第七章 離心式制冷壓縮機

1、L o g oL o g o重慶大學重慶大學 動力工程學院動力工程學院第七章 離心式制冷壓縮機Centrifugal compressor主要內容一、概述一、概述二、離心式壓縮機的基本理論二、離心式壓縮機的基本理論三、葉輪三、葉輪四、固定元件四、固定元件五、相似理論及其在離心式制冷機中的應用五、相似理論及其在離心式制冷機中的應用六、離心式制冷機特性曲線與運行調節(jié)六、離心式制冷機特性曲線與運行調節(jié)第一節(jié) 概 述1. 離心式制冷壓縮機原理離心式制冷壓縮機原理離心式制冷壓縮機屬于離心式制冷壓縮機屬于速度型壓縮機速度型壓縮機，是一種葉輪旋轉，是一種葉輪旋轉式的機械?？扛咚傩D的葉輪對氣體做功，以提高氣

2、體式的機械?？扛咚傩D的葉輪對氣體做功，以提高氣體的壓力。的壓力。 離心式制冷壓縮機的離心式制冷壓縮機的- 吸氣量為吸氣量為0.03 15 m3/s， 轉速為轉速為1800 90000 r/min， 吸氣溫度通常在吸氣溫度通常在10 100 ， 吸氣壓力為吸氣壓力為14 700 kPa， 排氣壓力小于排氣壓力小于2 MPa， 壓力比在壓力比在2 30之間，之間， 幾乎所有制冷劑都可采用。幾乎所有制冷劑都可采用。離心式壓縮機的工作原理離心式壓縮機的工作原理 由轉子與定子等部分組成：由轉子與定子等部分組成：l 當帶葉片的當帶葉片的轉子轉子( (葉輪即工作葉輪即工作輪輪) )轉動時，葉片帶動氣體轉動

3、轉動時，葉片帶動氣體轉動，把功傳遞給氣體，使氣體獲得，把功傳遞給氣體，使氣體獲得動能；動能；l 定子定子部分包括擴壓器、彎道、部分包括擴壓器、彎道、回流器、蝸室等，作用是改變氣回流器、蝸室等，作用是改變氣流運動方向及把速度能轉變?yōu)閴毫鬟\動方向及把速度能轉變?yōu)閴毫δ埽涣δ?；l 氣體在高速旋轉的葉輪中獲得氣體在高速旋轉的葉輪中獲得高速度后，再在環(huán)行通道高速度后，再在環(huán)行通道( (即擴即擴壓器和蝸室壓器和蝸室) )將速度動能變?yōu)閴簩⑺俣葎幽茏優(yōu)閴毫ξ荒?，從而提高氣體的壓力。力位能，從而提高氣體的壓力。制冷劑蒸氣由軸向吸入，沿半徑制冷劑蒸氣由軸向吸入，沿半徑方向甩出，故稱離心式壓縮機。方向甩出，故稱離

4、心式壓縮機。A . 單級離心式壓縮機單級離心式壓縮機離心式壓縮機的工作原理離心式壓縮機的工作原理B.多級離心式壓縮機多級離心式壓縮機l 空氣調節(jié)系統(tǒng)中，由于蒸發(fā)溫度空氣調節(jié)系統(tǒng)中，由于蒸發(fā)溫度(壓力壓力)較高，壓縮比較小，一般較高，壓縮比較小，一般采用采用單級壓縮單級壓縮；l 當蒸發(fā)溫度較低，壓縮比較大時采用當蒸發(fā)溫度較低，壓縮比較大時采用多級壓縮多級壓縮。壓縮機由數個葉。壓縮機由數個葉輪組成，每個葉輪與相配合的固定元件組成一個輪組成，每個葉輪與相配合的固定元件組成一個“級級”，蒸氣壓力，蒸氣壓力逐級增加。級數越多、轉速越高，所產生的能量頭越大。逐級增加。級數越多、轉速越高，所產生的能量頭越大

5、。l “級級”是組成離心式壓縮機的基礎。是組成離心式壓縮機的基礎。中間級有葉輪、擴壓器、彎中間級有葉輪、擴壓器、彎道、回流器、級間密封等道、回流器、級間密封等。末級由葉輪、擴壓器和蝸殼組成。末級由葉輪、擴壓器和蝸殼組成。離心式制冷壓縮機的離心式制冷壓縮機的“級級”氣體每經過一級葉輪和擴壓器所能升高的壓力有限，當氣體每經過一級葉輪和擴壓器所能升高的壓力有限，當壓力比壓力比大時，大時，需采用多級壓縮。需采用多級壓縮。離心式壓縮機的工作原理離心式壓縮機的工作原理對于多級離心式制冷壓對于多級離心式制冷壓縮機，則利用縮機，則利用彎道彎道和和回回流器流器再將氣體引入下一再將氣體引入下一級葉輪進行壓縮。級葉

6、輪進行壓縮。 B.多級離心式壓縮機多級離心式壓縮機l 壓縮機工作時，第一級吸入和壓縮壓縮機工作時，第一級吸入和壓縮過程與單級壓縮相同。過程與單級壓縮相同。l 氣體出葉輪后進入流道截面逐漸擴氣體出葉輪后進入流道截面逐漸擴大的擴壓器，速度減小，速度能轉變大的擴壓器，速度減小，速度能轉變?yōu)閴毫δ?，使氣體壓力進一步提高；為壓力能，使氣體壓力進一步提高；l 在多級壓縮機中，為把氣體引入下在多級壓縮機中，為把氣體引入下一級繼續(xù)增壓，在擴壓器后面設置了一級繼續(xù)增壓，在擴壓器后面設置了彎道和回流器。回流器中一般裝有導彎道和回流器?；亓髌髦幸话阊b有導流葉片，使氣體均勻地沿軸向進入下流葉片，使氣體均勻地沿軸向進入

7、下一級工作輪；一級工作輪；多級離心式壓縮機的工作過程多級離心式壓縮機的工作過程l 對單級或多級的末級，不存在把氣體引入下一級的問題，故擴壓器對單級或多級的末級，不存在把氣體引入下一級的問題，故擴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大，使氣流進一步減速和擴壓，最后從蝸殼出來的和流通截面逐漸擴大，使氣流進一步減速和擴壓，最后從蝸殼出來的氣體排至冷凝器。氣體排至冷凝器。2. 壓縮壓縮原理（與容積型比較）原理（與容積型比較） 增加單位容積內氣體分子數目，使分子間距離縮短：增加單位容積內氣體分子數目，

8、使分子間距離縮短：l 容積型壓縮機：容積型壓縮機：減少氣體分子所占封閉空間的容積，使減少氣體分子所占封閉空間的容積，使氣體在氣缸內隨著容積減小直接受到壓縮；氣體在氣缸內隨著容積減小直接受到壓縮；l 速度型壓縮機：速度型壓縮機：利用慣性方法，通過氣流的不斷加速、利用慣性方法，通過氣流的不斷加速、減速，因慣性彼此擠壓，使分子間距離縮短。減速，因慣性彼此擠壓，使分子間距離縮短。l 無往復運動部件，動平衡特性好，振動小，基礎要求簡單；無往復運動部件，動平衡特性好，振動小，基礎要求簡單；l 無進排氣閥、活塞、氣缸等磨損部件，故障少、工作可靠、無進排氣閥、活塞、氣缸等磨損部件，故障少、工作可靠、壽命長；壽

9、命長；l 機組單位制冷量的重量、體積及安裝面積??；機組單位制冷量的重量、體積及安裝面積小；l 機組的運行自動化程度高，制冷量調節(jié)范圍廣，可連續(xù)無級機組的運行自動化程度高，制冷量調節(jié)范圍廣，可連續(xù)無級調節(jié)，經濟方便；調節(jié)，經濟方便；l 在多級壓縮機中容易實現一機多種蒸發(fā)溫度；在多級壓縮機中容易實現一機多種蒸發(fā)溫度；l 潤滑油與制冷劑基本不接觸，從而提高了冷凝器及蒸發(fā)器的潤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；傳熱性能；l 大型離心式制冷壓縮機可由蒸氣或燃氣動力機直接帶動，能大型離心式制冷壓縮機可由蒸氣或燃氣動力機直接帶動，能源使用經濟、合理；源使用經濟、合理；3. 離心式制

10、冷壓縮機離心式制冷壓縮機的特點的特點3. 離心式制冷壓縮機離心式制冷壓縮機的特點的特點l 單機容量不能太小，否則會使氣流流道太窄，影響流動效單機容量不能太小，否則會使氣流流道太窄，影響流動效率；率；l 因依靠速度能轉化成壓力能，速度又受到材料強度等因素因依靠速度能轉化成壓力能，速度又受到材料強度等因素的限制，故壓縮機的一級壓力比不大，在壓力比較高時，需的限制，故壓縮機的一級壓力比不大，在壓力比較高時，需采用多級壓縮；采用多級壓縮；l 工作轉速較高，需通過工作轉速較高，需通過增速齒輪增速齒輪來驅動；來驅動；l 當冷凝壓力太高或制冷負荷太低時，機器會發(fā)生當冷凝壓力太高或制冷負荷太低時，機器會發(fā)生喘

11、振喘振而不而不能正常工作；能正常工作；l 制冷量較小時，效率較低；制冷量較小時，效率較低；l 在在蒸發(fā)溫度不太低蒸發(fā)溫度不太低和和冷量需求量很大冷量需求量很大時，選用離心式制冷時，選用離心式制冷壓縮機是比較適宜的。壓縮機是比較適宜的。4. 離心式制冷壓縮機的分類離心式制冷壓縮機的分類 開啟式：開啟式：壓縮機與原動機分開壓縮機與原動機分開( (增速齒輪可以與壓縮機裝增速齒輪可以與壓縮機裝在同一機殼內，也可以單獨裝在機外在同一機殼內，也可以單獨裝在機外) )，壓縮機軸外伸端裝，壓縮機軸外伸端裝有機械密封，以防止制冷劑外泄或空氣漏入；有機械密封，以防止制冷劑外泄或空氣漏入； 封閉式（半封閉、全封閉式

12、）封閉式（半封閉、全封閉式） ： 將壓縮機、增速齒輪將壓縮機、增速齒輪、原動機用一個殼體連成一體，軸端不需要機械密封。氟、原動機用一個殼體連成一體，軸端不需要機械密封。氟利昂離心式制冷壓縮機為了減少制冷劑泄漏，大多采用封利昂離心式制冷壓縮機為了減少制冷劑泄漏，大多采用封閉式結構。閉式結構。5. 典型離心式壓縮機結構典型離心式壓縮機結構空調用半封閉式離心式制冷壓縮機空調用半封閉式離心式制冷壓縮機5. 典型離心式壓縮機結構典型離心式壓縮機結構Two-stage centrifugal compressor. 1-Second-stage variable inlet guide vane. 2-F

13、irst-stage impeller. 3-Second-stage impeller. 4-Water-cooled motor. 5-Base, oil tank, and lubricating oil pump assembly. 6-First-stage guide vanes and capacity control. 7-Labyrinth seal. 8-Cross-over connection. 9-Guide vane actuator. 10-Volute casing. 11-Pressure-lubricated sleeve bearing. 5. 典型離心式

14、壓縮機結構典型離心式壓縮機結構5. 典型離心式壓縮機結構典型離心式壓縮機結構1缸缸2段段7級級基本工作原理：基本工作原理： 從蒸發(fā)器來的低溫低壓制冷劑蒸氣通從蒸發(fā)器來的低溫低壓制冷劑蒸氣通過可變進口導葉閥過可變進口導葉閥(A)進入壓縮機的第進入壓縮機的第一級一級,此時一級葉輪此時一級葉輪(B)對制冷劑蒸氣做對制冷劑蒸氣做功，提高其速度。壓縮后的蒸氣經過一功，提高其速度。壓縮后的蒸氣經過一個徑向的擴壓器，使速度降低，壓力提個徑向的擴壓器，使速度降低，壓力提高。最后進入蝸殼高。最后進入蝸殼(C)。壓縮后的高溫。壓縮后的高溫蒸氣經由級間管道進入蒸氣經由級間管道進入一級中間冷卻器一級中間冷卻器(D)進

15、行冷卻。冷卻后的蒸氣進入二級進行冷卻。冷卻后的蒸氣進入二級葉輪葉輪(E)，壓縮后的蒸氣再次經過擴壓提，壓縮后的蒸氣再次經過擴壓提高壓力，然后進入蝸殼，最后進入高壓力，然后進入蝸殼，最后進入二級二級中間冷卻器中間冷卻器(F)。從二級中間冷卻器出來。從二級中間冷卻器出來的蒸氣在三級葉輪的蒸氣在三級葉輪(G)中被壓縮，并在中被壓縮，并在擴壓器中提高壓力后進入蝸殼，最后經擴壓器中提高壓力后進入蝸殼，最后經后部冷卻器進入客戶的空氣系統(tǒng)。后部冷卻器進入客戶的空氣系統(tǒng)。5. 典型離心式壓縮機結構典型離心式壓縮機結構第三節(jié) 葉 輪葉輪葉輪( (工作輪工作輪) )l 閉式、半開式和開式閉式、半開式和開式三種。三

16、種。l 葉輪隨主軸高速旋轉后，氣體受旋轉離心力和流道中擴葉輪隨主軸高速旋轉后，氣體受旋轉離心力和流道中擴壓流動的作用，使其壓力和速度在離開葉輪時都得到提高壓流動的作用，使其壓力和速度在離開葉輪時都得到提高l 葉輪葉輪是壓縮機中是壓縮機中對氣體作功的唯一部件對氣體作功的唯一部件，其材料需具有，其材料需具有足夠的強度，氟利昂離心式壓縮機的葉輪一般采用高強度足夠的強度，氟利昂離心式壓縮機的葉輪一般采用高強度鋁合金精密鑄造而成。為減少振動，葉輪和軸必須經過動鋁合金精密鑄造而成。為減少振動，葉輪和軸必須經過動平衡試驗，以達到規(guī)定的動平衡要求。平衡試驗，以達到規(guī)定的動平衡要求。葉輪葉輪( (工作輪工作輪)

17、 )l閉式由輪蓋、葉片和輪盤焊接或整體鑄造而成，閉式由輪蓋、葉片和輪盤焊接或整體鑄造而成，空調用制空調用制冷壓縮機大都采用閉式冷壓縮機大都采用閉式；有輪蓋時，可減少內漏氣損失，；有輪蓋時，可減少內漏氣損失，提高效率，但輪蓋應力較大，限制了圓周速度提高。提高效率，但輪蓋應力較大，限制了圓周速度提高。l半開式葉輪僅有葉片和輪盤，用于單級壓力較大場合；半開式葉輪僅有葉片和輪盤，用于單級壓力較大場合；第四節(jié) 固定元件固定元件固定元件 吸氣室吸氣室 使氣體在進入葉輪之前形成負壓，以便將氣體均勻地引入葉輪，以減少使氣體在進入葉輪之前形成負壓，以便將氣體均勻地引入葉輪，以減少進口損失（氣流擾動和分離損失）。

18、空調用壓縮機在葉輪之前裝有進口損失（氣流擾動和分離損失）?？照{用壓縮機在葉輪之前裝有進口進口導葉導葉，若改變其角度即可改變進入葉輪流量的大小，達到，若改變其角度即可改變進入葉輪流量的大小，達到調節(jié)制冷量的調節(jié)制冷量的目的目的。作用作用: :將從蒸發(fā)器或級將從蒸發(fā)器或級間冷卻器來的氣體，間冷卻器來的氣體，均勻地引導至葉輪的均勻地引導至葉輪的進口；為減少氣流的進口；為減少氣流的擾動和分離損失，吸擾動和分離損失，吸氣室沿氣體流動方向氣室沿氣體流動方向的截面一般做成的截面一般做成漸縮漸縮形形。 擴壓器擴壓器 分無葉和有葉兩種。分無葉和有葉兩種。其作用是將葉輪出口的高速氣體的速度其作用是將葉輪出口的高速

19、氣體的速度能轉化為壓力能。能轉化為壓力能。l 無葉擴壓器：由兩側隔板組成的環(huán)行通道，隨著徑向距離無葉擴壓器：由兩側隔板組成的環(huán)行通道，隨著徑向距離的增大，截面通道面積也隨之增加，使從葉輪出口出來的高的增大，截面通道面積也隨之增加，使從葉輪出口出來的高速氣體速度逐漸減慢，壓力得到提高。速氣體速度逐漸減慢，壓力得到提高。l 有葉擴壓器：在流道中裝有葉片，在同樣直徑下流道面積有葉擴壓器：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。增加更多，故氣流速度減小更快，壓力增加更多。固定元件固定元件可變無葉擴壓器可變無葉擴壓器調節(jié)結構調節(jié)結構 當導葉轉動時，裝在導當導葉轉

20、動時，裝在導葉軸上的凸輪跟著旋轉，葉軸上的凸輪跟著旋轉，并改變隔板在軸方向的并改變隔板在軸方向的位置。從而改變擴壓器位置。從而改變擴壓器的寬度，達到提高運行的寬度，達到提高運行效率的目的。效率的目的。固定元件固定元件 進口導流葉片（杠桿式）進口導流葉片（杠桿式） 導流葉片可用來調節(jié)制冷量，當導流葉片旋轉時，改變了進入導流葉片可用來調節(jié)制冷量，當導流葉片旋轉時，改變了進入葉輪的氣流流動方向和氣體流量的大小。葉輪的氣流流動方向和氣體流量的大小。固定元件固定元件彎道和回流器彎道和回流器 用于多級離心式壓縮機，把由用于多級離心式壓縮機，把由擴壓器流出的氣體導至下一級葉輪。擴壓器流出的氣體導至下一級葉輪

21、。氣體在彎道和回流器的流動，可認氣體在彎道和回流器的流動，可認為壓力和速度不變，僅改變氣體流為壓力和速度不變，僅改變氣體流動方向；它們實際上起的作用是整動方向；它們實際上起的作用是整流。流。l彎道：彎道：將擴壓器出口的氣流引將擴壓器出口的氣流引導至回流器進口，使氣流方向導至回流器進口，使氣流方向從離開軸心變?yōu)橄蜉S心方向；從離開軸心變?yōu)橄蜉S心方向；l回流器：回流器：把氣流均勻導向下一把氣流均勻導向下一級葉輪進口，其流道中設有級葉輪進口，其流道中設有導導向向葉片，使氣體按葉片彎曲方葉片，使氣體按葉片彎曲方向流動，沿軸向進入下一級工向流動，沿軸向進入下一級工作輪。作輪。下一級下一級固定元件固定元件

22、蝸殼蝸殼 把從擴壓器或葉輪后的氣體匯把從擴壓器或葉輪后的氣體匯集起來并引向機外。蝸室的通集起來并引向機外。蝸室的通道面積（道面積（外徑和流通截面）逐外徑和流通截面）逐漸擴大漸擴大，其出口接一段擴壓管，其出口接一段擴壓管，對氣體起到降速擴壓作用。對氣體起到降速擴壓作用。固定元件固定元件密封密封迷宮密封目前是離心壓縮機用得較為普遍的密封裝置，用迷宮密封目前是離心壓縮機用得較為普遍的密封裝置，用于壓縮機的外密封和內密封。于壓縮機的外密封和內密封。迷宮密封的氣體流動，當氣體流過梳齒形迷宮密封片的間隙迷宮密封的氣體流動，當氣體流過梳齒形迷宮密封片的間隙時，氣體經歷了一個膨脹過程，壓力從時，氣體經歷了一個

23、膨脹過程，壓力從P1降至右端的降至右端的P2。氣流。氣流經過隨后的每一個密封片和空腔就重復一次上面的過程，一經過隨后的每一個密封片和空腔就重復一次上面的過程，一直到壓力直到壓力P2為止。為止。 固定元件固定元件迷宮密封迷宮密封常用的迷宮密封常用的迷宮密封 平滑形平滑形 曲折形曲折形 臺階形臺階形 軸做成光軸，密封體上車有梳齒或者軸做成光軸，密封體上車有梳齒或者鑲嵌有齒片鑲嵌有齒片 為了增加每個齒片的節(jié)流降壓效果，為了增加每個齒片的節(jié)流降壓效果，發(fā)展了曲折型的迷宮密封，密封效果比發(fā)展了曲折型的迷宮密封，密封效果比平滑形好平滑形好 這種型式的密封效果也優(yōu)于平滑形，這種型式的密封效果也優(yōu)于平滑形，常

24、用于葉輪輪蓋的密封，一般有常用于葉輪輪蓋的密封，一般有3-5個密封齒。個密封齒。 增速裝置增速裝置固定元件固定元件半軸聯器由高強度合金半軸聯器由高強度合金鋼制成，同端面上凸起鋼制成，同端面上凸起和凹下不分相配合，以和凹下不分相配合，以傳遞力矩。兩個鋁制卡傳遞力矩。兩個鋁制卡環(huán)夾緊兩個半軸聯器并環(huán)夾緊兩個半軸聯器并用螺栓按規(guī)定力矩均勻用螺栓按規(guī)定力矩均勻拴緊。拴緊。軸聯器軸聯器固定元件固定元件平衡盤和平衡管平衡盤和平衡管利用平衡管把進口利用平衡管把進口處的低壓氣體引至處的低壓氣體引至增速器機體的上部增速器機體的上部空間，平衡軸向力。空間，平衡軸向力。并起到冷卻的功能。并起到冷卻的功能。固定元件固

25、定元件第六節(jié)離心式壓縮機特性曲線與運行調節(jié)1、離心式壓縮機的特性、離心式壓縮機的特性 工況變動時，離心式制冷壓縮機的性能也將發(fā)生變化，工況變動時，離心式制冷壓縮機的性能也將發(fā)生變化，它與活塞式制冷壓縮機有類似之處。它與活塞式制冷壓縮機有類似之處。l蒸發(fā)溫度對性能的影響蒸發(fā)溫度對性能的影響 蒸發(fā)溫度對性能的影響較大：蒸發(fā)溫度對性能的影響較大：當轉速和冷凝溫度不變時，蒸發(fā)溫度愈低，制冷量下降當轉速和冷凝溫度不變時，蒸發(fā)溫度愈低，制冷量下降愈劇烈；愈劇烈；l冷凝溫度對性能的影響冷凝溫度對性能的影響 當轉速和蒸發(fā)溫度不變時，冷當轉速和蒸發(fā)溫度不變時，冷凝溫度高于設計值時，離心式制冷壓縮機的制冷量將急凝

26、溫度高于設計值時，離心式制冷壓縮機的制冷量將急劇下降；劇下降；l轉速對性能的影響轉速對性能的影響 隨轉速的降低，制冷量將急劇下降。隨轉速的降低，制冷量將急劇下降。(1) 工況變動時對性能的影響工況變動時對性能的影響l 當冷凝溫度不變當冷凝溫度不變時，制冷量時，制冷量Q0隨蒸隨蒸發(fā)溫度發(fā)溫度t0的升高而的升高而增大；增大；l 當蒸發(fā)溫度不變當蒸發(fā)溫度不變時，制冷量時，制冷量Q0隨冷隨冷凝溫度凝溫度tk的升高而的升高而下降。下降。 壓縮機的特性曲線壓縮機的特性曲線 空調用離心式制冷壓縮機特性曲線空調用離心式制冷壓縮機特性曲線機組的機組的平衡工況平衡工況應該是應該是壓縮機特性曲線與冷凝壓縮機特性曲線

27、與冷凝器特性曲線的交點。器特性曲線的交點。 壓縮機與制冷設備的聯合工作特性壓縮機與制冷設備的聯合工作特性壓縮機和制冷設備的聯合特性曲線壓縮機和制冷設備的聯合特性曲線點點A A為壓縮機的穩(wěn)定工作點為壓縮機的穩(wěn)定工作點 點點K為喘振工況點為喘振工況點 “喘振喘振”是離心式壓縮機固有的一個缺點是離心式壓縮機固有的一個缺點，在低速運轉負，在低速運轉負荷降低或者冷凝溫度很高的時候，可能會發(fā)生喘振。荷降低或者冷凝溫度很高的時候，可能會發(fā)生喘振。 離心壓縮機是一種速度型壓縮機，靠高速旋轉來使制冷劑離心壓縮機是一種速度型壓縮機，靠高速旋轉來使制冷劑氣體達到一定的速度氣體達到一定的速度( (即獲得動能即獲得動能

28、) )，然后進入擴壓腔由動，然后進入擴壓腔由動能轉化為壓力能。能轉化為壓力能。在低速旋轉負荷很低的時候，氣體的動在低速旋轉負荷很低的時候，氣體的動能轉化的壓力能能轉化的壓力能( (即排氣壓力即排氣壓力) )小于冷凝器內部冷凝壓力的小于冷凝器內部冷凝壓力的時候，氣體就會發(fā)生倒流，進入壓縮機的壓縮腔重新壓縮，時候，氣體就會發(fā)生倒流，進入壓縮機的壓縮腔重新壓縮，然后再回到排氣口，如此反復，就是然后再回到排氣口，如此反復，就是“喘振喘振”，此時，氣，此時，氣體對壓縮機的沖擊很大，會導致壓縮機軸承燒毀。體對壓縮機的沖擊很大，會導致壓縮機軸承燒毀。 (2) 喘振與堵塞喘振與堵塞喘振的危害及解決措施喘振的危

29、害及解決措施 喘振危害：喘振危害：l 喘振發(fā)生時，出現周期性的來回脈動氣流，壓縮機轉子出現大的振動，喘振發(fā)生時，出現周期性的來回脈動氣流，壓縮機轉子出現大的振動，電動機電流脈動加劇，氣壓表讀數變化無常，機組運行處于危險狀態(tài)。電動機電流脈動加劇，氣壓表讀數變化無常，機組運行處于危險狀態(tài)。l 它將使壓縮機產生強烈的振動和噪聲，嚴重時會損壞葉片甚至整個機組它將使壓縮機產生強烈的振動和噪聲，嚴重時會損壞葉片甚至整個機組，應設法消除。，應設法消除。 解決措施：解決措施： 為了防止當壓縮機工況發(fā)生變化或調節(jié)壓縮機制冷量為了防止當壓縮機工況發(fā)生變化或調節(jié)壓縮機制冷量( (減少負荷減少負荷) )時發(fā)時發(fā)生喘振

30、現象，可從壓縮機出口旁通一部分氣流直接進入吸入口，加大吸入生喘振現象，可從壓縮機出口旁通一部分氣流直接進入吸入口，加大吸入量（即當流量小到接近喘振點時適當增加壓縮機進口流量），從而避免喘量（即當流量小到接近喘振點時適當增加壓縮機進口流量），從而避免喘振現象發(fā)生。振現象發(fā)生。（開大進口導葉閥，同時打開旁通閥，使部分氣體旁通進入蒸發(fā)器或壓（開大進口導葉閥，同時打開旁通閥，使部分氣體旁通進入蒸發(fā)器或壓縮機進口。旁通的氣體可以從冷凝器頂部流入。）縮機進口。旁通的氣體可以從冷凝器頂部流入。） 所謂所謂堵塞堵塞，即流量已達最大值。此時，壓縮機流道中某個，即流量已達最大值。此時，壓縮機流道中某個最小截面處的

31、氣流速度達到了音速，流量不可能繼續(xù)增加。最小截面處的氣流速度達到了音速，流量不可能繼續(xù)增加?；蛘唠m未達到音速，葉輪對氣體所作的功全部用來克服流或者雖未達到音速，葉輪對氣體所作的功全部用來克服流動損失，壓力并不升高，這時也達到了堵塞工況，在運行動損失，壓力并不升高，這時也達到了堵塞工況，在運行中也不允許。中也不允許。(2)喘振與堵塞喘振與堵塞從堵塞點從堵塞點(最大流量點最大流量點)到喘振點到喘振點(最小流量點最小流量點)這一范圍，這一范圍，稱為稱為離心式壓縮機的穩(wěn)定工作區(qū)離心式壓縮機的穩(wěn)定工作區(qū)(圖圖7-33,K-M)。它的大小也是壓縮機性能好壞的標志之一。它的大小也是壓縮機性能好壞的標志之一。

32、2、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié)、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié) 進氣節(jié)流調節(jié)。進氣節(jié)流調節(jié)。 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)流閥時產生壓力損失，從而節(jié)流閥的開度，使氣流通過節(jié)流閥時產生壓力損失，從而改變壓縮機的特性曲線，達到調節(jié)制冷量的目的。改變壓縮機的特性曲線，達到調節(jié)制冷量的目的。這種調這種調節(jié)方法簡單，但壓力損失大，不經濟節(jié)方法簡單，但壓力損失大，不經濟。 進口導葉調節(jié)。進口導葉調節(jié)。在葉輪進口前裝有可轉動的進口導流葉片在葉輪進口前裝有可轉動的進口導流葉片。利用進氣預旋，在轉速不變的情況下改變壓縮

33、機的特性曲利用進氣預旋，在轉速不變的情況下改變壓縮機的特性曲線，從而實現機組能量的調節(jié)。線，從而實現機組能量的調節(jié)。2、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié)、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié)進口節(jié)流調節(jié)進口節(jié)流調節(jié)l 改變葉輪前進口導葉改變葉輪前進口導葉的轉角的方法調節(jié)，經的轉角的方法調節(jié)，經濟性較好，調節(jié)范圍較濟性較好，調節(jié)范圍較寬，方法又較簡單，故寬，方法又較簡單，故被廣泛采用；被廣泛采用；l 它在葉輪進口前裝有它在葉輪進口前裝有一組放射性可轉動葉片，一組放射性可轉動葉片，當改變它的角度時，就當改變它的角度時，就改變了進入葉輪氣流的改變了進入葉輪氣流的方向，致使葉輪產生的方向，致使葉輪產生的能量頭發(fā)生變化

34、，達到能量頭發(fā)生變化，達到制冷量調節(jié)的目的。制冷量調節(jié)的目的。 改變轉速調節(jié)。改變轉速調節(jié)。當壓縮機當壓縮機轉速改變時，其性能曲線轉速改變時，其性能曲線也有相應的改變，所以可也有相應的改變，所以可用這個方法來改變工況點，用這個方法來改變工況點，以滿足生產上的調節(jié)要求。以滿足生產上的調節(jié)要求。 2、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié)、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié)用汽輪機或可變轉速的用汽輪機或可變轉速的電動機拖動時，可改變電動機拖動時，可改變壓縮機的轉速進行調節(jié)，壓縮機的轉速進行調節(jié)，這種調節(jié)方法最經濟這種調節(jié)方法最經濟。 改變制冷壓縮機轉速的能量調節(jié)改變制冷壓縮機轉速的能量調節(jié) VSD根據冷水出水溫度和壓

35、縮機壓頭來優(yōu)化電動機的轉速和根據冷水出水溫度和壓縮機壓頭來優(yōu)化電動機的轉速和導流葉片的開度，從而使機組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運行。導流葉片的開度，從而使機組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運行。VSD控制的基本參數是冷水出水溫度實際值與設定值的溫差?？刂频幕緟凳抢渌鏊疁囟葘嶋H值與設定值的溫差。 2、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié)、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié) 改變換熱器參數對機組能量的調節(jié)改變換熱器參數對機組能量的調節(jié)當改變冷凝器冷卻水流量時，可以得到不同的冷凝器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，達到調節(jié)能量的目特性曲線，從而可使工作點移動，達到調節(jié)能量的目的。的。 2、離

36、心式制冷壓縮機組能量調節(jié)、離心式制冷壓縮機組能量調節(jié)3. 防喘振調節(jié)防喘振調節(jié)通過喘振保護線來控制熱氣旁通閥的開啟或關通過喘振保護線來控制熱氣旁通閥的開啟或關閉，使機組遠離喘振點，達到保護的目的。閉，使機組遠離喘振點，達到保護的目的。 4、離心式制冷機的工作循環(huán)、離心式制冷機的工作循環(huán) 離心式制冷機循環(huán)原理包括離心式制冷機循環(huán)原理包括壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)等等主要過程。主要過程。 空調用單級壓縮空調用單級壓縮 制冷循環(huán)制冷循環(huán) l 采用采用浮球式節(jié)流閥浮球式節(jié)流閥作為制冷作為制冷劑的流量控制和降壓機構；劑的流量控制和降壓機構；l 采用采用抽氣回收裝置抽氣回收裝置排出機內排

37、出機內不凝結氣體和水份，并把混入不凝結氣體和水份，并把混入的氣體中的制冷劑回收的氣體中的制冷劑回收浮球式節(jié)流閥浮球式節(jié)流閥l 壓縮機排出的制冷劑蒸汽在冷凝器中由冷卻水冷凝成壓縮機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。當浮球室液位升至一定高度時，液體后流入浮球室。當浮球室液位升至一定高度時，浮球式節(jié)流閥開啟，液體制冷劑經節(jié)流降壓后流至蒸浮球式節(jié)流閥開啟，液體制冷劑經節(jié)流降壓后流至蒸發(fā)器底部；發(fā)器底部；l 制冷劑在蒸發(fā)器中被制冷劑在蒸發(fā)器中被冷媒水冷媒水( (載冷劑載冷劑) )加熱蒸加熱蒸發(fā)后，流經發(fā)后，流經擋液板擋液板以除以除去液滴，然后重新被壓去液滴，然后重新被壓縮機吸入、

38、壓縮并排入縮機吸入、壓縮并排入冷凝器，如此不斷循環(huán)。冷凝器，如此不斷循環(huán)。抽氣回收裝置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，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，引起冷凝器內部壓力的急劇升高，導致制冷效果下降，功耗引起冷凝器內部壓力的急劇升高，導致制冷效果下降，功耗增加。增加。用抽氣泵排放冷凝器中積用抽氣泵排放冷凝器中積存的空氣和不凝性氣體。存的空氣和不凝性氣體。用抽氣泵排放用抽氣泵排放冷凝器中積存冷凝器中積存的空氣和不凝的空氣和不凝性氣體。性氣體。抽氣回收裝置抽氣回收裝置“無泵無泵”型抽氣回收裝置型抽氣回收裝置 不用抽氣泵，而采用新的不用抽氣泵，而采用新的控制流程，自動排放冷凝控制流程，自動排放冷凝器中積存的空氣和不凝性器中積存的空氣和不凝性氣體，達到與有泵裝置等氣體，達到與有泵裝置等同的效果。同的效果。 5、制冷劑的選用、制冷劑的選