CN105143787B - 压缩机轴承冷却 - Google Patents

压缩机轴承冷却 Download PDF

Info

Publication number
CN105143787B
CN105143787B CN201480018388.6A CN201480018388A CN105143787B CN 105143787 B CN105143787 B CN 105143787B CN 201480018388 A CN201480018388 A CN 201480018388A CN 105143787 B CN105143787 B CN 105143787B
Authority
CN
China
Prior art keywords
injector
pump
refrigerant
mechanical pump
inflow entrance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480018388.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105143787A (zh
Inventor
U.J.荣松
V.M.西什特拉
Z.A.乔里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of CN105143787A publication Critical patent/CN105143787A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105143787B publication Critical patent/CN105143787B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F25B1/053—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/006—Cooling of compressor or motor
    • F25B31/008—Cooling of compressor or motor by injecting a liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
    • F25B2341/0012—Ejectors with the cooled primary flow at high pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
    • F25B2341/0015—Ejectors not being used as compression device using two or more ejectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/16—Lubrication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

一种蒸气压缩系统(20)包括压缩机(22)，该压缩机具有支撑转子和/或一个或多个工作元件(44)的一个或多个轴承系统(66；68)。一个或多个轴承进给通道(114)连接至轴承以使流体沿供给流路行进至轴承。机械泵(130；330)定位成沿供给流路驱动流体。喷射器(140，150)具有联接至机械泵的动力流入口(142，152)以从机械泵接收致冷剂。

Description

压缩机轴承冷却
相关申请的交叉引用
声明享有2013年3月25日提交且名称为“压缩机轴承冷却”的申请号为61/805055的美国专利申请的权益，通过引用的方式将该美国专利申请的公开内容如详细阐述的那样以其整体并入本文。
背景
本公开涉及蒸汽压缩系统，更具体地，本公开涉及具有电动马达驱动的压缩机这样的系统。
电动马达驱动的压缩机的一个特定用途为液体冷却器。一个示例性液体冷却器使用半封闭式离心压缩机。示例性单元包括压缩机、冷凝器单元、蒸发器单元、膨胀装置和各种额外构件的独立组合。一些这样的示例性压缩机包括在马达转子和叶轮之间介入的传动器以将叶轮驱动为比马达更快的速度。
在各种不同的压缩机中，马达可暴露于致冷剂流的旁路以冷却马达和/或润滑轴承。
在大多数制冷系统中(尤其是使用螺旋式压缩机和往复式压缩机的那些)，将润滑剂(例如，油)添加至致冷剂。该油可从致冷剂流选择性地分离，并被重新引入以用于润滑(例如，在机械分离器或蒸馏器中分离，且然后沿着轴承返回到润滑端口)。其他压缩机(尤其是离心式压缩机)是无油的。在这种无油压缩机中，致冷剂本身可被引导至轴承以冷却和润滑轴承。示例性轴承是滚珠轴承类型的轴承，其中滚珠由陶瓷材料制成。致冷剂可由机械泵抽取以用于输送至轴承。
在这样的无油压缩机中，提供启动润滑造成问题。取决于操作条件，机械泵的吸入端口可能不利地定位成提供致冷剂。美国专利号6654560公开了一种双叶轮泵，其中一个叶轮定位成从蒸发器抽取且另一个叶轮定位成从冷凝器抽取。
概要
本公开的一个方面涉及包括压缩机的蒸汽压缩系统，该压缩机包括壳体组件，该壳体组件具有吸入端口和排出端口以及马达隔室。电动马达具有在马达隔室内的定子和在定子内的转子。转子安装用于围绕转子轴线旋转。一个或多个工作元件联接至转子以在至少第一条件下通过转子驱动，以便使流体通过吸入端口抽入和从排出端口排出。一个或多个轴承系统支撑转子和/或一个或多个工作元件。一个或多个轴承进给通道联接至轴承以使流体沿着供给流路行进至轴承。机械泵定位成将流体沿着供给流路驱动至该一个或多个轴承。第一换热器沿着致冷剂主流路在排出端口的下游。在至少第一操作模式下，膨胀装置在该第一操作模式下沿着主流路在第一换热器的下游。第二换热器在膨胀装置的下游并联接至吸入端口以返回致冷剂。在该第一操作模式下，该系统还包括喷射器，该喷射器具有联接至机械泵以从机械泵接收致冷剂的动力流入口、吸入流入口和出口。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，从喷射器出口的排出流路至少部分地反馈到机械泵。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，供给流路在至少一个操作条件下从吸入流入口行进穿过喷射器到出口。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，喷射器的吸入流路从第二换热器延伸到喷射器吸入流入口。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，喷射器的动力流路在泵的下游从供给流路分支并延伸至动力流入口。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，喷射器是第一喷射器且该系统还包括第二喷射器。第二喷射器具有动力流入口、吸入流入口和出口(146)。第二喷射器的动力流路在泵的下游从供给流路分支并延伸至第二喷射器动力流入口。第二喷射器的吸入流路从第二换热器延伸至第二喷射器吸入流入口。第二喷射器的出口流路从第二喷射器出口反馈到第一喷射器吸入流入口。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，第一喷射器动力流入口从第一换热器接收流体且第二喷射器出口流路反馈到第一换热器。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，第一喷射器动力流入口从第一换热器的贮槽接收流体且第二喷射器出口流路反馈到贮槽。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，该压缩机是离心式压缩机且该一个或多个工作元件包括一个或多个叶轮。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，该一个或多个叶轮是安装到转子用于随其直接同轴旋转的单个叶轮。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，一个或多个轴承排放通道定位成使所述流体行进到吸入壳体气室。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，一个或多个轴承排放通道定位成使所述流体行进到第二换热器。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，下列一项或多项：该系统是冷却器；该系统具有选自由低压致冷剂和中压致冷剂构成的组的致冷剂注入；该系统具有选自由HFC致冷剂和HFO致冷剂构成的组的致冷剂注入；该系统具有选自由R1233zd、R1234yf、R1234ze和R134a构成的组的致冷剂注入；以及，该机械泵是齿轮泵、离心泵、再生泵、螺旋泵或叶片泵。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，该系统还包括控制器，其配置成在启动压缩机之前启动机械泵。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，控制器配置成在感测到阈值条件时关闭机械泵以及并保留压缩机运转。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，用于操作该系统的方法包括：启动机械泵；在启动机械泵后，启动马达以使流体通过吸入端口抽入和从排出端口排出流体；以及，关闭机械泵同时继续运转马达。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，在感测到第一阈值条件后启动马达，并且在感测到第二阈值条件后关闭机械泵。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，监测流或压力参数，并且响应于指示流的不足的所述参数，重新启动机械泵同时继续运转马达。
在任何前述实施例的另外的或备选实施例中，重新启动机械泵同时继续运转马达，关闭马达同时继续运转机械泵，以及在关闭马达后关闭机械泵。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。其他特征、方面和优点从该描述和附图以及从权利要求将是显而易见的。
附图说明
图1是冷却器系统的部分示意图。
图2是第二冷却器系统的部分示意图。
图3是第三冷却器系统的部分示意图。
图3A是图3的冷却器系统的泵的部分放大示意图。
图4是简化的控制流程图。
在各个附图中相同的参考数字和标记表示相似的元件。
详细描述
图1示出了蒸气压缩系统20。示例性蒸气压缩系统20是冷却器系统。该系统20包括由吸入线路25进给的具有吸入端口(入口)的压缩机22以及进给排出线路27的排出端口(出口)26。该系统还包括在正常操作模式下为排热换热器(例如，气体冷却器或冷凝器)的第一换热器28。在基于现有冷却器的示例性系统中，换热器28是冷凝器单元29中的致冷剂-水换热器，其中致冷剂通过外部水流520(入口)、520'(出口)冷却和冷凝。
该系统还包括第二换热器30(在正常模式下为吸热换热器或蒸发器)。在该示例性系统中，换热器30是用于冷却蒸发器单元31内的冷却水流522(入口)、522'(出口)的致冷剂－水换热器。膨胀装置32(例如，电控阀、固定孔口或浮子控制阀)沿正常模式下的主致冷剂流路34(该流路由相关联的管路等部分地环绕，并包括吸入线路25、排出线路26和中间线路35)在排热换热器的下游并在吸热换热器30的上游。示例性致冷剂－水换热器28和30包括运送水流的管束，并且与在单元29和31的外壳内的管束周围经过的致冷剂有换热关系。该换热器的水入口和出口示出为未编号。
示例性压缩机是具有壳体组件(壳体)40的离心式压缩机。壳体组件容纳电动马达42以及一个或多个工作元件44(用于离心式压缩机的一个或多个叶轮；用于涡旋式压缩机的一个或多个涡旋件；或用于往复式压缩机的活塞)，该工作元件可在第一模式下由电动马达驱动以使流体(致冷剂)通过吸入端口抽入，压缩流体，并从排出端口排出流体。示例性离心工作元件包括由马达直接驱动的绕轴线500的旋转叶轮。备选离心式压缩机可具有将马达联接至叶轮的传动器。
壳体限定马达隔室60，马达隔室60将马达的定子62容纳在该隔室内。马达的转子64部分地在定子内并且安装用于围绕转子轴线500旋转。示例性的安装是经由一个或多个轴承系统66、68，其将转子的轴70安装至壳体组件。示例性叶轮44被安装至轴(例如，端部72)以作为绕轴线500的单元随其旋转。示例性轴承系统66将轴的中间部分安装至壳体组件的中间壁74。示例性轴承系统68将轴的相对端部安装至壳体组件的端壁/盖部76。在壁74和76之间，壳体包括大体上围绕马达隔室的外壁78。
该示例性系统供给致冷剂以冷却马达和/或冷却或者润滑轴承。该示例性系统是“无油”系统。这并不排除少量的油的存在。例如，传统的油润滑冷却器可具有超过70％的油(按重量)的润滑/冷却流。相比之下，该示例性系统具有大大多于50％的致冷剂(按重量)的流，更具体地超过70％的致冷剂(按重量)(少于30％的油(按重量))或者多于90％、95％或99％的致冷剂(按重量)。油的引入可堵塞蒸发器管道并减少蒸发器中的热传递。在低于1％的油浓度的情况下可能基本上与蒸发器中的传热无干扰。
图1示出了具有主入口90和主出口92的冷凝器。类似地，蒸发器具有主入口94和主出口96。图1还示出了用于将致冷剂输送至轴承的供给流路100。示例性供给流路从冷凝器28(示例性致冷剂－水换热器28中的冷凝器单元29的第二出口102)延伸。流路100延伸至轴承66和68处的端口106、108。流路100可进入沿着压缩机壳体的一个或多个端口110、112(例如，由供给线路114的分支进给)。过滤器116沿着示例性供给线路114(备选过滤器位置在流的任何分支之前在泵出口134的正下游)。此转向的致冷剂的流可经由返回流路或分支120返回到主流路。流路120可沿着线路122延伸，该线路122从沿着马达壳的端口124延伸到排热换热器30(致冷剂－水换热器的示例中的单元31)处的端口126。在示出的示例中，端口124对马达隔室60直接开放以收集可能已绕过靠近轴承的密封件的致冷剂。备选实施方式可包括延伸穿过壳体到轴承自身的返回通路。
为了驱动供给流，存在机械泵130。示例性机械泵是具有驱动相应叶轮或齿轮的电动马达的离心泵或齿轮泵。示例性泵130具有入口端口132和出口端口134。
图1还示出了用于辅助将致冷剂供给至轴承的两个喷射器140和150。其中每个喷射器具有动力流入口或主入口142、152，第二入口或吸入口144、154，以及出口146、156。
喷射器140具有从换热器单元31上的端口162延伸的吸入线路160以抽取主流路的吸入流。用于喷射器140的动力流经由线路164由泵130提供，线路164在泵出口端口134和轴承之间的供给流路分支。喷射器140的组合排出流经由线路166输送回到下列一者或两者：(a)泵130的上游的供给流路100；(b)或者主流路34(例如，膨胀装置32的上游)。在这个示例中，线路166延伸到贮槽104中的出口168以在供给流路100从主流路34分支之处的正上游排出组合流170。示例性贮槽包括在出口160的下方/下游的滤网172。液体致冷剂积聚物174可占据贮槽，在贮槽中或换热器28/单元29的主体中向上延伸到表面176。贮槽可包括浮子阀(未示出)。
以类似于喷射器140的方式，喷射器150的动力端口152可经由线路184接收流，线路184也从泵130的下游的供给流路分支。经由从端口102延伸到吸入端口154的线路180抽取吸入流。经由线路186将组合排出流输送至端口132。如下面进一步论述的，可提供额外的装置以用于影响通过喷射器的流。这些可包括定位成控制通过喷射器和/或旁通喷射器的一个或多个流的阀。在图1的示例中，旁路线路190在线路180和114之间延伸以旁通喷射器150和泵130。阀192可沿线路定位或定位在其端部中的一个以控制穿过其中的流。此外，将阀194定位在线路160中以选择性地控制喷射器140的吸入流。线路190可具有备选起源，诸如线路35或贮槽104。可提供用于输送流的另外的备选装置而不通过泵或喷射器泵送。
图1还示出了控制器200。该控制器可从输入装置(例如，开关、键盘等)和传感器(未示出，例如，在各系统位置处的压力传感器和温度传感器)接收用户输入。控制器可经由控制线路(例如，硬连线或无线通信路径)联接至传感器和可控制的系统构件(例如，阀、轴承、压缩机马达、叶片促动器等)。控制器可包括一个或多个：处理器；存储器(例如，用于存储由处理器执行的程序信息以完成操作方法以及用于存储由程序使用或产生的数据)；以及用于与输入/输出装置和可控制的系统构件交互的硬件接口装置(例如，端口)。
如下面进一步论述的，可省略这些喷射器中的一个或两者。例如，图2的系统220除去了喷射器150。图3示出了备选实施例320，其中将泵安装为使其入口直接在冷凝器贮槽的底部。示例性泵为具有诱导器的离心泵，该诱导器与其正上游的叶轮共同旋转。
喷射器用于确保泵操作以在特定条件下将致冷剂供给至轴承。一个示例性的条件是启动条件。在启动条件下，冷凝贮槽中的致冷剂可能存在一种或多种性质，其可不利地影响泵的至少一些形式的操作和定位。
在一个或多个示例性启动条件中，喷射器140可用于将液体致冷剂从蒸发器传输到冷凝器，以便然后通过机械泵来泵送。在示例性的水冷式冷却器中，蒸发器中的水可能比冷凝器中的水更冷。这导致致冷剂冷凝并转移到蒸发器。即使在贮槽中有足够的初始液体(通常是贮槽在系统的最低的部分的情况)以填装泵，此少量的液体可被迅速消耗。因此，喷射器140有助于快速补充该致冷剂以提供用来泵送到轴承的进一步的致冷剂并向轴承提供连续的致冷剂供给。
在一个或多个示例性启动的情形中，喷射器150可用于防止机械泵的气穴。在启动时，所有的液体致冷剂通常处于或接近饱和。如果在泵中存在温度的升高，泵可汽封(例如，进入泵的致冷剂沸腾使得泵停止工作)。喷射器150因此有助于将致冷剂进给到机械泵以防止汽封。此喷射器的相对重要性可取决于诸如泵定位和泵配置的因素。离心泵相比齿轮泵较不倾向于汽封。因此，喷射器150在齿轮泵的情形下可特别有用。此外，泵到贮槽的接近可减少气穴的可能性。因此，图3的实施例将离心泵330(例如，具有电动马达331)定向为叶轮在上，其中泵入口332沿着贮槽的底部，以便容易地获取液体致冷剂。图3A将泵330示出为具有出口334。可经由通路342提供用于泵的轴承340的轴承润滑，通路342从线路180分支或更直接地从排气室344或泵的其他部分分支。可通过一个或多个通路350从轴承取回致冷剂。在示例性实施例中，通路350将致冷剂返回到叶轮354上游的端口352(例如，诱导器356的上游或沿着诱导器356)。
图4示出了操作的示例性顺序400。进行初始的要求启动402(例如，手动输入或由作为由控制器做出决定)。一旦要求启动，可以执行初始化403(例如，如果不是已经在这些条件下，打开阀194并且关闭阀192)。控制器然后启动404泵。这导致压力上升，并引起喷射器中的动力流。这造成流经由线路166流入冷凝器。
可持续地监测各种系统条件(例如，压力)。用来确定压缩机启动的示例性压力监测410包括判断是否存在足够的传送到轴承的流体压力或输送到轴承的流体流。在一个示例中，通过传感器(未示出)测量线路114中的压力并与通过另一个传感器(未示出)测量的蒸发器压力相比较。如果线路压力超过蒸发器压力达到第一阈值，则启动压缩机412。否则，存在延迟并重复判定直到满足条件为止。
接下来可判断420是否存在足够的流体压力以脱离泵。这个决定可反映类似的压力测量。例如，将感测的冷凝器压力与感测的蒸发器压力相比较。如果冷凝器压力超过蒸发器压力达到合适的阈值(该阈值与第一阈值相比可为相同的、更小或更大)，则泵脱离(停止)430发生。示例性泵脱离包括关掉泵马达，关闭阀194，并且打开旁路阀192，使得致冷剂从冷凝器绕过喷射器150、泵130和喷射器140直接行进到线路114中。
可能存在流充足的连续监测。该判定432可反映与方框420相同或类似的判定。如果判定流不足，则重新启动泵434。然后，系统可返回到方框420的监测。
在进一步的选项中存在停机过程，其可涉及改变喷射器和/或泵的操作。在示例性停机的情形中存在要求停机452。要求停机452可在包括自动化控制和用户命令的若干方式中的任何方式下发起。示例性切换然后涉及启动(重新启动)454泵(如果没有运行)，关闭456旁路阀192，以及打开458阀194，将蒸发器致冷剂提供到喷射器140。这三个步骤以特定的顺序连续地示出，然而，它们可以同时的顺序或其他顺序的各种组合来执行。可能存在某些瞬间压力波动；因此，稳定470可涉及设定时间延迟或压力的连续测量以及差异的跟踪(示出)。一旦稳定，关闭压缩机(关闭或停止)472。当压缩机停止旋转时，可关闭泵(关闭或停止)476或者可存在固定或其它的延迟474。
相同的基本控制可应用到图2和图3的实施例。
在说明书和下面的权利要求中使用的“第一”，“第二”等仅用于权利要求内的区别，并不一定表示相对或绝对的重要性或时间次序。类似地，在权利要求中将一个元件标识为“第一”(或类似的)并不排除在另一权利要求中或在说明书中将这样的“第一”元件标识为被称为“第二”(或类似的)的元件。
下面的权利要求中的引用并不排除集成或分开。例如，尽管喷射器、线路、阀等可能以类似于压缩机和换热器的方式在权利要求中列出，但这不排除将这样的元件集成到压缩机或换热器中。类似地，如果指明压缩机具有元件，这并不需要这样的元件与压缩机的壳体集成，且这样的元件可与另一构件集成，同时具有到压缩机的任何特定的功能性或通信关系。
测量以英制单位给出的地方随后有包含SI或其它单位的附加说明，附加说明的单位是转换的且不应蕴涵在英制单位中找不到的精度。
虽然上面详细地描述了实施例，但这样的描述不意图限制本公开内容的范围。应当理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可作出各种修改。例如，当应用到现有压缩机或现有应用中的压缩机的重建时，现有压缩机或应用的细节可影响任何特定实施方案的细节。因此，其它实施例在所附权利要求的范围之内。

Claims (19)

1.一种蒸气压缩系统(20；220；320)，其包括：
压缩机(22)，其包括：
壳体组件(40)，其具有吸入端口(24)和排出端口(26)以及马达隔室(60)；
电动马达(42)，其具有在所述马达隔室(60)内的定子(62)和在所述定子(62)内的转子(64)，所述转子安装用于围绕转子轴线(500)旋转；
一个或多个工作元件(44)，其联接至所述转子以在至少第一条件下通过所述转子驱动，以便使流体通过所述吸入端口抽入和从所述排出端口排出所述流体；
一个或多个轴承系统(66，68)，其支撑所述转子和/或所述一个或多个工作元件，和
一个或多个轴承进给通道(114)，其联接至所述轴承以使流体沿着供给流路(100)行进至所述轴承；
机械泵(130；330)，其定位成将流体沿着所述供给流路驱动至所述一个或多个轴承；
第一换热器(28)，其在第一操作模式下沿着致冷剂主流路在所述排出端口的下游；
膨胀装置(32)，其在所述第一操作模式下沿着所述主流路在所述第一换热器的下游；以及
第二换热器(30)，其在所述第一操作模式下在所述膨胀装置的下游并联接至所述吸入端口以返回致冷剂，
所述系统还包括：
喷射器(140，150)，其具有：
动力流入口(142，152)，联接至所述机械泵以从所述机械泵接收致冷剂；
吸入流入口(144，154)；和
出口(146，156)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
排出流路从所述喷射器出口(146，156)至少部分地反馈到所述机械泵。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述供给流路在至少一个操作条件下从所述吸入流入口行进穿过所述喷射器(140，150)到所述出口。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述喷射器(140)的吸入流路(160)从所述第二换热器延伸到所述喷射器吸入流入口(144)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述喷射器(140，150)的动力流路在所述泵的下游从所述供给流路分支且延伸至所述动力流入口。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述喷射器是第一喷射器(150)；
所述系统还包括第二喷射器(140)，其具有：
动力流入口(142)；
吸入流入口(144)；和
出口(146)，
其中：
所述第二喷射器的动力流路在所述泵的下游从所述供给流路分支且延伸至所述第二喷射器动力流入口；
所述第二喷射器的吸入流路从所述第二换热器延伸至所述第二喷射器吸入流入口；以及
所述第二喷射器的出口流路从所述第二喷射器出口反馈到所述第一喷射器(150)吸入流入口。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述第一喷射器动力流入口从所述第一换热器接收流体；和
所述第二喷射器出口流路反馈到所述第一换热器。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述第一喷射器动力流入口从所述第一换热器的贮槽接收流体；和
所述第二喷射器出口流路反馈到所述贮槽。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述压缩机是离心式压缩机；和
所述一个或多个工作元件(44)包括一个或多个叶轮。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述压缩机是离心式压缩机；和
所述一个或多个工作元件(44)仅包括安装到所述转子用于随其直接同轴旋转的单个叶轮。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
一个或多个轴承排放通道(122)，其定位成使所述流体行进至所述第二换热器。
12.根据权利要求1所述的系统 ，其特征在于下列一项或多项：
所述系统为冷却器；
所述系统具有选自由低压致冷剂和中压致冷剂构成的组的致冷剂注入；
所述系统具有选自由HFC致冷剂和HFO致冷剂构成的组的致冷剂注入；
所述系统具有选自由R1233zd、R1234yf、R1234ze和R134a构成的组的致冷剂注入；和/或
所述机械泵是齿轮泵、离心泵、再生泵、螺旋泵或叶片泵。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
控制器(200)，其配置为：
在启动所述压缩机之前启动(404)所述机械泵(130；330)。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：
所述控制器配置成在感测(420)到阈值条件时关闭(430)所述机械泵并保留所述压缩机运转。
15.一种用于操作根据权利要求1所述的系统的方法，所述方法包括：
启动(404)所述机械泵；
在启动所述机械泵后，启动所述马达(412)以使所述流体通过所述吸入端口抽入和从所述排出端口排出所述流体；以及
关闭所述机械泵(430)同时继续运转所述马达。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
在感测(410)到第一阈值条件后启动所述马达；和
在感测(420)到第二阈值条件后关闭所述机械泵。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
监测(432)流或压力参数；和
响应于指示流的不足的所述参数，重新启动(434)所述机械泵同时继续运转所述马达。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
重新启动(454)所述机械泵同时继续运转所述马达；
关闭所述马达(472)同时继续运转所述机械泵；以及
关闭所述马达后关闭所述机械泵(476)。
19.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体包括液体致冷剂。
CN201480018388.6A 2013-03-25 2014-01-27 压缩机轴承冷却 Active CN105143787B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361805055P 2013-03-25 2013-03-25
US61/805055 2013-03-25
PCT/US2014/013155 WO2014158329A1 (en) 2013-03-25 2014-01-27 Compressor bearing cooling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105143787A CN105143787A (zh) 2015-12-09
CN105143787B true CN105143787B (zh) 2018-04-17

Family

ID=50185004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480018388.6A Active CN105143787B (zh) 2013-03-25 2014-01-27 压缩机轴承冷却

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10480831B2 (zh)
EP (1) EP2979042B1 (zh)
CN (1) CN105143787B (zh)
WO (1) WO2014158329A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101632013B1 (ko) * 2014-12-08 2016-06-21 엘지전자 주식회사 히트펌프 사이클을 구비한 응축식 의류 건조기 및 이의 제어방법
CN107429953A (zh) * 2015-03-30 2017-12-01 开利公司 低油制冷剂和蒸汽压缩系统
US10247448B2 (en) 2015-06-29 2019-04-02 Daikin Applied Americas Inc. Method of producing refrigeration with R1233zd
US11022351B2 (en) 2015-08-04 2021-06-01 Carrier Corporation Liquid sensing for refrigerant-lubricated bearings
WO2017027701A1 (en) * 2015-08-11 2017-02-16 Carrier Corporation Low-capacity, low-gwp, hvac system
US9822998B2 (en) * 2016-03-17 2017-11-21 Daikin Applied Americas Inc. Centrifugal compressor with motor cooling
CN109642759B (zh) * 2016-08-26 2021-09-21 开利公司 具有制冷剂润滑的压缩机的蒸气压缩系统
CN109690210B (zh) * 2016-08-26 2021-09-24 开利公司 带有制冷剂润滑的压缩机的蒸气压缩系统
CN107816823B (zh) 2016-09-14 2021-11-23 开利公司 制冷系统及其润滑方法
DE102017203043A1 (de) * 2017-02-24 2018-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Wärmepumpenanordnung und Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanordnung
US11821420B2 (en) * 2017-06-30 2023-11-21 Tesla, Inc. Electric pump system and method
CN110914545B (zh) 2017-07-28 2022-11-01 开利公司 润滑供应系统
KR102548674B1 (ko) * 2017-09-25 2023-06-28 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 2 단계 오일 동력 이덕터 시스템
US11959673B2 (en) * 2018-06-26 2024-04-16 Carrier Corporation Enhanced method of lubrication for refrigeration compressors
CN109654769B (zh) * 2018-10-16 2020-08-21 汤秉辉 压缩装置以及油路运作系统
CN109556256A (zh) * 2018-10-17 2019-04-02 青岛海尔空调电子有限公司 空调器
ES2912000T3 (es) * 2019-05-21 2022-05-24 Carrier Corp Aparato de refrigeración y uso del mismo
JP7469339B2 (ja) * 2019-06-17 2024-04-16 ジョンソン・コントロールズ・タイコ・アイピー・ホールディングス・エルエルピー 暖房、換気、空調、および／または冷凍（ｈｖａｃ＆ｒ）システム
US11846296B2 (en) * 2020-03-13 2023-12-19 Carrier Corporation Flushing of a touchdown bearing
US20220220976A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-14 Emerson Climate Technologies, Inc. Cooling system for centrifugal compressor and refrigeration system including same
CN115628907B (zh) * 2022-12-07 2023-06-02 江苏科华动力科技有限公司 两级气悬浮离心空压机轴承冷却气路流量检测系统及方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB662563A (en) 1949-04-04 1951-12-05 Harry Alexander Phillips Improvements in or relating to a refrigerating system
US3304998A (en) * 1964-06-23 1967-02-21 Carrier Corp Refrigerant storer for steam operated refrigeration system
US3286480A (en) * 1964-09-01 1966-11-22 Carrier Corp Steam powered refrigeration system
US3360958A (en) * 1966-01-21 1968-01-02 Trane Co Multiple compressor lubrication apparatus
US3392547A (en) 1966-09-06 1968-07-16 Borg Warner Absorption refrigeration system
US3742726A (en) 1971-06-02 1973-07-03 Carrier Corp Absorption refrigeration system
US4032312A (en) 1976-04-16 1977-06-28 Carrier Corporation Centrifugal compressor
US4523437A (en) 1980-10-14 1985-06-18 Hybrid Energy Systems, Inc. Vehicle air conditioning system
JP2596150B2 (ja) 1989-12-13 1997-04-02 日産自動車株式会社 車両用燃料タンクのエゼクタポンプ
US5117648A (en) 1990-10-16 1992-06-02 Northeastern University Refrigeration system with ejector and working fluid storage
US5165248A (en) * 1991-09-03 1992-11-24 Carrier Corporation Oil reclaim in a centrifugal chiller system
US6065297A (en) 1998-10-09 2000-05-23 American Standard Inc. Liquid chiller with enhanced motor cooling and lubrication
US6176092B1 (en) * 1998-10-09 2001-01-23 American Standard Inc. Oil-free liquid chiller
JP3650538B2 (ja) 1999-01-08 2005-05-18 株式会社スタジオアリス 写真撮影方法および写真撮影システム
US6237353B1 (en) * 1999-07-29 2001-05-29 Carrier Corporation System for removing parasitic losses in a refrigeration unit
US6216474B1 (en) * 1999-09-27 2001-04-17 Carrier Corporation Part load performance of variable speed screw compressor
US6182467B1 (en) 1999-09-27 2001-02-06 Carrier Corporation Lubrication system for screw compressors using an oil still
US6619430B2 (en) * 2001-10-12 2003-09-16 Carrier Corporation Refrigerant gas buffered seal system
JP4330369B2 (ja) * 2002-09-17 2009-09-16 株式会社神戸製鋼所 スクリュ冷凍装置
US6739147B1 (en) * 2002-11-27 2004-05-25 Carrier Corporation Alternate flow of discharge gas to a vaporizer for a screw compressor
DE602004006482T2 (de) 2003-01-21 2008-02-07 Jtekt Corp., Osaka Rundschleifmaschine
US7181928B2 (en) * 2004-06-29 2007-02-27 York International Corporation System and method for cooling a compressor motor
JP4984453B2 (ja) 2004-09-22 2012-07-25 株式会社デンソー エジェクタ式冷凍サイクル
AU2005334248A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-18 Carrier Corporation De-gassing lubrication reclamation system
JP2007051833A (ja) 2005-08-18 2007-03-01 Denso Corp エジェクタ式冷凍サイクル
CN101326413B (zh) * 2005-12-06 2012-04-25 开利公司 用于磁力轴承压缩机的急停轴承的润滑系统
US8647503B2 (en) 2006-11-06 2014-02-11 Eaton Industrial Corporation Filter assembly for fuel supply to actuators and fuel control system of aircraft engine and method
CA2694682C (en) * 2007-07-27 2014-12-02 Utc Power Corporation Oil recovery from an evaporator of an organic rankine cycle (orc) system
EP2425189A2 (en) 2009-04-29 2012-03-07 Carrier Corporation Transcritical thermally activated cooling, heating and refrigerating system
US20120234026A1 (en) * 2009-06-10 2012-09-20 Oh Jongsik High efficiency refrigeration system and cycle
CA2671914A1 (en) 2009-07-13 2011-01-13 Zine Aidoun A jet pump system for heat and cold management, apparatus, arrangement and methods of use
US10544801B2 (en) * 2009-10-21 2020-01-28 Carrier Corporation Centrifugal compressor part load control algorithm for improved performance
WO2012097193A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Caitin, Inc. Heating and cooling systems and methods
WO2012166325A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Carrier Corporation Compressor windage mitigation
CN103635697B (zh) * 2011-06-30 2016-08-17 开利公司 压缩机喘振检测
US20130104593A1 (en) * 2011-10-28 2013-05-02 Gasper C. Occhipinti Mass flow multiplier refrigeration cycle
CN104105931A (zh) * 2011-12-06 2014-10-15 特灵国际有限公司 无油液体冷却器的滚动轴承
US9303909B2 (en) * 2012-08-14 2016-04-05 Robert Kolarich Apparatus for improving refrigeration capacity
EP2979043B1 (en) * 2013-03-25 2020-08-19 Carrier Corporation Compressor
US9732997B2 (en) * 2013-04-29 2017-08-15 Carrier Corporation Low leakage seal for low pressure system
US10539352B2 (en) * 2013-05-02 2020-01-21 Carrier Corporation Compressor bearing cooling via purge unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP2979042B1 (en) 2020-08-26
US20160047575A1 (en) 2016-02-18
EP2979042A1 (en) 2016-02-03
WO2014158329A1 (en) 2014-10-02
CN105143787A (zh) 2015-12-09
US10480831B2 (en) 2019-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105143787B (zh) 压缩机轴承冷却
US10539352B2 (en) Compressor bearing cooling via purge unit
TWI577949B (zh) 潤滑及冷卻系統
US10274233B2 (en) Refrigerant cooling and lubrication system with refrigerant source access from an evaporator
US10228168B2 (en) Compressor bearing cooling
CN105899891B (zh) 蒸汽轮机驱动的离心式热泵
CN102859195A (zh) 制冷机
CN101963161B (zh) 涡轮压缩机及冷冻机
US20170102003A1 (en) Chiller Compressor Rolling Bearings with Squeeze Film Dampers
CN116783393A (zh) 用于离心式压缩机的冷却系统和包括该冷却系统的制冷系统
JP2011202817A (ja) 冷凍サイクル装置
JPH08319976A (ja) 油冷式空気圧縮機
CN212431383U (zh) 冷水机组
EP3745049B1 (en) Refrigeration apparatus
CN111365874B (zh) 冷媒循环系统
KR102002066B1 (ko) 향상된 펌프 유닛 및 상기 펌프 유닛의 제어 방법
CN110107527A (zh) 压缩机供油系统及压缩机供油方法
JP2011012895A (ja) ヒートポンプ装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant