CN108870790A - 一种离心式冷水机组电机冷却系统 - Google Patents

一种离心式冷水机组电机冷却系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离心式冷水机组电机冷却系统，包括有离心压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀、过冷器、喷液电子膨胀阀、调节阀，其中离心压缩机、冷凝器、过滤器、过冷器热侧通道、蒸发器构成主循环回路，过冷器冷侧通道向压缩机的电机腔内输送制冷剂以对压缩机的电机降温。本发明分别对压缩机电机定子和转子利用气态制冷剂冷却，通过过冷器保证喷液冷却的制冷剂为气态进入电机，避免有液态制冷剂对高速旋转的电机转子造成损伤。

Description

一种离心式冷水机组电机冷却系统
技术领域
本发明涉及制冷设备领域，具体是一种离心式冷水机组电机冷却系统。
背景技术
离心式冷水机组冷量范围大，能效比高，是一种大型冷水机组目前受到市场的青睐，磁悬浮离心式冷水机组可实现无油润滑，进一步提高系统能效，取消油路简化系统配置，提高了系统运行可靠性，压缩机运行时电机冷却系统的好坏又对机组的可靠运行至关重要，目前市场上离心机电机冷却方式主要是采用液体冷却，从冷凝器取液经过节流降压后直接进入电机定子中进行冷却，而通常电机转子实际需要的冷却量要大于定子需要冷却量，因此仅仅通过一个定子冷却通道来冷却整个电机效果大打折扣，且因冷却的制冷剂一般是气液混合状态，存在对电机造成液击风险，增加了电机的故障率。
发明内容 本发明的目的是提供一种离心式冷水机组电机冷却系统，保证进入离心压缩机的电机转子内部冷却的制冷剂为气态，确保电机转子安全运行。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：包括离心压缩机、冷凝器、过滤器、过冷器、蒸发器，离心压缩机的主出口通过管路与冷凝器的气相入口连接，冷凝器的液相出口通过管路与过滤器的入口连接，所述过冷器内一侧通道作为热侧通道、另一侧通道作为冷侧通道，过滤器的出口连接有两路分路管路，过滤器出口上一路分路管路与过冷器中热侧通道一端连接，过冷器的热侧通道另一端通过管路与蒸发器的入口连接，蒸发器的出口通过管路与离心压缩机的主进口连接，由离心压缩机、冷凝器、过滤器、过冷器热侧通道、蒸发器构成主循环回路，过滤器出口上另一路分路管路与过冷器中冷侧通道一端连接，过冷器中冷侧通道另一端连接有两路分路管路，过冷器冷侧通道连接的一路分路管路通过定子调节阀与离心压缩机中电机的定子冷却通道一端连接，过冷器冷侧通道连接的另一路分路管路通过转子调节阀与离心压缩机中电机的转子冷却通道一端连接，离心压缩机中电机的定子冷却通道另一端、转子冷却通道另一端分别通过管路与蒸发器的入口连接。
所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述冷凝器与过滤器之间管路上连通接入有角阀。
所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述过滤器连接至过冷器冷侧通道的分路管路上连通接入有喷液电子膨胀阀。
所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述过冷器热侧通道与蒸发器之间管路上连通接入有节流阀。
所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述离心压缩机为磁轴承离心压缩机。
所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述蒸发器为满液式或降膜式壳管换热器。
本发明通过从过滤器后的制冷剂主循环回路中引出一制冷剂支路，经过喷液电子膨胀阀的节流变成低温低压的制冷剂然后再通过过冷器与主回路的制冷剂换热变成气态制冷剂从而进入压缩机的电机腔体内给电机降温，根据检测出的过冷器出口的压力和温度得到过热度，调节喷液电子膨胀阀的开度使过冷器出口的该制冷剂具有一定的过热度从而确保制冷剂为气态。
本发明的有益效果为：
本发明中离心压缩机电机腔分成两个通道，分别对定子、壳体和转子进行冷却，使冷却更加精准，增强电机的冷却效果，保证电机处于正常工作状态下，使离心压缩机电机的定子温度不超过150℃，转子温度不超过140℃，同时通过过冷器保证喷液冷却的制冷剂为低温气态进入电机，避免有制冷剂液滴进入电机，造成液击对电机造成损伤。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种离心式冷水机组电机冷却系统，包括离心压缩机1、冷凝器2、过滤器4、过冷器6、蒸发器8，离心压缩机1的主出口通过管路与冷凝器2的气相入口连接，冷凝器2的液相出口通过管路与过滤器4的入口连接，过冷器6内一侧通道作为热侧通道、另一侧通道作为冷侧通道，过滤器4的出口连接有两路分路管路，过滤器4出口上一路分路管路与过冷器6中热侧通道一端连接，过冷器6的热侧通道另一端通过管路与蒸发器8的入口连接，蒸发器8的出口通过管路与离心压缩机1的主进口连接，由离心压缩机1、冷凝器2、过滤器4、过冷器6热侧通道、蒸发器8构成主循环回路，过滤器4出口上另一路分路管路与过冷器6中冷侧通道一端连接，过冷器6中冷侧通道另一端连接有两路分路管路，过冷器6冷侧通道连接的一路分路管路通过定子调节阀9-1与离心压缩机1中电机的定子冷却通道一端连接，过冷器6冷侧通道连接的另一路分路管路通过转子调节阀9-2与离心压缩机1中电机的转子冷却通道一端连接，离心压缩机1中电机的定子冷却通道另一端、转子冷却通道另一端分别通过管路与蒸发器8的入口连接。
冷凝器2与过滤器4之间管路上连通接入有角阀3。过滤器4连接至过冷器6冷侧通道的分路管路上连通接入有喷液电子膨胀阀5。过冷器6热侧通道与蒸发器8之间管路上连通接入有节流阀7。
离心压缩机1为磁轴承离心压缩机，蒸发器8为满液式或降膜式壳管换热器。
本发明由离心压缩机1、蒸发器8、冷凝器2、角阀3、过滤器4、节流阀7、过冷器6、喷液电子膨胀阀5、定子调节阀9-1，转子调节阀9-2组成，其工作原理及过程如下：经离心压缩机1压缩的高温高压制冷剂气体进入冷凝器2中与循环水换热冷凝成过冷液态制冷剂，然后通过角阀3，经过过滤器4干燥过滤后分成两路，一路进入过冷器6的一侧通道内，定义此通道为热侧，另一路经过喷液电子膨胀阀5节流降压后进入过冷器6的另一侧冷侧通道内，过冷器6的冷热两侧通道的制冷剂经过换热后，冷侧的制冷剂变成气态分别通过调节阀9-1和9-2调节流量，然后分别进入离心压缩机1的定子冷却通道和转子冷却通道分别冷却电机定子和转子然后回到蒸发器8中，经换热后的过冷器6热侧通道里制冷剂进一步过冷后进入电子膨胀阀7中节流降压后进入蒸发器8中蒸发吸热变成气态制冷剂回到离心压缩机1 的吸气口进行压缩。喷液电子膨胀阀5的开度根据过冷器6冷侧通道出口制冷剂的压力和温度进行调节，保证出口制冷剂为具有一定过热度（5℃）的气态制冷剂，同时必须保证过冷器6的冷侧出口在上。
本发明可保证冷却电机转子制冷剂完全为气态，确保电机工作于正常温度状态并避免制冷剂液滴对高速旋转的转子造成损伤。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：包括离心压缩机、冷凝器、过滤器、过冷器、蒸发器，离心压缩机的主出口通过管路与冷凝器的气相入口连接，冷凝器的液相出口通过管路与过滤器的入口连接，所述过冷器内一侧通道作为热侧通道、另一侧通道作为冷侧通道，过滤器的出口连接有两路分路管路，过滤器出口上一路分路管路与过冷器中热侧通道一端连接，过冷器的热侧通道另一端通过管路与蒸发器的入口连接，蒸发器的出口通过管路与离心压缩机的主进口连接，由离心压缩机、冷凝器、过滤器、过冷器热侧通道、蒸发器构成主循环回路，过滤器出口上另一路分路管路与过冷器中冷侧通道一端连接，过冷器中冷侧通道另一端连接有两路分路管路，过冷器冷侧通道连接的一路分路管路通过定子调节阀与离心压缩机中电机的定子冷却通道一端连接，过冷器冷侧通道连接的另一路分路管路通过转子调节阀与离心压缩机中电机的转子冷却通道一端连接，离心压缩机中电机的定子冷却通道另一端、转子冷却通道另一端分别通过管路与蒸发器的入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述冷凝器与过滤器之间管路上连通接入有角阀。
3.根据权利要求1所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述过滤器连接至过冷器冷侧通道的分路管路上连通接入有喷液电子膨胀阀。
4.根据权利要求1所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述过冷器热侧通道与蒸发器之间管路上连通接入有节流阀。
5.根据权利要求1所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述离心压缩机为磁轴承离心压缩机。
6.根据权利要求1所述的一种离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：所述蒸发器为满液式或降膜式壳管换热器。
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