文档介绍：《制冷压缩机》电子教案第六章离心式制冷压缩机第一节离心式压缩机的工作原理与结构离心式制冷压缩机属于速度型压缩机, 是一种叶轮旋转式的机械。它是靠高速旋转的叶轮对气体做功, 以提高气体的压力。气体的流动是连续的, 其流量比容积型制冷压缩机要大得多。一、压缩机的工作原理与主要结构 1. 工作原理离心式制冷压缩机有单级、双级和多级等多种结构型式。单级压缩机主要由吸气室、叶轮、扩压器、蜗壳等组成,如图 6-1 所示。对于多级压缩机, 还设有弯道和回流器等部件。。多级离心式制冷压缩机的中间级如图 6-2 所示。级数较多的离心式制冷压缩机中可分为几段,每段包括一到几级。 1—进口可调导流叶片 2—吸气室1—叶轮 2—扩压器 3—叶轮 4—蜗壳 5—扩压器 6—主轴3—弯道 4—回流器离心式制冷压缩机的工作原理如下:通过叶轮对气体做功,使其动能和压力能增加, 气体的压力和流速得到提高。然后大部分气体动能转变为压力能, 压力进一步提高。对于多级离心式制冷压缩机, 则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进行压缩,如图 6-2 所示。离心式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机相比,具有以下特点: ①①在相同制冷量时,其外形尺寸小、重量轻、占地面积小。②②无往复运动部件,动平衡特性好,振动小,基础要求简单。③③③磨损部件少,连续运行周期长,维修费用低,使用寿命长。④④润滑油与制冷剂基本上不接触, 从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。⑤⑤易于实现多级压缩和节流, 达到同一台制冷机多种蒸发温度的操作运行。⑥⑥能够经济地进行无级调节。⑦⑦对大型制冷机, 若用经济性高的工业汽轮机直接带动, 实现变转速调节,节能效果更好。⑧⑧转速较高,用电动机驱动的一般需要设置增速器。⑨⑨当冷凝压力较高, 或制冷负荷太低时, 压缩机组会发生喘振而不能正常工作。⑩⑩制冷量较小时,效率较低。目前所使用的离心式制冷机组大致可以分成两大类:冷水机组和离心式制冷机组。 2. 主要零部件的结构与作用(1) 吸气室吸气室的作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体, 均匀地引导至叶轮的进口。吸气室有轴向进气和径向进气两种形式,如图 6-3 所示。 a) 轴向进气吸气室 b) 径向进气肘管式吸气室 c) 径向进气半蜗壳式吸气室(2) 进口导流叶片进口导流叶片可用来调节制冷量。转动导叶时可采用杠杆式或钢丝绳式调节机构。杠杆式如图 6-4 所示。 1—小齿轮 2—齿圈 3—转动叶片 4—伺服电动机 5—波纹管 6—连杆 7—杠杆 8—手轮 1—导叶 2—从动齿轮 3—钢丝绳 4—过渡轮 5—主动齿轮图 6-5 为钢丝绳传动形式。(3) 叶轮叶轮也称工作轮, 是压缩机中对气体做功的惟一部件。叶轮按结构型式分为闭式、半开式和开式三种,通常采用闭式和半开式两种,如图 6-6 所示。 a) a) 闭式 b) 半开式离心式制冷压缩机的叶轮的叶片按形状可分为单圆弧、双圆弧、直叶片和三元叶片。(4) 扩压器气体从叶轮流出时有很高的流动速度, 为了将这部分动能充分地转变为压力能,在叶轮后面设置了扩压器,如图 6-2 所示。一般采用无叶扩压器。(5 )弯道和回流器弯道和回流器是为了把由扩压器流出的气体引导至下一级叶轮。在采用多级节流中间补气制冷循环中, 段与段之间有中间加气, 因此在离心式制冷压缩机的回流器中, 还有级间加气的结构。图 6-7 给出了三种加气型式, 其中 b和c型对下一级叶轮入口气流均匀性不利,但可以减少轴向距离。(6) 蜗壳蜗壳的作用是把从扩压器或从叶轮中( 没有扩压器时) 流出的气体汇集起来, 排至冷凝器或中间冷却器。图 6-8 所示为常用的一种蜗壳形式。蜗壳一般是装在每段最后一级的扩压器之后,也有的最后级不用扩压器而将蜗壳直接装在叶轮之后, 如图 6-9 所示。其中 a 为蜗壳前装有扩压器; a) 蜗壳前为扩压器 b) 蜗壳前为叶轮 c) 不对称内蜗壳 b 为蜗壳直接装在叶轮之后; c 为不对称内蜗壳,是空调用单级机组中常用的形式。蜗壳的横截面常见的有圆形、梯形等。(7 )密封离心式制冷压缩机中常用的密封型式有如下几种。 1) 迷宫式密封又称为梳齿密封,主要用于级间的密封,如轮盖与轴套的内密封及平衡盘处的密封。常见的如图 6-10 所示。 a) 镶嵌曲折型密封 b) 整体平滑型密封 c) 台阶型密封 2) 机械密封主要用于开启式压缩机中的转轴穿过机器外壳部位的轴端密封。如图 6-11 所示。 1—轴封壳体 2 —弹簧 3、7—O 形圈 4—静环座 5—静环 6—动环 a) 单片油封 b) 充气油封 3) 油封图 6-12a 为简单的单片油封。图 6-12b 为充气密封。在空调用离心式制冷压缩机上, 主要采用充气密封。除上述主要零部件外, 离心式制冷压缩机还有其它一些零部件。如: 减少轴向推力的平衡