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摘要:制冷技术在当今社会的各个领域中都发挥着重要的作用,如食品冷藏、空调制冷等等,而制冷技术通常需要经过一定的制冷设备来实现,而高转速离心式制冷压缩机就是一种典型的现代化制冷设备。它具有制冷速度快、占地面积小、工作效率高等诸多优点,在制冷领域占据着不可替代的位置。因此本文对高转速离心式制冷压缩机的工作原理及曲线特性进行了简要的描述,主要针对其自动调节能力进行了详细的分析的探讨,希望为相关工作者提供有价值的参考。
关键词:高转速;离心式;制冷压缩机
在制冷行业中,传统的制冷方式虽然能够达到一定的制冷效果,但是整体上来说对环境的污染较为严重,如氟利昂的排放等等,而新型的离心式制冷压缩机是一种通过气体的压缩和释放来实现制冷的速度型压缩机,可以有效的降低环境污染和能源损耗。但是在压缩机的使用过程中要注意离心式制冷压缩机的自我调节能力,使其在工作中能够更好的应对开关机等突然状况,从而更好的完成相应的制冷工作。
1.离心式制冷压缩机的工作原理
离心式压缩机的工作原理与鼓风机的工作原理十分的相似,从其构造上来对其工作原理进行解析:当离心式压缩机的工作叶轮开始转动以后,气体就会在叶轮上叶片的带动下而运动起来,这使得气体具有了一定的动能,气体的动能再转化为压力能从而实现制冷剂蒸汽的压缩。
工作叶轮和与它相配合的固定元件共同组成了——级,在压缩机处于工作状态时,工作叶轮会随着轴而高速运转,将轴与级十轮组成的结构称为转子,区别于转子的其它不动件称为固定元件,如气室、蜗壳等等。在压缩机开始工作后,制冷剂蒸气在吸气室的作用下被均匀的引入到工作叶轮。蒸汽经过的流通通道应做成渐缩的样子,以便当蒸汽通过其时,可以使气体形成加速,从而尽量降低气流流通这程中的能量损失。制冷剂蒸汽进入工作叶轮后就会随着叶轮的转动也进行高速转动,叶轮槽中的蒸汽在较大离心力的作用下而产生扩压流动,使气体的速度和压力得到进一步的提升。
2.离心式压缩机性能曲线的特点
离心式压缩机的流量和压力比之间是一一对应的关系,当压缩机的背压升高后,流量是自动减小的。最大流量工况有两种情况:一种是流道某喉部处气体达到临界状态,气体的容积流量达到最大值,即所谓的“阻塞”工况;另一种情况是级内流动损失很大,所提供的压力比近似等于1,这也是最大流量工况。
对应的最小流量工况一般称之为“喘振”工况,当级的流量大幅度减小时,几乎在所有的叶道内都发生严重的边界层分离,使来流受阻,能量损失严重,压力比大大下降,致使气体不能向后排出,级后的高压气体将发生倒流,使得级后气体的压力再次逐渐升高,级的排气压力也相应升高,其流量对应减少,达到一定程度时,再次發生级后气体倒流的现象,这种不稳定的现象称为“喘振”。
3.离心式制冷压缩机的自动调节
3.1反喘振调节
离心式制冷压缩机在工作过程中可能会发生喘振现象。喘振现象发生的主要原因是由于蒸发压力过低或冷凝压力过高等等,可通过冷凝压力和蒸发压力的合理管控制来防止喘振现象的发生,但是当调节压缩机制冷量时,如负荷超过一小时,也同样会发生喘振现象,这就需要进行反喘振调节,才能有效的进行设备保护。旁通调节法就是一种非常有效的调节方式。当压缩机的冷量低于喘振点时,可将压缩机内的一部分气体直接流入到压缩机的吸口处,从而减少流入蒸发器的制冷剂量,又不会因压缩机吸入量过小发生喘振现象,从而实现有效的反喘振调节。
3.2离心式压缩机的性能调节
一般情况下离心式制冷压缩机与管路共同工作时,压缩机的设计工况点便是相应的工作点。但在实际的机械运转中,要有针对性的气体流量调节,从而达到装置的要求,这就要通过改变工况点来解决,而工况点是压缩机性能曲线与管路特性曲线的交点,对相应的性能曲线进行调节就是对工况点进行了调节。依据工艺流程可将调节任务分为等压力调节、等流量调节、比例调节。
3.3离心式制冷压缩机的自动控制和自动调节
离心式制冷压缩机在工业生产以及生活的制冷工作中担当着重要的角色,已经成为各领域大型制冷系统的关键性机械设备,在离心式制冷压缩机的运转过程中,应注意避免低压端空气以及不凝性气体渗入到压缩机内,并注意相关油温的控制,避免油温过高,尽量的降低相关安全及质量事故的发生,这就需要离心式制冷压缩机能够具有自动控制的能够的能力,从而对自身进行安全防护。此外,要对离心式制冷压缩机进行能量调节,可以有效的减少压缩机的开关次数,确保离心式制冷压缩机能够稳定且持续的运转,从而更好的应对由于冷热负荷变化而引起的问题。
离心式制冷压缩机的能量调节主要是根据其感受及鉴别机构来感知压缩机的回气压力或制冷的蒸发温度,从而进行自动调节,可叫做压力控制法和温度控制法。压力控制法主要是通过压力控制器以及变送器等传感器具,将回气压力视为能量调节的控制参数。一旦蒸发器的冷热负荷发生变化时,传压管通过对压力参数变化的感应,从而进行调节。温度控制法则是依据蒸发温度进行相应的调节,由于冷热负荷的变化会产生一定的温度变化,在感温元件的感应后,将其传递到控制部位,从而完成能量控制。
4.结语
综上所述,高转速离心式制冷压缩机以及独特的环保工作原理以及特点,可适用于不同环境下的制冷工作,其运用不但提高了制冷工作效率,同时也节约了生产场地空间,降低了相应的生产成本。要想使离心式制冷压缩机能够正常、高效的运转,需要设备管理人员对该机械设备进行定期的检察和维护,发现问题及时处理,避免因故障而使设备无法运行而影响正常的使用,也可以达到提高压缩机运行稳定性及延长使用寿命的作用。
参考文献:
[1]张雷,谭军,党海政.线性压缩机整体及局部缩放的理论及实验研究[J].工程热物理学报, 2014(08).
[2]李红旗,成建宏.全封闭制冷压缩机技术发展趋势与动态[J].制冷与空调,2010(05).
关键词:高转速;离心式;制冷压缩机
在制冷行业中,传统的制冷方式虽然能够达到一定的制冷效果,但是整体上来说对环境的污染较为严重,如氟利昂的排放等等,而新型的离心式制冷压缩机是一种通过气体的压缩和释放来实现制冷的速度型压缩机,可以有效的降低环境污染和能源损耗。但是在压缩机的使用过程中要注意离心式制冷压缩机的自我调节能力,使其在工作中能够更好的应对开关机等突然状况,从而更好的完成相应的制冷工作。
1.离心式制冷压缩机的工作原理
离心式压缩机的工作原理与鼓风机的工作原理十分的相似,从其构造上来对其工作原理进行解析:当离心式压缩机的工作叶轮开始转动以后,气体就会在叶轮上叶片的带动下而运动起来,这使得气体具有了一定的动能,气体的动能再转化为压力能从而实现制冷剂蒸汽的压缩。
工作叶轮和与它相配合的固定元件共同组成了——级,在压缩机处于工作状态时,工作叶轮会随着轴而高速运转,将轴与级十轮组成的结构称为转子,区别于转子的其它不动件称为固定元件,如气室、蜗壳等等。在压缩机开始工作后,制冷剂蒸气在吸气室的作用下被均匀的引入到工作叶轮。蒸汽经过的流通通道应做成渐缩的样子,以便当蒸汽通过其时,可以使气体形成加速,从而尽量降低气流流通这程中的能量损失。制冷剂蒸汽进入工作叶轮后就会随着叶轮的转动也进行高速转动,叶轮槽中的蒸汽在较大离心力的作用下而产生扩压流动,使气体的速度和压力得到进一步的提升。
2.离心式压缩机性能曲线的特点
离心式压缩机的流量和压力比之间是一一对应的关系,当压缩机的背压升高后,流量是自动减小的。最大流量工况有两种情况:一种是流道某喉部处气体达到临界状态,气体的容积流量达到最大值,即所谓的“阻塞”工况;另一种情况是级内流动损失很大,所提供的压力比近似等于1,这也是最大流量工况。
对应的最小流量工况一般称之为“喘振”工况,当级的流量大幅度减小时,几乎在所有的叶道内都发生严重的边界层分离,使来流受阻,能量损失严重,压力比大大下降,致使气体不能向后排出,级后的高压气体将发生倒流,使得级后气体的压力再次逐渐升高,级的排气压力也相应升高,其流量对应减少,达到一定程度时,再次發生级后气体倒流的现象,这种不稳定的现象称为“喘振”。
3.离心式制冷压缩机的自动调节
3.1反喘振调节
离心式制冷压缩机在工作过程中可能会发生喘振现象。喘振现象发生的主要原因是由于蒸发压力过低或冷凝压力过高等等,可通过冷凝压力和蒸发压力的合理管控制来防止喘振现象的发生,但是当调节压缩机制冷量时,如负荷超过一小时,也同样会发生喘振现象,这就需要进行反喘振调节,才能有效的进行设备保护。旁通调节法就是一种非常有效的调节方式。当压缩机的冷量低于喘振点时,可将压缩机内的一部分气体直接流入到压缩机的吸口处,从而减少流入蒸发器的制冷剂量,又不会因压缩机吸入量过小发生喘振现象,从而实现有效的反喘振调节。
3.2离心式压缩机的性能调节
一般情况下离心式制冷压缩机与管路共同工作时,压缩机的设计工况点便是相应的工作点。但在实际的机械运转中,要有针对性的气体流量调节,从而达到装置的要求,这就要通过改变工况点来解决,而工况点是压缩机性能曲线与管路特性曲线的交点,对相应的性能曲线进行调节就是对工况点进行了调节。依据工艺流程可将调节任务分为等压力调节、等流量调节、比例调节。
3.3离心式制冷压缩机的自动控制和自动调节
离心式制冷压缩机在工业生产以及生活的制冷工作中担当着重要的角色,已经成为各领域大型制冷系统的关键性机械设备,在离心式制冷压缩机的运转过程中,应注意避免低压端空气以及不凝性气体渗入到压缩机内,并注意相关油温的控制,避免油温过高,尽量的降低相关安全及质量事故的发生,这就需要离心式制冷压缩机能够具有自动控制的能够的能力,从而对自身进行安全防护。此外,要对离心式制冷压缩机进行能量调节,可以有效的减少压缩机的开关次数,确保离心式制冷压缩机能够稳定且持续的运转,从而更好的应对由于冷热负荷变化而引起的问题。
离心式制冷压缩机的能量调节主要是根据其感受及鉴别机构来感知压缩机的回气压力或制冷的蒸发温度,从而进行自动调节,可叫做压力控制法和温度控制法。压力控制法主要是通过压力控制器以及变送器等传感器具,将回气压力视为能量调节的控制参数。一旦蒸发器的冷热负荷发生变化时,传压管通过对压力参数变化的感应,从而进行调节。温度控制法则是依据蒸发温度进行相应的调节,由于冷热负荷的变化会产生一定的温度变化,在感温元件的感应后,将其传递到控制部位,从而完成能量控制。
4.结语
综上所述,高转速离心式制冷压缩机以及独特的环保工作原理以及特点,可适用于不同环境下的制冷工作,其运用不但提高了制冷工作效率,同时也节约了生产场地空间,降低了相应的生产成本。要想使离心式制冷压缩机能够正常、高效的运转,需要设备管理人员对该机械设备进行定期的检察和维护,发现问题及时处理,避免因故障而使设备无法运行而影响正常的使用,也可以达到提高压缩机运行稳定性及延长使用寿命的作用。
参考文献:
[1]张雷,谭军,党海政.线性压缩机整体及局部缩放的理论及实验研究[J].工程热物理学报, 2014(08).
[2]李红旗,成建宏.全封闭制冷压缩机技术发展趋势与动态[J].制冷与空调,2010(05).