压缩机一般需要设置增速器。
    离心式压缩机,级的多变效率不超过75%~85%。











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发表于 2014-6-24 12:29:18 | 显示全部楼层
离心式制冷压缩机是怎样工作的?
    离心式制冷压缩机在制冷系统中如同活塞式制冷压缩机一样起着压缩气体的作用,由蒸发器来的气体经由压缩机的进气室进入叶轮的吸入口,由于叶轮以高速转动,就把叶片间的气体以高速度甩出去,气体在被甩出的过程中,叶轮对气体作了功,因此气体的速度增大,同时压力也增高。这从能量转化的角度看,也可以理解为叶轮给气体以一定的能量,此能量又转化为气体的压力能和速度能。
    由叶轮出来的气体,其速度很高,因此在叶轮的后面设有扩压器,一般是一个环形的通路,气体流经扩压器时沿流动方向的截面积是逐渐增大的,因而气流的速度降低,压力进一步增高。即由速度能转化为压力能。扩压器出来的气体再由圆流器引入下一个叶轮进行再一次压缩。回流器也是一个环形通道,但前端有一弯曲部份(称为弯道),把气体由离心方向改为向心方向,弯道之后,一般都装有叶片,引导气体以一定的方向进入下一级叶轮。在弯遭和回流器中,气体的压力和速度的变化一般不大,在单级离心式压缩机和多级离心式压缩机的末一级,没有回流器,而是接上一个蜗壳,它的作用是把扩压器出来的气体引导到排气管道,以便通往冷凝器。
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发表于 2014-6-24 12:29:41 | 显示全部楼层
离心式制冷压缩机缺点.
    (1)制冷量不能太小。因为机器内是气体的高速流动,流量不能太小,否则流道太狭 (如叶轮的出口宽度太小)要影响流动效率。
    (2)因为一级的压力比是不大的,所以,压力比较高时需要级数多。此外,压力过高时,密封问题也较难解决。
    (3)通常工作转速高于电机的最高转速3,000转/分,所以往往需要通过增速器来拖动。高速齿轮增速器的制造工艺要求比较高。  

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发表于 2014-7-10 10:56:11 | 显示全部楼层
离心式制冷压缩机主要由下述各部件构成:
    (1)由机体和设置在机体内的隔板构成的固定组件,它包括吸气室、扩压室、弯道、回流器、排气蜗壳等。
    (2)转子——主轴和安装在主轴上的工作叶轮组件。
    (3)支撑转子的轴承、推力轴承以及梳齿密封和轴封等密封装置。
    单级压缩机内仅设一个叶轮,无需设置弯道和回流器,但通常在叶轮的进气口前设有导叶式能量调节器。
    多级压缩机的主轴上设置着几个叶轮串联工作,以达到较高的压缩比。为了节省压缩耗功和不使排气温度过高,级数很多的离心压缩机中可分为几段,每段包括一到几级。低压段的排气需经中间冷却后才输往高压段进口。有时不仅要分段,而且还要分缸。分缸后的压缩机组由两台压缩机串联组成,分别称为低压缸和高压缸。

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发表于 2014-7-10 11:02:58 | 显示全部楼层
典型的单级离心式制冷机组。冷凝器和蒸发器均为卧式壳管式,并采用滚轧低翅片铜管以增加氟利昂侧的传热面积,提高传热效果。
    工作时蒸发器内低温低压的制冷剂蒸气经吸气阀被压缩机吸入,经离心压缩机升温升压后送入冷凝器,并在冷凝器中冷凝成液体。由于冷凝器与蒸发器之间有一定压差,冷凝后的制冷剂液体经高压浮球阀节流减压后进入蒸发器底部,并在蒸发器中汽化。汽化时吸收冷冻水的热量,使冷冻水得到冷却而实现制冷。







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