CN108138791B - 带喘振控制的离心压缩机 - Google Patents

Abstract

用于冷却器(10)的离心压缩机(22)包括壳体(30)、入口导叶(32)、位于入口导叶(32)下游的叶轮(34)、马达(38)以及扩散器(36)。壳体(30)具有入口部(31a)和出口部(31b)，入口导叶(32)配置于入口部(31a)。叶轮(34)能够绕限定出轴向的旋转轴线(X)旋转，并且叶轮(34)至少在第一流量位置与第二流量位置之间沿着轴向能调节地安装在壳体(30)内。马达(38)使叶轮(34)旋转。扩散器(36)配置于叶轮(34)下游的出口部(31b)，出口部(31b)的出口端口(37)配置在叶轮(34)与扩散器(36)之间。

Description

带喘振控制的离心压缩机

技术领域

本发明主要涉及一种离心压缩机。更具体而言，本发明涉及一种带喘振控制(surge control)的离心压缩机。

背景技术

冷却器系统是从介质中去除热量的制冷机器或装置。通常使用诸如水之类的液体作为介质，并且冷却器系统在蒸气压缩制冷循环中运转。该液体接着能通过热交换器进行循环，以根据需要对空气或装备进行冷却。作为必要的副产品，制冷会产生废热，必须将其排放到环境中，或者为了获得更高的效率，将其回收以用于加热的目的。常规的冷却器系统通常使用离心压缩机，该离心压缩机通常被称为涡轮压缩机。因此，这种冷却器系统可以被称为涡轮冷却器。可选地，能使用其它类型的压缩机，例如螺杆压缩机。

在常规的(涡轮)冷却器中，制冷剂在离心压缩机中被压缩并被送到热交换器，在该热交换器中，在制冷剂与热交换介质(液体)之间发生热交换。这种热交换器被称为冷凝器，因为制冷剂在该热交换器中冷凝。作为结果，热量被传递到介质(液体)以加热介质。离开冷凝器的制冷剂通过膨胀阀膨胀，并被送到另一个热交换器，在该热交换器中，在制冷剂与热交换介质(液体)之间发生热交换。该热交换器被称为蒸发器，因为制冷剂在该热交换器中加热(蒸发)。作为结果，热量从介质(液体)传递到制冷剂，从而使液体冷却。来自蒸发器的制冷剂接着返回到离心压缩机，并重复该循环。所用的液体通常是水。

常规的离心压缩机基本上包括壳体、入口导叶、叶轮、扩散器、马达、各种传感器以及控制器。制冷剂依次流过入口导叶、叶轮以及扩散器。因而，入口导叶联接到离心压缩机的进气端口，而扩散器联接到叶轮的出气端口。入口导叶对进入叶轮的制冷剂气体的流量进行控制。叶轮通常在不改变压力的情况下增加制冷剂气体的速度。扩散器在不改变速度的情况下增加制冷剂压力。马达使叶轮旋转。控制器控制马达、入口导叶以及膨胀阀。以这种方式，制冷剂在常规的离心压缩机中被压缩。入口导叶一般是可调节的，并且马达速度一般是可调节的，以对系统的功率进行调节。另外，扩散器可以调节，以进一步对系统的功率进行调节。控制器控制马达、入口导叶以及膨胀阀。控制器能进一步控制任何附加的、诸如扩散器之类的可控元件。

当压缩机后面的压力高于压缩机出口压力时，流体趋向于反向或甚至回流到压缩机中。作为结果，压力将降低，入口压力将增加，并且流动再次反向。这种称为喘振的现象会重复并循环发生。当喘振发生时，压缩机失去维持峰值水头(peak head)的能力，而使整个系统变得不稳定。在压缩机速度改变或入口导叶角度改变期间的喘振点的集合称为喘振线。在正常条件下，压缩机在喘振线的右侧运行。然而，在启动/紧急停机期间，由于流量减少，运行点将朝向喘振线移动。若是在运行点接近喘振线的条件下，则在叶轮和扩散器中会发生流动再循环。引起流动分离的流动再循环最终将导致排出压力下降，而从吸入到排出的流动将恢复。喘振会导致压缩机过热到超过单元的最大允许温度的温度点。另外，因转子从主动侧到非主动侧的前后移位，喘振能导致推力轴承的损坏。这被定义为压缩机的喘振周期。

因此，已经开发了控制喘振的技术。例如，参见日本专利公开第5-263796号。

发明内容

在常规的离心压缩机中，当通过上述技术或任何其它已知技术来预测喘振时，压缩机控制器可以控制各种部件来控制喘振。例如，可以控制入口导叶和/或排出扩散器叶片，或者可以增加压缩机的速度，以控制喘振。虽然这些技术起到相当好的作用，但这些系统可能需要额外的部件，因此，增加了成本。另外，这些技术可能会降低压缩机的性能。

因此，本发明的一个目的是提供一种在不降低性能的情况下控制喘振的离心压缩机。

本发明的另一个目的是提供一种在结构和/或附加部件不会过度复杂的情况下控制喘振的离心压缩机。

一个或多个上述目的基本上可以通过提供一种适用于冷却器的离心压缩机来实现，上述离心压缩机包括：壳体，上述壳体具有入口部和出口部；入口导叶，上述入口导叶配置于上述入口部；叶轮，上述叶轮配置于上述入口导叶的下游，上述叶轮能够绕限定出轴向的旋转轴线旋转，并且上述叶轮至少在第一流量位置与第二流量位置之间沿着上述轴向能调节地安装在上述壳体内；马达，上述马达布置并构造成使上述叶轮旋转；以及扩散器，上述扩散器配置于上述叶轮下游的出口部，上述出口部的排出端口配置在上述叶轮与上述扩散器之间。

从以下结合附图公开优选实施方式的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征、方面以及优点对于本领域技术人员来说会变得清楚可见。

附图说明

现参考构成本原始公开的一部分的附图：

图1表示根据本发明一实施方式的冷却器；

图2是图1所示的冷却器的离心压缩机的立体图，为了说明的目的，离心压缩机局部剖开并以截面示出；

图3是图2所示的离心压缩机的叶轮、马达以及磁轴承的纵剖视图；

图4是图1-3所示的离心压缩机的轴承、叶轮、壳体以及扩散器入口的部件的示意纵向视图，其中，叶轮位于局部打开(﹤100％)扩散器入口的轴向位置；

图5是图1-4所示的离心压缩机的轴承、叶轮、壳体以及扩散器入口的部件的示意纵向视图，其中，叶轮位于完全打开(100％)扩散器入口的轴向位置；

图6是表示径向磁轴承的位置的旋转磁轴承的轴的轴向图；

图7是表示离心压缩机的三个不同rpm的水头与流量的图表，其示出了喘振线；

图8是图2、图3的磁推力轴承的局部剖视俯视图；

图9是图2、图3和图8的磁推力轴承的剖视立体图；

图10是表示增加运行功率以控制喘振的方法的流程图；

图11是图1和图2的冷却器系统的冷却器控制器的示意图；

图12是表示图1和图2的冷却器系统的磁轴承组件、磁轴承控制部61、喘振预测部62以及喘振控制部63之间的关系的示意图。

具体实施方式

现将参照附图，对所选的实施方式进行说明。本领域技术人员从本公开中将清楚可见的是，以下的实施方式的描述仅被提供来用于说明，而不是为了限制由所附权利要求书及其等同物限定的本发明。

首先参照图1，示出了根据本发明一实施方式的冷却器系统10。冷却器系统10优选是以常规的方式使用冷却水和冷却器水的水冷式冷却器。本文所示的冷却器系统10是单级冷却器系统。然而，本领域技术人员根据本公开将清楚可见是，冷却器系统10可以是多级冷却器系统。冷却器系统10基本上包括串联连接在一起以形成回路制冷循环的控制器20、压缩机22、冷凝器24、膨胀阀26以及蒸发器28。另外，各种传感器S、T配置于图1所示的整个电路。除了控制喘振的冷却器系统之外，根据本发明的冷却器系统10是常规的冷却器系统。

参照图1-3，在所示的实施方式中，压缩机22是离心压缩机。所示实施方式的离心压缩机22基本上包括壳体30、入口导叶32、叶轮34、扩散器36、马达38、磁轴承组件40以及各种常规的传感器(仅示出一些)。控制器20接收来自各种传感器的信号，并以常规方式对入口导叶32、马达38以及磁轴承组件40进行控制，以下进行更详细说明。制冷剂依次流过入口导叶32、叶轮34以及扩散器36。入口导叶32以常规方式对进入叶轮34的制冷剂气体的流量进行控制。叶轮34通常在不改变压力的情况下增加制冷剂气体的速度。马达速度确定制冷剂气体速度的增量。扩散器36在不改变速度的情况下增加制冷剂压力。马达38经由轴42使叶轮34旋转。磁轴承组件40对轴42进行磁支承。以这种方式，制冷剂在离心压缩机22中被压缩。壳体具有入口部31a和出口部31b。出口部31b的出口端口37通向扩散器36。

在所示实施方式中，冷却器系统10以常规方式预测喘振。参见例如美国专利第5,095,714号。然而，当预测喘振时，根据本发明的冷却器系统10控制喘振。具体而言，控制器20对输送到磁轴承组件40的电流进行控制，以对叶轮34的轴向位置进行控制，下面将进行更详细说明。

参考图2-3，磁轴承组件40是常规的磁轴承组件，因而，除了与本发明有关之外，本文将不会详细讨论和/或说明。相反，对于本领域技术人员来说清楚可见是，在不偏离本发明的情况下，可以使用任何合适的磁轴承。如图2所示，磁轴承组件40优选包括第一径向磁轴承44、第二径向磁轴承46以及轴向(推力)磁轴承48。在任何情况下，至少一个径向磁轴承44或46可旋转支承轴42。推力磁轴承48通过作用在推力盘45上而沿着旋转轴线X支承轴42。推力磁轴承48包括附接到轴42的推力盘45。推力盘45在垂直于旋转轴线X的方向上从轴42径向地延伸，并相对于轴42固定。轴42沿着旋转轴线X的位置(轴向位置)通过根据本发明的推力盘45的轴向位置来控制。第一径向磁轴承44和第二径向磁轴承46配置在马达38的相反的轴向端部上，或者能配置在相对于马达38(未示出)的相同的轴向端部上。以下更详细讨论的各种传感器对轴42相对于磁轴承44、46、48的径向和轴向位置进行感测，并以常规方式将信号发送到磁轴承控制部61。磁轴承控制部61接着以常规方式对输送到磁轴承44、46、48的电流进行控制，以将轴42维持在正确位置。由于诸如磁轴承组件40的磁轴承44、46、48之类的磁轴承和磁轴承组件的操作在本领域中是众所周知的，因此，除了与根据本发明的控制喘振有关之外，本文将不详细说明和/或示出磁轴承组件40。

磁轴承组件40优选是主动磁轴承44、46、48的组合，该磁轴承组件40利用非接触位置传感器54、56、58来监测轴位置，并将指示轴位置的信号发送到磁轴承控制部61。因此，每个磁轴承44、46、48优选是主动磁轴承。磁轴承控制部61使用该信息对通向磁致动器的所需电流进行调节，以径向和轴向地保持适当的转子位置。主动磁轴承在本领域中是众所周知的，因而，除了涉及根据本发明的控制喘振之外，将不在本文详细说明和/或示出。

参照图1、图2和图11，控制器20包括磁轴承控制部61、喘振预测部62、喘振控制部63、变频驱动64、马达控制部65、入口导叶控制部66以及膨胀阀控制部67。磁轴承控制部61、喘振预测部62、喘振控制部63、变频驱动64、马达控制部65以及入口导叶控制部66形成离心压缩机控制部分的、电联接到压缩机22的I/O接口50的部件。

由于磁轴承控制部61连接到磁轴承组件40的若干部分并与控制器20的各个部分连通，因此，控制器20的各个部分能够接收来自压缩机22的传感器54、56、58的信号，执行计算并将控制信号传递到压缩机22的诸如磁轴承组件40之类的部件。类似地，控制器20的各个扇区能够接收来自传感器S、T的信号，执行计算并将控制信号传递到压缩机22(例如马达)和膨胀阀26。控制部和变频驱动64可以是单独的控制器，或者可以是冷却器控制器的仅一部分，上述冷却器控制器被编程为执行对本文所述部件的控制。换言之，对于本领域技术人员而言，从本公开中清楚可见的是，只要一个或多个控制器被编程为执行对本文所述的冷却器系统10的部件的控制，则控制部的精确数量、位置和/或结构、以及控制部分和/或控制器20能够在不偏离本发明的情况下进行改变。

控制器20是常规的控制器，因而包括至少一个微处理器或CPU、输入/输出(I/O)接口、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及存储设备(临时或永久)，这些设备形成被编程为执行一个或多个控制程序以控制冷却器系统10的计算机可读媒介。控制器20可以可选地包括：诸如小键盘之类的输入接口，上述输入接口接收来自用户的输入；以及显示设备，上述显示设备用于将各种参数显示给用户。上述部件和程序设计除了涉及控制喘振之外是常规的部件和程序设计，因此，除了理解实施方式所需之外，将不在本文中详细讨论。

磁轴承控制部61通常接收来自磁轴承组件40的传感器54、56、58的信号，并将电信号传输到磁轴承44、46、48，从而以常规方式将轴42保持在期望位置。更具体而言，磁轴承控制部61被编程为执行磁轴承控制程序，以在未预测到喘振的正常操作期间，以常规方式将轴42保持在期望位置。然而，若预测到喘振，则可以使用喘振控制部62和轴向磁轴承48来调节轴42的轴向位置。因而，固定到轴42的叶轮34的轴向位置可以相对于扩散器36进行调节，下面将进行更详细说明。

变频驱动64和马达控制部65接收来自至少一个马达传感器(未示出)的信号并控制马达38的转速，从而以常规方式控制压缩机22的功率。更具体而言，变频驱动64和马达控制部65被编程为执行一个或多个马达控制程序以控制马达38的转速，从而以常规方式控制压缩机22的功率。入口导叶控制部66接收来自至少一个入口导叶传感器(未示出)的信号，并且控制入口导叶32的位置，从而以常规方式控制压缩机22的功率。更具体而言，入口导叶控制部66被编程为执行入口导叶控制程序以控制入口导叶32的位置，从而以常规方式控制压缩机22的功率。膨胀阀控制部67控制膨胀阀26的开度，从而以常规方式控制冷却器系统10的功率。更具体而言，膨胀阀控制部67被编程为执行膨胀阀控制程序以控制膨胀阀26的开度，从而以常规方式控制冷却器系统10的功率。马达控制部65和入口导叶控制部66与膨胀阀控制部67一起工作，从而以常规方式控制冷却器系统10的总功率。控制器20接收来自传感器S和可选的传感器T的信号，从而以常规方式控制总功率。可选的传感器T是温度传感器。传感器S优选为用于以常规方式执行控制的常规压力传感器和/或温度传感器。

每个磁轴承44包括多个致动器74和至少一个放大器84。类似地，每个磁轴承46包括多个致动器76和至少一个放大器86。同样地，每个磁轴承48包括多个致动器78和至少一个放大器88。每个磁性轴承44、46、48的放大器84、86、88可以是多通道放大器，以控制其致动器的数量，或者可以包括用于每个致动器74、76、78的独立的放大器。在任一情况下，放大器84、86、88电连接到每个相应的磁轴承44、46、48的致动器74、76、78。

参照图11和图12，磁轴承控制部61电连接到喘振控制部63，并从喘振控制部63接收信号。磁轴承控制部61能够将轴42的期望的轴向位置调节为磁轴承48的可移位范围内的任意点。磁轴承控制部61被编程为对发送到磁轴承48的放大器88的电信号进行调节，以调节轴42的轴向位置。磁轴承48可以包括带双通道的放大器88，以分别独立地控制磁轴承48的每个致动器78，或者磁轴承48的每个致动器78可以具有唯一的相应的放大器88。磁轴承48的致动器78通过施加磁力而作用在推力盘45上。磁轴承48的致动器78产生基于电流的磁力。因而，通过对供给至每个致动器78的电流量进行控制，能够可变地控制磁力，下面将进一步详细说明。

在所示的实施方式中，磁轴承48包括：推力盘45；两个致动器78，两个上述致动器78配置在推力盘45的相反侧；两个位置传感器58，两个上述位置传感器58配置在推力盘45的相反侧；放大器88，上述放大器88电连接到两个上述致动器78；以及磁轴承控制部61。磁轴承控制部61电连接到放大器88、位置传感器58以及控制器20的其它部分。每个致动器78接收来自放大器88的相应电流，且每股电流由磁轴承控制部61确定，并通过信号连通至放大器88。磁轴承48的致动器78将推力盘45偏置到两个致动器78的净力达到平衡的轴向位置。在正常运转期间，轴42将被配置在图5所示的流量为100％的轴向位置处。

本发明的磁轴承控制部61与常规的磁轴承控制器的不同之处在于，本发明的磁轴承控制部61布置成接收至少一个外部信号。上述至少一个外部信号是指示向期望轴向位置进行调节的调节信号，上述调节信号是响应于预测的波动所需要的信号。磁轴承控制部61被编程为接收调节信号并对输出到磁轴承48的放大器88的信号进行调节，该信号指示待供给到磁轴承48的致动器78的电流量。换言之，本发明的磁轴承控制部61将会基于接收到的调节信号来对轴42在轴向上的位置进行调节。

当冷却器10的所有其它方面保持恒定时，叶轮34相对于入口的轴向位置将确定流出叶轮34的制冷剂流量和制冷剂流速。制冷剂的流量也将影响压缩机22的功率。由于轴42可移位到磁轴承48的可移位范围内的任意点，并且叶轮34附接到轴42，因此，叶轮34在轴向上也可移位到的无限数量的位置。叶轮的每个轴向位置导致唯一的流量和唯一的速度。因此，可以无限地调节来自压缩机的叶轮34的制冷剂的流量和流速。图4表示流量小于100％的叶轮34的轴向位置，该轴向位置可以是可移位范围内非最靠近扩散器36(图5所示)的任意点。图5表示流量为100％的叶轮34的轴向位置，在该轴向位置处，叶轮34配置在可移位范围的最靠近扩散器36的点处。

喘振控制部63被编程为在接收到来自喘振预测部62的信号时，控制喘振。来自喘振预测部62的信号指示预测喘振发生。喘振预测部62可以以诸如美国专利第5,095,714号所述的那些方式之类的方式，或者在不脱离本发明范围的情况下使用任何其它技术来预测喘振，这根据本公开是清楚可见的。然而，在所示实施方式中，喘振控制部63通过调节叶轮34的轴向位置(在本文图示中使叶轮朝向右侧移动)，即从图5所示的100％流量位置朝向打开较少的﹤100％的流量位置(图4中仅示出一个)调节，来控制喘振。若叶轮34的全部轴向位置调节不足以去除喘振预测部62所预测的喘振，则除了本文讨论和示出的技术之外，可以可选地使用其它诸如增加马达38的转速和/或调节入口导叶之类的常规技术。然而，通过使用由本文公开的叶轮34的轴向位置调节所实现的喘振控制，能够避免和/或去除一种或多种常规的喘振控制技术。例如，可以去除使用扩散器叶片的喘振控制。

喘振控制部63电连接到轴承控制部61。喘振控制部63将调节信号发送至磁轴承控制部61，以控制喘振。更具体而言，喘振控制部63通过使轴42在轴向上移位来控制喘振。更具体而言，喘振控制部63被编程为输出指示向叶轮34的轴向位置进行调节的调节信号。上述调节对应于可调节范围的部分。例如，每次调节可以是可调节范围的5％、10％或15％。因而，喘振控制部63被编程为通过对叶轮34增量移位时产生的压缩机22的流量进行调节来控制喘振。

喘振控制部63被编程为将叶轮34的轴向位置从正常运转位置(图5所示)调节到许多调节位置(图4中仅示出一个)。如上所述的增量调节仅是根据本公开的可调节的叶轮的轴向位置的一个例子。替代地，基于确定必须进行多少移位以控制由喘振控制部63计算的预测喘振，或者基于诸如映射之类的预定值，调节信号可以指示从喘振控制部63待发送到磁轴承控制部61的单个调节量，这将在下文中进一步详细说明。

喘振控制部63被编程为确定叶轮34的位置调节量。喘振控制部63被编程为基于压缩机22的至少一个运行参数来确定调节量。更具体而言，喘振控制部63被编程为基于预测的喘振来确定目标流量，这根据本公开是清楚可见的。例如，目标流量可以基于叶轮34入口处的制冷剂压力和扩散器内的制冷剂压力中的至少一个来确定。一旦喘振控制部63确定了目标流量，喘振控制部63接着计算出会产生目标流量的向叶轮34的轴向位置进行的调节。喘振控制部63接着将指示向指示叶轮34的轴向位置进行调节的调节信号发送至磁轴承控制部61。作为非限制性例子，可以通过增加冷却剂的速度来控制喘振。增加冷却剂的速度扩大了运转范围。因而，喘振控制部63可以产生与可调节范围的部分对应的调节信号。例如，由调节信号产生的每次调节可以是可调节范围的5％、10％或15％。

响应于上述调节信号，磁轴承控制部61将叶轮沿轴向从正常运转位置移位到调节位置。正常运转位置具有第一流量，而调节位置具有第二流量。作为非限制性例子，如图5所示，第一流量是压缩机22的峰值流量(100％)，而如图4所示，第二流量小于压缩机22的峰值流量。调节信号还可取决于基于喘振控制方法所确定的不同的流量，其中喘振控制部63被编程所执行喘振控制。根据本公开，对于本领域的普通技术人员来说清楚可见的是，可以使用基于喘振的预测计算所需调节量的各种方法。

参照图4和图5，流量将影响离开叶轮34的冷却剂的速度。在叶轮34的正常运转位置，空隙C小，而冷却剂离开叶轮处的间隙G大。在图4-图5中，为了便于理解，压缩机的空隙和结构大幅简化。在这种正常的布置中(图5)，离开叶轮32的冷却剂的流量是正常的，并且速度是正常的。在叶轮34响应于将发生喘振的预测而移位之后，如图4所示，间隙G相对于正常运转位置更小。在调节后的布置中，离开叶轮32的冷却剂的流量小于正常布置中的冷却剂的流量，并且冷却剂的速度大于正常布置中的冷却剂的速度。空隙C也增大，但从图2可知，空隙C不会影响离开叶轮34的冷却剂的流量或流速，因为空隙C优选是从朝叶轮供给冷却剂的入口导叶进行密封的。冷却剂的流量和速度的差异是由于调节布置中间隙G变窄所产生的结果。通常而言，空隙C的变化不会干扰冷却剂的流量和流速的变化，这根据本公开和如上所述可以理解。

第二流量和第二速度(叶轮34的调节位置)可以根据若干技术来确定。在一个实施方式中，喘振控制部63可以递增地调节流量。例如，若喘振控制部63从喘振预测部62接收到信号，则喘振控制部可以通过调节叶轮34的位置将流量调节5％。若喘振预测部62预测到喘振控制部63已经将流量调节了5％后，喘振控制部63通过调节叶轮34的位置将流量调节10％。这种递增调节流量的循环将持续到喘振预测部62预测到没有喘振，或喘振控制部63已经达到最大调节量为止。

替代地，第二流量和第二速度(叶轮34的调节位置)可以基于预测的喘振量由喘振控制部63来确定。换言之，若喘振预测部62预测到X量的喘振，则喘振控制部63可以被编程为确定调节量以应对X量的喘振。基于起因于X量的喘振的调节量，喘振控制部能够基于调节量生成调节信号，并调节叶轮34的位置。

另外，第二流量和第二速度(叶轮34的调节位置)可以基于预测的预定量由喘振控制部63来确定。例如，调节量可以是静态值，或者基于预定的映射。喘振控制部63可以在喘振控制部63每次接收到信号预测喘振并将叶轮34的位置调节到预定位置期间默认为预定的静态调节量。替代地，喘振控制部63可以基于预定映射来确定调节量。预定映射可以指示与喘振预测部63已经预测喘振的时间或期间相对应的调节量，并将叶轮34的位置调节到基于预定映射确定的位置。这样的预定映射一般由实验生成并编程到控制器20中。

常规而言，入口导叶控制部66通过控制入口导叶32来控制进入叶轮的制冷剂气体的流量。例如，导叶控制部也可以确定系统的目标功率，确定达到目标功率所需的导叶32的调节量，并控制导叶32以达到控制喘振的目标功率。然而，可调节的导叶32增加了常规冷却器系统的复杂性，并且是如此装备的常规冷却器系统的故障点。同样地，一些离心压缩机采用可去除的可调节扩散器叶片。

通过使用本文所述的技术来控制喘振，冷却器系统10不再限于经由入口导叶/导叶控制部和/或可调节的扩散器导叶来控制喘振。另外，其它调节结构可以去除或变得不必要。换言之，扩散器可以不具有扩散器叶片(可调节的扩散器叶片)(未示出)。替代地，入口导叶可以是固定且不可调节的(未示出)。通过上述导叶32，可以增加冷却器系统10的可靠性，并且可以降低成本。

参考图7，喘振是压缩机中稳定流动的完全终止，其通常在低流量时发生。图7表示分别在rpm1、rpm2、rpm3处将喘振点S1、S2、S3连接的喘振线SL。这些点是压缩机产生的压力小于压缩机下游管道压力处的峰值点。这些点表示喘振循环的开始。虚线PA表示喘振控制线。线PA与线SL之间的距离表明喘振控制方法低效。通过减小喘振控制线PA与喘振线SL之间的差异，压缩机22可以被控制为更高效。上述喘振控制方法的一个优点是，其提供了控制喘振的新颖方法，因而，与先前的方法相比，喘振控制线PA可以更靠近喘振线SL。

术语的通常解释

在理解本发明的范围时，本文所使用的术语“包括”及其派生词旨在表示开放式术语，其指定表述的特征、元件、零件、组、整体和/或步骤的存在，但是不排除其它未表述的特征、元件、零件、组、整体和/或步骤的存在。上述内容也适用于具有类似含义的诸如术语“包括”、“具有”及其派生词之类的术语。而且，当以单数形式使用时，术语“部件”、“部”、“部分”、“构件”或“元件”可以具有单个部件或多个部件的双重含义。

本文使用的用于描述由零件、部以及设备等执行的运行或功能的术语“检测”包括不需要物理检测的零件、部以及设备等，还包括确定、测量、建模、预测或计算等，以执行运行或功能。

本文所使用的用于描述设备的零件、部或部件的术语“构造”包括构成和/或编程为执行期望功能的硬件和/或软件。

本文所使用的诸如“大体上”、“大约”以及“大致”的程度术语是指改进后的术语的合理偏差量，而最终结果不会显著改变。

尽管仅选择了选定的实施方式以对本发明进行说明，但对于本领域技术人员来说，从本公开中应当明白，在本文中，能够在不脱离随附权利要求书限定的本发明的范围内进行各种改变和改型。例如，各种零件的尺寸、形状、位置或方向能够根据需要和/或期望来进行改变。直接连接或彼此接触地示出的零件能够具有配置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个元件来执行，反之亦然。一个实施方式的结构和功能能够在另一个实施方式中采用。所有优点不需要同时出现在特定实施方式中。现有技术中每个唯一的特征单独或与其它特征相结合，也应当被认为是申请人对进一步发明的单独描述，包括由这些特征所体现的结构和/或功能概念。因而，根据本发明的实施方式的上述描述仅被提供用于说明，并不旨在限制由随附权利要求书及它们的等同物所限定的本发明。

Claims (12)

1.一种离心压缩机，适用于冷却器，所述离心压缩机包括：

壳体，所述壳体具有入口部和出口部；

入口导叶，所述入口导叶配置于所述入口部；

叶轮，所述叶轮配置于所述入口导叶的下游，所述叶轮能够绕限定出轴向的旋转轴线旋转，

所述叶轮是封闭面式叶轮，所述叶轮在该叶轮的径向向内部分与该叶轮的径向向外缘部之间是封闭的，所述径向向内部分面向所述入口导叶并且流体经由所述径向向内部分进入所述叶轮，所述流体从所述径向向外缘部离开所述叶轮，

并且所述叶轮至少在第一流量位置与第二流量位置之间沿着所述轴向能调节地安装在所述壳体内，

所述第一流量位置和所述第二流量位置中的一个是100％流量位置，并且所述第一流量位置和所述第二流量位置中的另一个是比所述100％流量位置打开得少的﹤100％流量位置；

马达，所述马达布置并构造成使所述叶轮旋转；以及

扩散器，所述扩散器配置于所述叶轮下游的出口部，所述出口部的出口端口配置在所述叶轮与所述扩散器之间，

所述叶轮的所述径向向外缘部在所述﹤100％流量位置处与所述出口端口的轴向重叠比在所述100％流量位置处与所述出口端口的轴向重叠少。

2.如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，还包括：

叶轮轴向位置控制机构，所述叶轮轴向位置控制机构构造成对在至少第一流量位置与第二流量位置之间的叶轮的调节进行控制。

3.如权利要求2所述的离心压缩机，其特征在于，

所述叶轮附接到轴，所述轴布置并构造成被所述马达驱动旋转，

所述叶轮轴向位置控制机构包括附接到所述轴的推力轴承，并且所述推力轴承能调节地安装在所述壳体内，以在至少所述第一流量位置与所述第二流量位置之间移动所述叶轮。

4.如权利要求3所述的离心压缩机，其特征在于，

所述推力轴承是磁推力轴承，所述磁推力轴承能通过调节流向所述磁推力轴承的电流来加以调节。

5.如权利要求4所述的离心压缩机，其特征在于，

所述轴被径向磁轴承能旋转地支承。

6.如权利要求4所述的离心压缩机，其特征在于，

叶轮轴向位置控制机构还包括控制器，所述控制器被编程为基于所述离心压缩机的至少一个运行参数来控制所述磁推力轴承的调节。

7.如权利要求6所述的离心压缩机，其特征在于，

所述离心压缩机的所述至少一个运行参数包括所述叶轮的入口处的压力和所述扩散器内的压力中的至少一个。

8.如权利要求7所述的离心压缩机，其特征在于，

所述离心压缩机的所述至少一个运行参数包括所述叶轮的入口处的压力与所述扩散器内的压力之间的差值。

9.如权利要求1至8中任一项所述的离心压缩机，其特征在于，

所述叶轮在无限个流量位置之间沿着轴向方向能调节地安装在所述壳体内。

10.如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，

所述扩散器不包括扩散器叶片。

11.如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，

所述扩散器不包括能调节的导叶。

12.如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，

所述入口导叶是不能调节的。

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