CN107165869A - 压缩机补气结构和压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种压缩机补气结构和压缩机。该压缩机补气结构包括：第一扩压器、第一蜗壳和回流器，所述第一扩压器的输出端通过所述第一蜗壳与所述回流器的输入端连接，且所述第一蜗壳上开设有补气口。本发明的补气方式采用蜗壳补气，补气冷媒经第一蜗壳进口进入压缩机中，补气冷媒沿着第一蜗壳的周向流动的同时，不断由回流器进口进入主流区。由于补气冷媒的周向流动，补气冷媒有较大的旋转速度，与主流速度相同，因此，可以有效减小补气与主流的掺混损失，进而提高离心压缩机的气动效率。

Description

压缩机补气结构和压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种压缩机补气结构和压缩机。
背景技术
在离心压缩机中，由于气体经压缩后，温度会急剧上升，在高温下，气体比容很大，在保证相同制冷量的情况下，压缩机能耗将会急剧增大。
为了降低压缩机耗功，提高制冷能力，常用多级压缩制冷循环。目前，使用最为广泛的是带有闪发蒸汽分离器(俗称经济器)的“双级压缩中间不完全冷却制冷循环”。
双级压缩制冷循环，是将从经济器分离出来的闪发蒸汽与来自低级压缩的排气相混合，降低了二级压缩的进气温度，使制冷剂气体比容下降，压缩机能耗降低。
但是，现有技术中的补气方案由于主流与补气流在气流速度大小及方向上的差别，导致补气产生较大气流掺混损失，降低了压缩机的气动效率。
发明内容
本发明实施例中提供一种压缩机补气结构和压缩机，以解决现有技术中补气带来气流掺混损失高、以致影响压缩机气动性能的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种压缩机补气结构，包括：第一扩压器、第一蜗壳和回流器，所述第一扩压器的输出端通过所述第一蜗壳与所述回流器的输入端连接，且所述第一蜗壳上开设有补气口。
作为优选，所述补气口设置在所述第一蜗壳的最大截面处。
作为优选，所述压缩机补气结构还包括第一叶轮，所述第一叶轮的输出端与所述第一扩压器的输入端连接。
作为优选，所述压缩机补气结构还包括第二叶轮，所述第二叶轮的输入端与所述回流器的输出端连接。
作为优选，所述压缩机补气结构还包括第二扩压器，所述第二扩压器的输入端与所述第二叶轮的输出端连接。
作为优选，所述压缩机补气结构还包括第二蜗壳，所述第二蜗壳的输入端与所述第二扩压器的输出端连接。
作为优选，所述第一扩压器的扩压器流道内设置有扩压器叶片A。
作为优选，所述第二扩压器的扩压器流道内设置有扩压器叶片B。
作为优选，所述回流器的回流器流道内设置有回流器叶片。
本发明还提供了一种压缩机，包括上述的压缩机补气结构。
本发明的补气方式采用蜗壳补气，补气冷媒经第一蜗壳进口进入压缩机中，补气冷媒沿着第一蜗壳的周向流动的同时，不断由回流器进口进入主流区。由于补气冷媒的周向流动，补气冷媒有较大的旋转速度，与主流速度相同，因此，可以有效减小补气与主流的掺混损失，进而提高离心压缩机的气动效率。
附图说明
图1是本发明实施例的压缩机补气结构的示意图；
图2是叶轮出口速度三角形示意图。
附图标记说明：1、第一蜗壳；2、第一叶轮；3、第二叶轮；4、第二蜗壳；5、扩压器流道；6、扩压器叶片A；7、扩压器流道；8、扩压器叶片B；9、回流器流道；10、回流器叶片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
请参考图2，压缩机在设计点工况运行时，气体冷媒经过第一叶轮后，由于冷媒随第一叶轮作圆周运动，气流绝对速度C由Cm和Ct组成，冷媒气流以绝对速度进入扩压器流道，冲击扩压器叶片扩压。气体冷媒经过扩压器叶片后，仍然有较大的旋转速度，经过回流器消旋后，气体冷媒的旋转速度才接近为零。在图2中，W为相对速度，U为旋转速度，C为绝对速度，且W+U＝C。
现有技术中的补气方案往往设置在回流器的进口，此时，气体冷媒旋转速度较大，补气冷媒往往没有旋转速度，补气冷媒与主流混合时由于速度方向不一致导致较大的掺混损失。
为此，本发明实施例提供一种压缩机补气结构，特别是一种离心压缩机补气结构。
该压缩机补气结构包括第一扩压器、第一蜗壳1(即补气蜗壳)和回流器，所述第一扩压器的输出端通过所述第一蜗壳1与所述回流器的输入端连接，且所述第一蜗壳1上开设有补气口。优选地，所述补气口设置在所述第一蜗壳1的最大截面处。优选地，所述回流器的回流器流道9内设置有回流器叶片10。
采用上述技术方案时，本发明的补气方式采用蜗壳补气，补气冷媒经第一蜗壳1进口进入压缩机中，其中，第一蜗壳1的截面积沿周向360°不断减小，补气冷媒沿着第一蜗壳1的周向流动的同时，不断由回流器进口进入主流区。由于补气冷媒的周向流动，补气冷媒有较大的旋转速度，与主流速度相同，因此，可以有效减小补气与主流的掺混损失，进而提高离心压缩机的气动效率。
进一步地，本发明通过合理设计第一蜗壳1的各周向截面积及与压缩机中心的距离，即合理组织补气速度大小及方向，能够有效减小补气与主流的掺混损失。
优选地，所述压缩机补气结构还包括第一叶轮2，所述第一叶轮2的输出端与所述第一扩压器的输入端连接。优选地，所述压缩机补气结构还包括第二叶轮3，所述第二叶轮3的输入端与所述回流器的输出端连接。第一叶轮2作为一级叶轮，第二叶轮3作为二级叶轮。优选地，所述第一扩压器的扩压器流道5内设置有扩压器叶片A6。优选地，所述第二扩压器的扩压器流道7内设置有扩压器叶片B8。
优选地，所述压缩机补气结构还包括第二扩压器，所述第二扩压器的输入端与所述第二叶轮3的输出端连接。优选地，所述压缩机补气结构还包括第二蜗壳4，所述第二蜗壳4的输入端与所述第二扩压器的输出端连接。
工作时，冷媒气流依次经过第一叶轮2、第一扩压器的扩压器流道5，补气冷媒经第一蜗壳1进口进入压缩机中。补气冷媒沿着第一蜗壳1的周向流动的同时，不断由回流器进口进入主流区。由于补气冷媒的周向流动，补气冷媒有较大的旋转速度，与主流速度相同，因此，可以有效减小补气与主流的掺混损失，进而提高离心压缩机的气动效率。然后，经第二叶轮3、第二扩压器的扩压器流道7，最后由第二蜗壳4流出。
本发明还提供了一种压缩机，包括上述的压缩机补气结构。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机补气结构，其特征在于，包括：第一扩压器、第一蜗壳(1)和回流器，所述第一扩压器的输出端通过所述第一蜗壳(1)与所述回流器的输入端连接，且所述第一蜗壳(1)上开设有补气口。
2.根据权利要求1所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述补气口设置在所述第一蜗壳(1)的最大截面处。
3.根据权利要求1所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述压缩机补气结构还包括第一叶轮(2)，所述第一叶轮(2)的输出端与所述第一扩压器的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述压缩机补气结构还包括第二叶轮(3)，所述第二叶轮(3)的输入端与所述回流器的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述压缩机补气结构还包括第二扩压器，所述第二扩压器的输入端与所述第二叶轮(3)的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述压缩机补气结构还包括第二蜗壳(4)，所述第二蜗壳(4)的输入端与所述第二扩压器的输出端连接。
7.根据权利要求1所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述第一扩压器的扩压器流道(5)内设置有扩压器叶片A(6)。
8.根据权利要求5所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述第二扩压器的扩压器流道(7)内设置有扩压器叶片B(8)。
9.根据权利要求1所述的压缩机补气结构，其特征在于，所述回流器的回流器流道(9)内设置有回流器叶片(10)。
10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的压缩机补气结构。
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