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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)

          時間:2018-07-27 13:53:54 來源:

          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.開啟式離心壓縮機結構

          c.三級離心壓縮機結構

          2.3.關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,半開式葉輪的性能優于閉式葉輪的性能;

          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,具有良好的運轉環境;避免開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(而開放式電機采用僅依靠電流過載來保護電機,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;(而開放式電機處于機房內,電機的工作環境溫度較高)。

          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3

          可靠性=R1X R2 XR3

          2.7不同冷量電機散熱量、實際能效比及效率衰減

          開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.離心壓縮機傳動裝置及軸封

          1)開啟式傳動裝置

          2)半封閉式傳動裝置

          2)半封閉式傳動裝置

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

          2.8.三元流葉輪設計-開式與閉式

          1)三元流葉輪設計(南社百科有名詞解釋)

          2)閉式與半開式葉輪比較

          a.閉式葉輪

          閉式葉輪往往通過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,不利于及時更新型線;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來滿足設計需要。

          b.半開式葉輪

          半開式葉輪往往通過鑄造成型,精密加工來制作完成,前期模具投資小,但加工成本高,便于及時根據三元流技術發展來改進型線設計;半開式葉輪加工精度較高,氣流摩擦損失小,壓縮機效率高;半開式葉輪的結構形式也決定了其三元流型線能在現實制造技術中得以實現。

          c.閉式和半開式葉輪工作方式

          回顧下,壓縮機剖面圖

          二、制冷循環與油冷卻循環

          1.制冷循環

          壓縮機不斷地從蒸發器中抽出制冷劑蒸汽,氣流量由導葉的開啟度而定。由于壓縮機抽取制冷劑減低了蒸發器的壓力,使蒸發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。制冷劑氣化吸取傳熱管內循環水的熱量使之降溫,得到空調或工業處理所需的冷水。吸取循環水中的熱量之后,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℃,進入冷凝器進行冷凝。溫度相對較低的冷卻水(18~32℃)流經冷凝器銅管,帶走氣態制冷劑的熱量,使之冷凝成液態。

          液體制冷劑由限流孔進入閃蒸過冷室。由于閃蒸過冷室壓力較低,部分液體制冷劑閃蒸為氣體,吸取熱量后使剩余的液態制冷劑進一步冷卻。閃蒸制冷劑氣體在冷卻水的銅管外再凝結成液體,流至過冷室與蒸發器之間的節流閥。在節流裝置中一只線性浮動閥(不同廠商不同)形成一道液體密封,防止過冷室的蒸汽進入蒸發器。液體制冷劑流過此節流裝置時節流,其中一部分由于蒸發器側壓力較低而閃蒸成氣體,在閃蒸過程中帶走剩余液體的熱量,制冷劑回到低溫低壓狀態進行蒸發,又開始制冷循環。

          2.電機/潤滑油冷卻循環

          電機和潤滑油由來自冷凝器筒身底部的過冷液態制冷劑冷卻。由于壓縮機運行保持的壓力差,使制冷劑不斷流動。制冷劑流過一只隔離閥,一只過濾器,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過一只限流孔流進電機。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,電磁閥就會開啟。流過限流孔,制冷劑就流到噴淋嘴上,噴淋整個電機。制冷劑集中到電機室的底部排放回到蒸發器;貧夤芫上的一只限流孔使電機室內的壓力高于蒸發器油箱的壓力。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時,如果溫度進一步升高到比設定點高5.5℃,就會使進氣導葉關閉。如果溫度高于安全極限,壓縮機就會關機。

          另一路流經油冷卻系統的制冷劑量由一只熱力膨脹閥調節。旁通過熱力膨脹閥的制冷劑經一只限流孔始終保持一個最小流量。膨脹閥上的溫包感應冷卻后流進壓縮機到軸承的油溫。由膨脹閥調節進油/制冷劑板式油冷卻器的制冷量。制冷劑氣化離開油冷卻器后返回到蒸發器。

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

          潤滑油由油泵壓進過濾器組件去除雜質,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。油進入齒輪箱下方的油箱完成潤滑循環。

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

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

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

           

          潤滑油經一個外裝的1/2微米油過濾器過濾,過濾芯子可以更換,并配有檢修閥。潤滑油在進入壓縮機之前,需流經一制冷劑冷卻的油冷卻器,無需現場接水管。油冷卻器的油側裝有檢修閥。

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