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离心式冷水机组篇1:图文全面剖析离心式冷水机组
压缩机结构型式一、离心式冷水机组前视图、后视图 1）前视图 2）后视图 3）三级离心结构图 二、离心式压缩机 2.1.三种不同型式压缩示意图 a.单级压缩 b.两级压缩 c.三级压缩 单级压缩：只有一级叶轮的压缩方式。 双级压缩：有两级叶轮的压缩方式。 多级压缩：指三级及三级以上的压缩方式。 2.2.不同型式离心压缩机及其构成 离心式压缩机的基本构成：吸气室、进口可调导流叶片、叶轮、扩压器、蜗壳、弯道与回流器、密封、推力盘。 a.半封闭离心压缩机 b.开启式离心压缩机结构 c.三级离心压缩机结构 2.3.关于压缩机型式的描述： 1）叶轮方面： a) 闭式叶轮的稳定工况范围比半开式叶轮的稳定工况范围要窄； b) 小流量区间内，即：部分负荷情况下，半开式叶轮的性能优于闭式叶轮的性能； c)两种形式叶轮内部都存在回流区域，半开式叶轮内部的回流区域较少。 2）电机方面： a)闭式电机散热于系统中，增加制冷系统能耗3%,闭式电机在冷媒中旋转，阻力大，增加动力系统能耗3%。 b)封闭式结构设计，电机处于腔体内，具有良好的运转环境；避免开放式电机因壳体散热装置直接暴露在空气中脏堵而影响其稳定性；封闭式电机均有内置式热保护系统，可保证电机的运行安全（而开放式电机采用仅依靠电流过载来保护电机，可靠性较低）；封闭式结构设计，电机采用制冷剂喷液冷却，工作温度低，使用寿命长；（而开放式电机处于机房内，电机的工作环境温度较高）。 2.4电机散热方面比较 制冷量 800RT 输入功率 502KW 电机效率 95% 电机散热量 25KW=10HP 开启式散热量方式 25-35KW空调 封闭式散热量方式 6根铜管 2.5不同机组制冷剂的年泄漏率 2.6电机的可靠性 根据ASHRAE1999年的应用手册，第37页3 可靠性=R1×R2×R3 2.7不同冷量电机散热量、实际能效比及效率衰减 开启电机机房放热公式： Q=Ne*(1-N) Ne---压缩机输入功率 N---电机效率 2.8.离心压缩机传动装置及轴封 1）开启式传动装置 2）半封闭式传动装置 半封闭压缩机轴封对密闭性要求较低，少量油或气的泄露，不会造成系统的工作不稳定，同时，也不会影响压缩机的正常工作。无增速齿轮等传动装置可以降低故障，提高机组部分负荷效率。 2.8.三元流叶轮设计-开式与闭式 1）三元流叶轮设计（南社百科有名词解释） 2）闭式与半开式叶轮比较 a.闭式叶轮 闭式叶轮往往通过制作标准模具铸造一次加工成型，模具制作成本一次性投资高，后期制造成本小，一旦模具制作完毕，不利于及时更新型线；与精密加工相比，铸造精度有限，气流摩擦力大，效率低；闭式叶轮的结构形式很难铸造出三元流曲线来满足设计需要。 b.半开式叶轮 半开式叶轮往往通过铸造成型，精密加工来制作完成，前期模具投资小，但加工成本高，便于及时根据三元流技术发展来改进型线设计；半开式叶轮加工精度较高，气流摩擦损失小，压缩机效率高；半开式叶轮的结构形式也决定了其三元流型线能在现实制造技术中得以实现。 c.闭式和半开式叶轮工作方式 压缩机主要部件及其作用： 进口可调导流叶片：是离心机的能量调节装置，由若干扇形叶片组成，其根部带有转轴。 叶轮：是离心机的工作轮，将输入的机械能转化为汽体能量。 扩压器：作用是使汽流减速，动能转化为压力能，进一步提高气体的压力，多采用无叶扩压器，即由两个平行壁面构成的等宽度环形空间；无叶扩压器后面与蜗室或弯道及回流器相连。 蜗壳(蜗室)：是将扩压器出来的气体汇集起来，导出压缩机之外的装置，通流截面沿气流方向逐渐扩大，也对汽流起到一定的减速扩压作用。 弯道与回流器：用于多级离心机中，弯道是一个弯曲形的环形空间，它使汽流由离心方向改为向心方向，回流器内装有导向叶片，使汽流能沿轴线方向进入下一级。 回顾下，离心式压缩机一般结构剖面图： 制冷循环与油冷却循环1.制冷循环 压缩机不断地从蒸发器中抽出制冷剂蒸汽，气流量由导叶的开启度而定。由于压缩机抽取制冷剂减低了蒸发器的压力，使蒸发器里剩余的制冷剂在相对低的温度（一般为3到6℃）沸腾蒸发。制冷剂气化吸取传热管内循环水的热量使之降温，得到空调或工业处理所需的冷水。吸取循环水中的热量之后，制冷剂蒸气被吸入压缩机压缩，压缩后制冷剂温度升高，从压缩机排出温度可达37到40℃，进入冷凝器进行冷凝。温度相对较低的冷却水（18～32℃）流经冷凝器铜管，带走气态制冷剂的热量，使之冷凝成液态。 液体制冷剂由限流孔进入闪蒸过冷室。由于闪蒸过冷室压力较低，部分液体制冷剂闪蒸为气体，吸取热量后使剩余的液态制冷剂进一步冷却。闪蒸制冷剂气体在冷却水的铜管外再凝结成液体，流至过冷室与蒸发器之间的节流阀。在节流装置中一只线性浮动阀（不同厂商不同）形成一道液体密封，防止过冷室的蒸汽进入蒸发器。液体制冷剂流过此节流装置时节流，其中一部分由于蒸发器侧压力较低而闪蒸成气体，在闪蒸过程中带走剩余液体的热量，制冷剂回到低温低压状态进行蒸发，又开始制冷循环。 2.电机/润滑油冷却循环 电机和润滑油由来自冷凝器筒身底部的过冷液态制冷剂冷却。由于压缩机运行保持的压力差，使制冷剂不断流动。制冷剂流过一只隔离阀，一只过滤器，一只视镜/湿度指示器之后，分流至电机冷却和油冷却系统。到电机的这一路制冷剂经过一只限流孔流进电机。电机冷却管路的支路上还有一只限流孔和一只电磁阀，电机需要冷却时，电磁阀就会开启。流过限流孔，制冷剂就流到喷淋嘴上，喷淋整个电机。制冷剂集中到电机室的底部排放回到蒸发器。回气管线上的一只限流孔使电机室内的压力高于蒸发器油箱的压力。电机温度由埋在定子绕组内的温度传感器测取。电机绕组温度高于电机预先设定所能承受温度点时，如果温度进一步升高到比设定点高5.5℃，就会使进气导叶关闭。如果温度高于安全极限，压缩机就会关机。 另一路流经油冷却系统的制冷剂量由一只热力膨胀阀调节。旁通过热力膨胀阀的制冷剂经一只限流孔始终保持一个最小流量。膨胀阀上的温包感应冷却后流进压缩机到轴承的油温。由膨胀阀调节进油/制冷剂板式油冷却器的制冷量。制冷剂气化离开油冷却器后返回到蒸发器。 油泵、油过滤器和油冷却器构成一套润滑系统，位于压缩机－电机组件齿轮传动箱铸件一端。 润滑油由油泵压进过滤器组件去除杂质，送至油冷却器，冷却到适当的温度，然后分两路：一部分油流到齿轮和高速轴承；余下的流到电机轴承。油进入齿轮箱下方的油箱完成润滑循环。 关于备用油槽：在主机启动之前、运行期间和逐渐停转阶段，润滑油由变频驱动式油泵压入各轴承、齿轮和旋转面。 在压缩机顶部有一个重力供油式贮油槽，当电源发生故障机器逐渐停转时，由它提供润滑。 另一个贮油槽与压缩机分开，它包括一个浸入式油泵、2HP油泵电机和1个浸入式油加热器。恒温控制的油加热器用来除去油中的制冷剂。 润滑油经一个外装的1/2微米油过滤器过滤，过滤芯子可以更换，并配有检修阀。润滑油在进入压缩机之前，需流经一制冷剂冷却的油冷却器，无需现场接水管。油冷却器的油侧装有检修阀。 喘振的形成喘振是离心式压缩机所固有的特性，当负荷降低压缩机的排气量小于某一极限点时，压缩机叶轮和扩压器流道内的气体产生严重的气流旋转脱离，使气体流动严重恶化，压缩机出口压力低于冷凝器中的压力，气流倒流向压缩机，一直到排气压力高于冷凝压力为止，这时倒流停止，压缩机正常工作；而较低的负荷使压缩机的排量又慢慢减小气体又发生倒流，如此周而复始，在系统中产生了周期性的气流振荡现象，称为喘振。喘振发生的时候在机房可听到间断性的较强噪音。 负荷和压比是喘振发生的直接原因，叶轮及扩压器根据满负荷进行设计，如果满负荷吸气量为Qmax，排气口截面积为S，满负荷排气速度为：Vmax=Qmax/S气体动能：Emax＝m(Vmax)2 如果机组负荷下降，压缩机吸气量Q也降低，即Q＜Qmax，压缩机排气口截面积仍为S，气体排气速度V＜Vmax，气体动能：E＝mV2＜Emax，经过扩压腔，由于动能降低，压力能也降低，当排气压力＜冷凝压力，气流倒流回叶轮，喘振发生。 叶轮中的旋转脱离及扩压通道中边界层的分离： 扩压器流道内气体的流动，来自叶轮对气体所作功转变成的动能，边界层内的气体流动主要靠主流中传递的动能克服壁面的阻力。当气体流量减少，动能减少到不能克服边界层的压力差继续前行时，就产生旋涡和倒流，使气流边界层分离。 负荷调节5.1导叶调节 导叶机构 导叶的作用：当进口可转导叶的叶片安装角度变化时，就改变气流进入导叶的方向，使气流进入叶轮时产生圆周方向的旋绕，旋绕使压缩机改变运行工况达到转速不变的状况下调节制冷量的目的。 扩压管 5.2.扩压器 5.2.1可调节扩压器 在工况变化时通过改变扩压器的流道的减小排气流道截面积从而增大制冷剂速率来防止喘振。 5.2.2散流滑块：可以精确地调节压缩机排气口截面积，使排气速率保持恒定。旋转扩压器：通过内环的转动调整通道面积和气流方向，改善部分负荷运行性能并提高运行稳定性。 节流装置1）先导式热力膨胀阀 感知蒸发器过热度，并将其控制在 0.5℃，当负荷在10-100%范围内变化时，均能高效运行。其工作原理：随着负荷降低，制冷剂蒸发量减少；壳内蒸发趋于平缓，换热强度减弱，先导热力膨胀阀使过热度维持在0.5℃，蒸发器中制冷剂液面上升。 2）复式固定孔板 3）线性浮球阀 建立液封，消除蒸气旁通导致效率降低，相比固定节流方式保证良好的部分负荷性能，简单但经济的设计。 4）可调节孔板 采用可调节孔板进行节流，节流过程中压力损失小，调节速度快，精度高，有效提高了机组的效率；微电脑感知蒸发器液位并自动调节孔板开度；当负荷在10-100%范围内变化时，均能高效运行。 4）电子膨胀阀 根据温度反馈，控制电子膨胀阀的开度，实现温度的精确控制，有利的保证机组运行的稳定。 5）小结： 热力膨胀阀：按吸气过热度的变化，对机组的负荷进行精密的调节，即精密的调节制冷剂流量，使机组在部分负荷下具有更佳的效率和机组运行的可靠性。热敏元件易老化失效，影响控制精度，需定期检修更换。浮球阀节流：有泄漏可能，可靠性差，同时调节部件较多，设备的故障率高；通过冷凝器中液位的变化进行供液调节，不能直接反映系统冷量的需求情况，导致机组的调节性能及可靠性均较差。可变孔板：可以保持冷凝器与蒸发器内的最佳的制冷剂液位，调节效果好，可靠性高；但在低负荷时效率变差，特别是在高蒸发器出水温度和低冷凝器进水温度时更加明显。 回顾下，节流装置在系统的环节 热气旁通热气旁通是等流量控制法，主要是为了防止机组喘振。当机组将要进入喘振工况时打开热气旁通阀来改善机组的工况，达到对机组的喘振保护。它通过热气旁通阀使冷凝器中的高压气体进到蒸发器中。降低冷凝器的压力并提高蒸发器的压力，降低了压缩机的压头，同时增加了压缩机的流量，以此改善工况来防止喘振。对于采用热气旁通阀的机组，控制系统就会打开热气旁通阀来减小压差、增大流量。采用这种控制逻辑，喘振保护线的设定就非常重要。如果喘振保护线设置太高就会失去保护作用，而喘振保护线设置太低，则在正常的工况下就会限制负载或打开热气旁通阀。 喘振保护线的高负荷点和低负荷点在出厂时有预设值，通常是以标准工况来设定的。但现场情况同设计的标准工况不尽相同，所以在现场要根据情况进行修正，修正一般是通过反复的试验来进行的。最后的设定点应该能对喘振进行保护，但不能过早地打开热气旁通阀而影响机组的正常运行。 热气旁通示意图 离心式冷水机组的热回收“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程，与自然冷却相比，“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量（如电能、热能、太阳能等），把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此，我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时，加上外功转化的热量，必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计，这部分热量不但没有利用，还要消耗水泵及风机动力，把热量通过冷凝器由冷却介质（水、空气等）带走。我们如果能够把这部分热量利用起来，则可以实现单向能耗，双向输出，大大提高制冷机组的能源利用率，还可以节约冷却系统的能耗。 如下图所示，冷水水源直接进入热水器套管入水口，通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量，不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水（55℃~60℃）直接进贮保温水箱，以备各项生活热水之用。 由于离心压缩机特性，高温热回收会造成机组压差增大时，叶轮效率下降，在部分负荷情况下，更易造成机组喘振。因此离心式冷水机组热回收出水温度一般不超过45℃。 热回收控制 回顾下，离心机组流程图 蒸发器、冷凝器1.蒸发器： 满液式蒸发器，相对于同一压缩机，可以提供更低的传热温差，通常低于1.7℃;从而获得更高的制冷量和更高的COP。吸气过滤：防止压缩机带液压缩；液体分配器：低负荷时制冷剂液体分配均匀。 均液板——使进入蒸发器的液态制冷剂均匀的分布在蒸发器的低部，减缓流速。 均气板（挡板）——减缓气态制冷剂进入吸气口速率，再者用于气液混合物中液态制冷剂分离，避免机组带液损坏叶轮。 降膜式：工作方式为制冷剂通过换热器顶部的特殊设计分配器在压差的作用下均匀的喷淋到蒸发器内的高效换热管上，制冷剂在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜，吸收管内的热量而蒸发，蒸发后的冷剂蒸汽沿筒体两侧的上升通道至蒸发器的顶部，而不会与下落的制冷剂液体形成冲击，使换热效率达到最高，可减少换热管的数量，减少蒸发器的体积及制冷剂的充注量。降膜式蒸发器具有极好的换热性能，特别在部分负荷情况下。主要表现在两方面：充分利用了所有高效传热管的换热面积，并根据降膜式蒸发器的结构和传热方式选择最适合的翅型换热管，以提高换热效率;另一方面蒸发压力较低时，满液式蒸发器中液体的静液柱使底部饱和蒸发温度升高(局部饱和压力升高导致饱和温度升高)，传热温差减小，导致传热性能下降，降膜式蒸发则不出现这种情况。 2.冷凝器： 一般在冷凝器内增加一些配置，如：过冷器：让经过冷凝器的制冷剂汽液体过冷，提高机组效率；防护板：为了降低高速气流对换热管的冲击，并均分气流；支撑板涨管：防止铜管震动磨损。 均气板——将压缩机的高压排气均匀的分布的冷凝器的顶部，同时减缓气流的速度，是气态制冷剂在冷凝器内有效的冷凝成液态制冷剂。 均液板——使冷凝后的液态制冷剂能缓慢而稳定的进入冷凝器的出液管，同时使制冷剂有效的过冷。 润滑回油系统1.引射回油：在蒸发器与压缩机之间的回油管并联两路：引射泵回油和压差回油，前者用于机组启动时压差建立之前，由电磁阀控制；后者用于机组稳定运行时。 2.重力供油方式，可防止包括电网大面积停电在内的任何意外状态；一旦电力中断，紧急油装置将保证供给一定压力的润滑油；相比继电器供油模式，可确保突然断电情况下的紧急供油； 3.回油系统： 压力传感器、温度传感器、高压开关、安全阀等位置1.压力传感器及高压开关 2.温度传感器 3.安全阀
离心式冷水机组篇2:简要了解离心式冷水机组（适合初学者）
冰机(又称冷水机)即是利用制冷剂（氟利昂 ）由液态变为气态蒸发吸热的原理使介质冷冻达到温度、数量符合生产设备要求的制冷机组。
制冷剂作为冷媒在常温下易挥发，吸收介质的热量使水介质降温，冷媒在蒸发器里中变成低温低压的气体，冷媒通过压缩机做功提供动力变成低温高压的气体进入冷凝设备，在冷凝设备中通过与冷却介质的热交换带走热量变为低温高压液体，最后通过膨胀阀的节流、减压又把低温低压的液体送回蒸发设备中完成冷媒的循环利用。
冷水机组的分类、构造
冰机按结构和工作原理上的差别可分为活塞式、螺杆式、离心式等几种不同形式。根据蒸发冷凝装置的连接方式可分为单筒和双筒，单筒即蒸发器和冷凝器一体R123（制冷剂）常采用单筒，双筒即蒸发器和冷凝器分开设置，R134a常采用这种方式。根据冷凝设备的冷却介质可分为水冷式和风冷式。水冷式又称开式制冷效果较好，但需要冷却水。风冷式灵活方便，无需冷却水，适合缺水地区或需移动场合使用。
冷水机组的构造：冷水机组主要有蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀（节流孔板）、供油管、控制柜、冷媒提纯设备及运输冷却介质的管道组成。
水冷离心式冷水机组：离心式冷水机组是利用电作为动力源，氟利昂制冷剂在蒸发器内蒸发吸收载冷剂水的热量进行制冷，蒸发吸热后的氟利昂湿蒸汽被压缩机压缩成高温高压气体，经水冷冷凝器冷凝后变成液体，经膨胀阀节流进入蒸发器再循环。
离心式冰水机组，制取7℃-12℃的冷冻水供空气处理系统和18℃-23℃工艺冷却水使用。其冷却方式主要以开式冷却塔冷却为主。
离心式冷水机组机组铭牌
型号
XXXXX
离心式冷水机组
制冷量
1406kw
制冷剂/填充量
R134a/460kg
消耗功率
320kw
冷水流量
242 m3/h
性能系数COP
4.39
冷却水流量
294 m3/h
电制
380v/3p/50Hz
机组尺寸
4310*1620*2395
出厂日期
2011.08
机组重量
8589kg
术语解释
制冷量即制冷运行时，单位时间内从密闭空间或区域内去除的热量总和。常用单位有kw、冷吨（美制）、p。
冷吨＝ 3.517 kW 制冷量、p=2324kw制冷量、0.7kw电耗。
一般制冷量较大用冷吨为单位表示。
在冬季供热时，制热量（W）与输入功率（W）的比率定义为热泵的循环性能系数COP（coefficient of performance，W/W）；
在夏季制冷时，制冷量（W或Btu/h）与输入功率（W）的比率定义为热泵的能效比EER（energy efficiency ratio，W/W 或Btu/W.h） ；
为不引起歧义，将冬季热泵循环性能系数和夏季热泵的能效比表达形式均采用COP（能效比）表示。
R134a（四氟乙烷）作为使用最广泛的中低温环保制冷剂，不含氯原子，对臭氧层不起破坏作用，具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性）；由于其良好的综合性能，使其成为一种非常有效和安全的CFC-22的替代品，主要应用于在使用R22制冷剂的多数领域 。
机组主要部件
压缩机是冰机组的心脏部分，为冷媒循环提供动力从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。压缩机采用油冷在循环过程中设置分离器。
蒸发器、冷凝器都是进行冷热交换的容器，蒸发器外需保温防止与外间热量交换，冷凝器需做防冻外壳。
膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件，一般安装于储液筒和蒸发器之间。膨胀阀使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸收热量达到制冷效果，膨胀阀通过蒸发器末端的过热度变化来控制阀门流量，防止出现蒸发器面积利用不足和敲缸现象。暖通南社
还起着节流降压和调节流量的作用。同时它还有防止湿压缩和液击及异常过热的功能。
在制冷系统中膨胀阀是制冷系统四大部件(压缩机、冷凝器、节流阀（膨胀阀）、蒸发器)之一。膨胀阀又可称节流阀或调节阀。
膨胀阀的分类
从平衡方式来看，膨胀阀可以分为内平衡式和外平衡式两种。
内平衡式的平衡压力在蒸发器入口处取，外平衡式的则在蒸发器的出口处取平衡压力。内平衡式膨胀阀一般用在家用空调上，汽车空调的冷量一般比较大，制冷剂在蒸发器里的压力损失也较大，因此只用外平衡式的。
从过热度的调节结构来看，膨胀阀分为内调式和外调式的。
内调式只能在空调系统安装之前调整，它的优点是尺寸较小，结构紧凑，适合于批量的定型产品。外调式的可在空调系统上根据情况随时调节，具有很大的灵活性，但零件的增加使得尺寸和重量都要大些。
膨胀阀的特点
1、膨胀阀采用结构先进的双流向平衡流口。
2、膨胀阀双向的平衡流口，使静止过热度随着冷凝压力或通过阀口压降的变化而变化。
3、膨胀阀具有稳定的过热度，使系统运行稳定。
4、膨胀阀适用制冷，空调等各种工作需要。
5、膨胀阀蒸发温度范围：-40℃至 10℃。
6、膨胀阀适用于R12、R22、R134a等介质。
冷媒提纯装置
冷媒提纯装置是将混入制冷剂中的润滑油分离，以提高制冷剂的纯度，并将分离后的润滑油送回油箱的一个附属设备。装置位于冷凝器下部。 暖通南社
在制冷机组的运行中，少量的润滑油从压缩机的轴承、齿轮箱混入压缩机的制冷剂气体中，随制冷剂气体液 化后混于冷凝液，最后流入蒸发器；另一方面，在主电动机轴承处，润滑油也有可能进入电动机内腔，然后随同冷却电机后的制冷剂气体从电机回气管进入蒸发器。
用冷媒提纯装置从蒸发器提取低温混合液，通过从冷凝器来的高温制冷剂作为热源对其加热，使混合液中的制冷剂蒸发，回到压缩机进气口去，未蒸发的润滑油则回到油箱，从而达到了分离润滑油、提纯制冷剂的目的。
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离心式冷水机组篇3:全面系统剖析水冷离心式冷水机组
应朋友们要求，暖通南社再次将常规离心式冷水机组制冷循环原理及结构作剖析，本篇文章资料来自于几大品牌产品推广课件，已被多家网站转载。如大家有兴趣进一步了解，输入关键字如：离心机，了解离心机相关知识。
离心式冷水机组制冷循环
机组运行时，冷冻水流过蒸发器，被蒸发器内的制冷剂蒸发吸热，冷冻水降温后被送至分水箱，由冷冻水泵送至末端设备吸收设备的热量温度升高，然后再返回集水箱再由冷冻水泵送回机组，形成冷冻水循环蒸发器中的制冷剂吸收热量产生冷剂蒸汽，被压缩机吸入，将旋转叶轮加压升温后，排入冷凝器，冷凝器中的冷却水吸收冷剂蒸汽的热量使其降温冷凝，冷凝后的制冷剂液体流入流量控制室，通过节流装置来控制蒸发器制冷剂的供液量，完成制冷剂的循环。
一、离心式冷水机组前视图、后视图1）前视图
2）后视图
3）三级离心结构图
4）离心式冷水机组部件全方位图
二、离心式压缩机2.1.三种不同型式压缩示意图a.单级压缩
b.两级压缩
c.三级压缩
2.2.不同型式离心压缩机及其构成a.半封闭离心压缩机
b.开启式离心压缩机结构
c.三级离心压缩机结构
2.3.关于压缩机型式的描述：1）叶轮方面：a) 闭式叶轮的稳定工况范围比半开式叶轮的稳定工况范围要窄；b) 小流量区间内，即：部分负荷情况下，半开式叶轮的性能优于闭式叶轮的性能；c)两种形式叶轮内部都存在回流区域，半开式叶轮内部的回流区域较少。2）电机方面：a)闭式电机散热于系统中，增加制冷系统能耗3%,闭式电机在冷媒中旋转，阻力大，增加动力系统能耗3%。b)封闭式结构设计，电机处于腔体内，具有良好的运转环境；避免开放式电机因壳体散热装置直接暴露在空气中脏堵而影响其稳定性；封闭式电机均有内置式热保护系统，可保证电机的运行安全（而开放式电机采用仅依靠电流过载来保护电机，可靠性较低）；封闭式结构设计，电机采用制冷剂喷液冷却，工作温度低，使用寿命长；（而开放式电机处于机房内，电机的工作环境温度较高）。2.4电机散热方面比较
制冷量
800冷吨
输入功率
502kW
电机效率
95%
电机散热量
25kW=10HP
开启式散热方式
25~35kW空调
封闭式散热方式
6根铜管
2.5不同机组制冷剂的年泄漏率
2.6电机的可靠性
根据ASHRAE1999年的应用手册，第37页3
可靠性=R1X R2 XR3
2.7不同冷量电机散热量、实际能效比及效率衰减(注计算方法待明确）
开启电机机房放热公式：
Q=Ne*(1-N)
Ne---压缩机输入功率
N---电机效率
2.8.离心压缩机传动装置及轴封
1）开启式传动装置
2）半封闭式传动装置
半封闭压缩机轴封对密闭性要求较低，少量油或气的泄露，不会造成系统的工作不稳定，同时，也不会影响压缩机的正常工作。无增速齿轮等传动装置可以降低故障，提高机组部分负荷效率。
2.8.三元流叶轮设计-开式与闭式
1）三元流叶轮设计（南社百科有名词解释）
2）闭式与半开式叶轮比较
a.闭式叶轮
闭式叶轮往往通过制作标准模具铸造一次加工成型，模具制作成本一次性投资高，后期制造成本小，一旦模具制作完毕，不利于及时更新型线；与精密加工相比，铸造精度有限，气流
摩擦力大，效率低；闭式叶轮的结构形式很难铸造出三元流曲线来满足设计需要。
b.半开式叶轮
半开式叶轮往往通过铸造成型，精密加工来制作完成，前期模具投资小，但加工成本高，便于及时根据三元流技术发展来改进型线设计；半开式叶轮加工精度较高，气流摩擦损
失小，压缩机效率高；半开式叶轮的结构形式也决定了其三元流型线能在现实制造技术中得以实现。
c.闭式和半开式叶轮工作方式
回顾下，压缩机剖面图
二、制冷循环与油冷却循环
1.制冷循环
压缩机不断地从蒸发器中抽出制冷剂蒸汽，气流量由导叶的开启度而定。由于压缩机抽取制冷剂减低了蒸发器的压力，使蒸发器里剩余的制冷剂在相对低的温度（一般为3到6℃）沸腾蒸发。制冷剂气化吸取传热管内循环水的热量使之降温，得到空调或工业处理所需的冷水。吸取循环水中的热量之后，制冷剂蒸气被吸入压缩机压缩，压缩后制冷剂温度升高，从压缩机排出温度可达37到40℃，进入冷凝器进行冷凝。
温度相对较低的冷却水（18～32℃）流经冷凝器铜管，带走气态制冷剂的热量，使之冷凝成液态。
液体制冷剂由限流孔进入闪蒸过冷室。由于闪蒸过冷室压力较低，部分液体制冷剂闪蒸为气体，吸取热量后使剩余的液态制冷剂进一步冷却。闪蒸制冷剂气体在冷却水的铜管外再凝结成液体，流至过冷室与蒸发器之间的节流阀。在节流装置中一只线性浮动阀（不同厂商不同）形成一道液体密封，防止过冷室的蒸汽进入蒸发器。液体制冷剂流过此节流装置时节流，其中一部分由于蒸发器侧压力较低而闪蒸成气体，在闪蒸过程中带走剩余液体的热量，制冷剂回到低温低压状态进行蒸发，又开始制冷循环。
各部分作用：
汽液分离网：分离液体和气体。（各品牌不同）
满液式蒸发器：制冷剂吸收冷冻水的热量而蒸发。
截流装置：控制制冷剂从冷凝器到蒸发器的量。
过冷器：使制冷剂更好地吸收冷却水的温度降温。
冷凝器：使制冷器蒸汽冷凝成液态制冷剂。
均流板：使高压冷剂蒸汽均匀地分布在冷却水管上防止对管道的冲击力。（各品牌不同）
叶轮：可将冷剂蒸汽以高速甩出变为高压高温的冷剂蒸汽。
2.电机/润滑油冷却循环
电机和润滑油由来自冷凝器筒身底部的过冷液态制冷剂冷却。由于压缩机运行保持的压力差，使制冷剂不断流动。制冷剂流过一只隔离阀，一只过滤器，一只视镜/湿度指示器之后，分流至电机冷却和油冷却系统。到电机的这一路制冷剂经过一只限流孔流进电机。电机冷却管路的支路上还有一只限流孔和一只电磁阀，电机需要冷却时，电磁阀就会开启。流过限流孔，制冷剂就流到喷淋嘴上，喷淋整个电机。制冷剂集中到电机室的底部排放回到蒸发器。回气管线上的一只限流孔使电机室内的压力高于蒸发器油箱的压力。电机温度由埋在定子绕组内的温度传感器测取。电机绕组温度高于电机预先设定所能承受温度点时，如果温度进一步升高到比设定点高5.5℃，就会使进气导叶关闭。如果温度高于安全极限，压缩机就会关机。
另一路流经油冷却系统的制冷剂量由一只热力膨胀阀调节。旁通过热力膨胀阀的制冷剂经一只限流孔始终保持一个最小流量。膨胀阀上的温包感应冷却后流进压缩机到轴承的油温。由膨胀阀调节进油/制冷剂板式油冷却器的制冷量。制冷剂气化离开油冷却器后返回到蒸发器。
油泵、油过滤器和油冷却器构成一套润滑系统，位于压缩机－电机组件齿轮传动箱铸件一端。
润滑油由油泵压进过滤器组件去除杂质，送至油冷却器，冷却到适当的温度，然后分两路：一部分油流到齿轮和高速轴承；余下的流到电机轴承。油进入齿轮箱下方的油箱完成润滑循环。
关于备用油槽：在主机启动之前、运行期间和逐渐停转阶段，润滑油由变频驱动式油泵压入各轴承、齿轮和旋转面。在压缩机顶部有一个重力供油式贮油槽，当电源发生故障机器逐渐停转时，由它提供润滑。另一个贮油槽与压缩机分开，它包括一个浸入式油泵、2HP油泵电机和1个浸入式油加热器。恒温控制的油加热器用来除去油中的制冷剂。润滑油经一个外装的1/2微米油过滤器过滤，过滤芯子可以更换，并配有检修阀。润滑油在进入压缩机之前，需流经一制冷剂冷却的油冷却器，无需现场接水管。油冷却器的油侧装有检修阀。
四、喘振的形成 本连载已被多个网站转载或抄裘，请转载或抄裘者注明出处！否则追究。喘振是离心式压缩机所固有的特性，当负荷降低压缩机的排气量小于某一极限点时，压缩机叶轮和扩压器流道内的气体产生严重的气流旋转脱离，使气体流动严重恶化，压缩机出口压力低于冷凝器中的压力，气流倒流向压缩机，一直到排气压力高于冷凝压力为止，这时倒流停止，压缩机正常工作；而较低的负荷使压缩机的排量又慢慢减小气体又发生倒流，如此周而复始，在系统中产生了周期性的气流振荡现象，称为喘振。喘振发生的时候在机房可听到间断性的较强噪音。
负荷和压比是喘振发生的直接原因，叶轮及扩压器根据满负荷进行设计，如果满负荷吸气量为Qmax，排气口截面积为S，满负荷排气速度为： Vmax=Qmax/S 气体动能：Emax＝m(Vmax)2
如果机组负荷下降，压缩机吸气量Q也降低，即Q＜Qmax，压缩机排气口截面积仍为S，气体排气速度V＜ Vmax，气体动能：E＝mV2＜Emax，经过扩压腔，由于动能降低，压力能也降低，当排气压力＜冷凝压力，气流倒流回叶轮，喘振发生。
叶轮中的旋转脱离及扩压通道中边界层的分离：
扩压器流道内气体的流动，来自叶轮对气体所作功转变成的动能，边界层内的气体流动主要靠主流中传递的动能克服壁面的阻力。当气体流量减少，动能减少到不能克服边界层的压力差继续前行时，就产生旋涡和倒流，使气流边界层分离。
五、负荷调节
5.1导叶调节
导叶机构
扩压管
导叶工作过程
5.2.扩压器
5.2.1可调节扩压器
在工况变化时通过改变扩压器的流道的减小排气流道截面积从而增大制冷剂速率来防止喘振。
5.2.2散流滑块：可以精确地调节压缩机排气口截面积，使排气速率保持恒定。旋转扩压器：通过内环的转动调整通道面积和气流方向，改善部分负荷运行性能并提高运行稳定性。
六、节流装置1）先导式热力膨胀阀
感知蒸发器过热度，并将其控制在 0.5℃，当负荷在10-100%范围内变化时，均能高效运行。其工作原理：随着负荷降低，制冷剂蒸发量减少；壳内蒸发趋于平缓，换热强度减弱，先导热力膨胀阀使过热度维持在0.5℃，蒸发器中制冷剂液面上升。
2）复式固定孔板
3）线性浮球阀
建立液封，消除蒸气旁通导致效率降低，相比固定节流方式保证良好的部分负荷性能，简单但经济的设计。
4）可调节孔板
采用可调节孔板进行节流，节流过程中压力损失小，调节速度快，精度高，有效提高了机组的效率；微电脑感知蒸发器液位并自动调节孔板开度；当负荷在10-100%范围内变化时，均能高效运行。
4）电子膨胀阀
根据温度反馈，控制电子膨胀阀的开度，实现温度的精确控制，有利的保证机组运行的稳定。5）小结：热力膨胀阀：按吸气过热度的变化，对机组的负荷进行精密的调节，即精密的调节制冷剂流量，使机组在部分负荷下具有更佳的效率和机组运行的可靠性。热敏元件易老化失效，影响控制精度，需定期检修更换。浮球阀节流：有泄漏可能，可靠性差，同时调节部件较多，设备的故障率高；通过冷凝器中液位的变化进行供液调节，不能直接反映系统冷量的需求情况，导致机组的调节性能及可靠性均较差。可变孔板：可以保持冷凝器与蒸发器内的最佳的制冷剂液位，调节效果好，可靠性高；但在低负荷时效率变差，特别是在高蒸发器出水温度和低冷凝器进水温度时更加明显。回顾下，节流装置在系统的环节
七、热气旁通 热气旁通是等流量控制法，主要是为了防止机组喘振。当机组将要进入喘振工况时打开热气旁通阀来改善机组的工况，达到对机组的喘振保护。它通过热气旁通阀使冷凝器中的高压气体进到蒸发器中。降低冷凝器的压力并提高蒸发器的压力，降低了压缩机的压头，同时增加了压缩机的流量，以此改善工况来防止喘振。对于采用热气旁通阀的机组，控制系统就会打开热气旁通阀来减小压差、增大流量。采用这种控制逻辑，喘振保护线的设定就非常重要。如果喘振保护线设置太高就会失去保护作用，而喘振保护线设置太低，则在正常的工况下就会限制负载或打开热气旁通阀。 喘振保护线的高负荷点和低负荷点在出厂时有预设值，通常是以标准工况来设定的。但现场情况同设计的标准工况不尽相同，所以在现场要根据情况进行修正，修正一般是通过反复的试验来进行的。最后的设定点应该能对喘振进行保护，但不能过早地打开热气旁通阀而影响机组的正常运行。 热气旁通示意图
八、热回收 “制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程，与自然冷却相比，“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量（如电能、热能、太阳能等），把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此，我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时，加上外功转化的热量，必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计，这部分热量不但没有利用，还要消耗水泵及风机动力，把热量通过冷凝器由冷却介质（水、空气等）带走。我们如果能够把这部分热量利用起来，则可以实现单向能耗，双向输出，大大提高制冷机组的能源利用率，还可以节约冷却系统的能耗。
如下图所示，冷水水源直接进入热水器套管入水口，通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量，不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水（55℃~60℃）直接进贮保温水箱，以备各项生活热水之用。
由于离心压缩机特性，高温热回收会造成机组压差增大时，叶轮效率下降，在部分负荷情况下，更易造成机组喘振。因此离心式冷水机组热回收出水温度一般不超过45℃。
热回收控制
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