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離心式冷水機組結構剖析(離心機壓縮機型式結構及冷卻循環(huán))

時(shí)間:2018-07-27 13:53:54 來(lái)源:

壓縮機結構型式

一、離心式冷水機組前視圖、后視圖

1)前視圖

2)后視圖

3)三級離心結構圖

二、離心式壓縮機

2.1.三種不同型式壓縮示意圖

a.單級壓縮

b.兩級壓縮

c.三級壓縮

2.2.不同型式離心壓縮機及其構成

a.半封閉離心壓縮機

b.開(kāi)啟式離心壓縮機結構

c.三級離心壓縮機結構

2.3.關(guān)于壓縮機型式的描述:

1)葉輪方面:

a) 閉式葉輪的穩定工況范圍比半開(kāi)式葉輪的穩定工況范圍要窄;

b) 小流量區間內,即:部分負荷情況下,半開(kāi)式葉輪的性能優(yōu)于閉式葉輪的性能;

c)兩種形式葉輪內部都存在回流區域,半開(kāi)式葉輪內部的回流區域較少。

2)電機方面:

a)閉式電機散熱于系統中,增加制冷系統能耗3%,閉式電機在冷媒中旋轉,阻力大,增加動(dòng)力系統能耗3%。

b)封閉式結構設計,電機處于腔體內,具有良好的運轉環(huán)境;避免開(kāi)放式電機因殼體散熱裝置

直接暴露在空氣中臟堵而影響其穩定性;封閉式電機均有內置式熱保護系統,可保證電機的運行安全(而開(kāi)放式電機采用僅依靠電流過(guò)載來(lái)保護電機,可靠性較低);封閉式結構設計,電機采用制冷劑噴液冷卻,工作溫度低,使用壽命長(cháng);(而開(kāi)放式電機處于機房?jì),電機的工作環(huán)境溫度較高)。

2.4電機散熱方面比較

制冷量

800RT

輸入功率

502KW

電機效率

95%

電機散熱量

25KW=10HP

開(kāi)啟式散熱量方式

25-35KW空調

封閉式散熱量方式

6根銅管

2.5不同機組制冷劑的年泄漏率

2.6電機的可靠性

根據ASHRAE1999年的應用手冊,第37頁(yè)3

可靠性=R1X R2 XR3

2.7不同冷量電機散熱量、實(shí)際能效比及效率衰減

開(kāi)啟電機機房放熱公式:

Q=Ne*(1-N)

Ne---壓縮機輸入功率

N---電機效率

2.8.離心壓縮機傳動(dòng)裝置及軸封

1)開(kāi)啟式傳動(dòng)裝置

2)半封閉式傳動(dòng)裝置

2)半封閉式傳動(dòng)裝置

半封閉壓縮機軸封對密閉性要求較低,少量油或氣的泄露,不會(huì )造成系統的工作不穩定,同時(shí),也不會(huì )影響壓縮機的正常工作。無(wú)增速齒輪等傳動(dòng)裝置可以降低故障,提高機組部分負荷效率。

2.8.三元流葉輪設計-開(kāi)式與閉式

1)三元流葉輪設計(南社百科有名詞解釋?zhuān)?/span>

2)閉式與半開(kāi)式葉輪比較

a.閉式葉輪

閉式葉輪往往通過(guò)制作標準模具鑄造一次加工成型,模具制作成本一次性投資高,后期制造成本小,一旦模具制作完畢,不利于及時(shí)更新型線(xiàn);與精密加工相比,鑄造精度有限,氣流摩擦力大,效率低;閉式葉輪的結構形式很難鑄造出三元流曲線(xiàn)來(lái)滿(mǎn)足設計需要。

b.半開(kāi)式葉輪

半開(kāi)式葉輪往往通過(guò)鑄造成型,精密加工來(lái)制作完成,前期模具投資小,但加工成本高,便于及時(shí)根據三元流技術(shù)發(fā)展來(lái)改進(jìn)型線(xiàn)設計;半開(kāi)式葉輪加工精度較高,氣流摩擦損失小,壓縮機效率高;半開(kāi)式葉輪的結構形式也決定了其三元流型線(xiàn)能在現實(shí)制造技術(shù)中得以實(shí)現。

c.閉式和半開(kāi)式葉輪工作方式

回顧下,壓縮機剖面圖

二、制冷循環(huán)與油冷卻循環(huán)

1.制冷循環(huán)

壓縮機不斷地從蒸發(fā)器中抽出制冷劑蒸汽,氣流量由導葉的開(kāi)啟度而定。由于壓縮機抽取制冷劑減低了蒸發(fā)器的壓力,使蒸發(fā)器里剩余的制冷劑在相對低的溫度(一般為3到6℃)沸騰蒸發(fā)。制冷劑氣化吸取傳熱管內循環(huán)水的熱量使之降溫,得到空調或工業(yè)處理所需的冷水。吸取循環(huán)水中的熱量之后,制冷劑蒸氣被吸入壓縮機壓縮,壓縮后制冷劑溫度升高,從壓縮機排出溫度可達37到40℃,進(jìn)入冷凝器進(jìn)行冷凝。溫度相對較低的冷卻水(18~32℃)流經(jīng)冷凝器銅管,帶走氣態(tài)制冷劑的熱量,使之冷凝成液態(tài)。

液體制冷劑由限流孔進(jìn)入閃蒸過(guò)冷室。由于閃蒸過(guò)冷室壓力較低,部分液體制冷劑閃蒸為氣體,吸取熱量后使剩余的液態(tài)制冷劑進(jìn)一步冷卻。閃蒸制冷劑氣體在冷卻水的銅管外再凝結成液體,流至過(guò)冷室與蒸發(fā)器之間的節流閥。在節流裝置中一只線(xiàn)性浮動(dòng)閥(不同廠(chǎng)商不同)形成一道液體密封,防止過(guò)冷室的蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器。液體制冷劑流過(guò)此節流裝置時(shí)節流,其中一部分由于蒸發(fā)器側壓力較低而閃蒸成氣體,在閃蒸過(guò)程中帶走剩余液體的熱量,制冷劑回到低溫低壓狀態(tài)進(jìn)行蒸發(fā),又開(kāi)始制冷循環(huán)。

2.電機/潤滑油冷卻循環(huán)

電機和潤滑油由來(lái)自冷凝器筒身底部的過(guò)冷液態(tài)制冷劑冷卻。由于壓縮機運行保持的壓力差,使制冷劑不斷流動(dòng)。制冷劑流過(guò)一只隔離閥,一只過(guò)濾器,一只視鏡/濕度指示器之后,分流至電機冷卻和油冷卻系統。到電機的這一路制冷劑經(jīng)過(guò)一只限流孔流進(jìn)電機。電機冷卻管路的支路上還有一只限流孔和一只電磁閥,電機需要冷卻時(shí),電磁閥就會(huì )開(kāi)啟。流過(guò)限流孔,制冷劑就流到噴淋嘴上,噴淋整個(gè)電機。制冷劑集中到電機室的底部排放回到蒸發(fā)器;貧夤芫(xiàn)上的一只限流孔使電機室內的壓力高于蒸發(fā)器油箱的壓力。電機溫度由埋在定子繞組內的溫度傳感器測取。電機繞組溫度高于電機預先設定所能承受溫度點(diǎn)時(shí),如果溫度進(jìn)一步升高到比設定點(diǎn)高5.5℃,就會(huì )使進(jìn)氣導葉關(guān)閉。如果溫度高于安全極限,壓縮機就會(huì )關(guān)機。

另一路流經(jīng)油冷卻系統的制冷劑量由一只熱力膨脹閥調節。旁通過(guò)熱力膨脹閥的制冷劑經(jīng)一只限流孔始終保持一個(gè)最小流量。膨脹閥上的溫包感應冷卻后流進(jìn)壓縮機到軸承的油溫。由膨脹閥調節進(jìn)油/制冷劑板式油冷卻器的制冷量。制冷劑氣化離開(kāi)油冷卻器后返回到蒸發(fā)器。

油泵、油過(guò)濾器和油冷卻器構成一套潤滑系統,位于壓縮機-電機組件齒輪傳動(dòng)箱鑄件一端。

潤滑油由油泵壓進(jìn)過(guò)濾器組件去除雜質(zhì),送至油冷卻器,冷卻到適當的溫度,然后分兩路:一部分油流到齒輪和高速軸承;余下的流到電機軸承。油進(jìn)入齒輪箱下方的油箱完成潤滑循環(huán)。

關(guān)于備用油槽:在主機啟動(dòng)之前、運行期間和逐漸停轉階段,潤滑油由變頻驅動(dòng)式油泵壓入各軸承、齒輪和旋轉面。

在壓縮機頂部有一個(gè)重力供油式貯油槽,當電源發(fā)生故障機器逐漸停轉時(shí),由它提供潤滑。

另一個(gè)貯油槽與壓縮機分開(kāi),它包括一個(gè)浸入式油泵、2HP油泵電機和1個(gè)浸入式油加熱器。恒溫控制的油加熱器用來(lái)除去油中的制冷劑。

 

潤滑油經(jīng)一個(gè)外裝的1/2微米油過(guò)濾器過(guò)濾,過(guò)濾芯子可以更換,并配有檢修閥。潤滑油在進(jìn)入壓縮機之前,需流經(jīng)一制冷劑冷卻的油冷卻器,無(wú)需現場(chǎng)接水管。油冷卻器的油側裝有檢修閥。

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