CN111023608A - 能耗低、效率和稳定性高的又可防止喘振的制冷机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制冷机组，其包括压缩机、冷疑器、一级节流装置、闪发器，该闪发器通过第一截止阀与所述压缩机的中间补气口连接；所述冷凝器通过第二截止阀与所述压缩机的中间补气口连接。本发明在高负荷工况下，由闪发器引出气体给予压缩机中间补气，能够有效降低压缩机级间冷媒温度，降低能量消耗，整体上提高压缩机的工作效率和稳定性。当在低负荷工况下，从冷凝器内引出的冷媒气体给予压缩机中间补气，又可以有效降低冷凝器的压力，防止压缩机进入喘振工况。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种离心式冷水机组。
背景技术
对于离心式冷水机组，其制冷工作流程如图1所示：从压缩机1排气口出来的高温高压冷媒，进入冷凝器2放热凝结后，从冷凝器流出并经过一级节流装置3降低压力后，进入闪发器4，在此将节流闪发的气态冷媒从液态冷媒中分离，气态冷媒进入压缩机1补气口，液态冷媒从闪发器4流出并经过二级节流装置5降低压力后，进入蒸发器6，吸收冷冻水热量后蒸发，再从蒸发器6顶部出气口进入压缩机1进行压缩，如此进行制冷循环。离心式压缩机的压比一般在3-3.5以上。在压缩机的压缩过程中，若不进行冷却，压缩后的冷媒温度会非常高，将导致压缩机功耗增加，从而严重影响压缩机的运行，因此必须在压缩过程中，对冷媒进行降温处理，在确保压缩机顺利运行的同时保证排气温度不会过高，设备安全运行。现有技术就是将由闪发器4分离出来的气态冷媒进入压缩机1补气口，以保证排气温度不会过高。
离心式冷水机组运行范围广，在低负荷工况下运行时，压缩机内冷媒流量减小，则可能会导致流动情况恶化，进而导致压缩机出口压力下降。当低于冷凝器内压力，压缩机出口出现冷媒倒流，直到冷凝器内压力低于压缩机出口的压力为止。压缩机正常工作，冷凝器压力回升，又会出现冷媒倒流现象。如此，整个系统将出现周期性的气流振荡，这种现象称为压缩机的“喘振”。喘振会使压缩机的转子和静子断裂，机组出现强烈振动，造成严重事故，所以应防止压缩机进入喘振工况。
因此，如何克服离心式冷水机压缩机能耗高、工作不可靠的缺陷是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明为了解决现有离心式冷水机压缩机工作能耗高、工作不可靠的技术问题，提供一种能耗低、效率和稳定性高的又可防止喘振的制冷机组。
本发明提出的一种制冷机组，包括压缩机、冷疑器、一级节流装置、闪发器，该闪发器通过第一截止阀与所述压缩机的中间补气口连接，所述冷凝器通过第二截止阀与所述压缩机的中间补气口连接。
进一步的，所述制冷机组实际运行在高负荷工况时，所述第一截止阀打开，所述第二截止阀关闭；所述制冷机组实际运行在低负荷工况时，所述第一截止阀关闭，所述第二截止阀打开；
其中，所述高负荷工况为满负荷工况的60% 或以上；所述低负荷工况为满负荷工况的60%以下。
进一步的，所述压缩机为变频压缩机，所述压缩机出口压力接近喘振工况的压力时，所述第一截止阀关闭，所述第二截止阀打开；
其中，所述喘振工况为将压缩机在不同转速下测得的喘振点压力连接得到的一条喘振界限线。
进一步的，所述压缩机为定频压缩机，所述压缩机出口压力接近喘振工况的压力时，所述第一截止阀关闭，所述第二截止阀打开；
其中，所述喘振工况为将根据所述压缩机进口导叶开度测得的各喘振点压力连接得到的一条喘振界限线。
进一步的，所述压缩机为叶轮安装在压缩机主轴一端的单悬臂压缩机。
进一步的，所述压缩机为压缩机主轴的两端均安装了至少一个叶轮的两头挂压缩机。
进一步的，所述压缩机为多级压缩机。
进一步的，所述压缩机为双级压缩机或三级压缩机。
本发明制冷机组在高负荷工况下，由闪发器引出气体给予压缩机中间补气，能够有效降低压缩机级间冷媒温度，改善二级叶轮进口气流条件和做功能力，进而降低压缩机排气温度，降低能量消耗，整体上提高压缩机的工作效率和稳定性。当制冷机组在低负荷工况下，从冷凝器内引出的冷媒气体给予压缩机中间补气，又可以有效降低冷凝器的压力，防止压缩机进入喘振工况。
附图说明
图1为现有技术制冷机组工作原理的示意图。
图2为本发明实施例工作原理的示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明实施例中提出的一种离心式冷水制冷机组，其包括依次连接的压缩机1、冷疑器2、一级节流装置3、闪发器4，二级节流装置5和蒸发器6，蒸发器的排气口又与压缩机的进气口连通。该闪发器4通过第一截止阀7与所述压缩机1的中间补气口连接，而冷凝器2通过第二截止阀8与所述压缩机1的中间补气口连接。
如图2所示，通常当制冷机组实际运行在高负荷工况时，第一截止阀7打开，第二截止阀8关闭；当制冷机组实际运行在低负荷工况时，第一截止阀7关闭，第二截止阀8打开。高负荷工况为大于或等于满负荷工况的60%；低负荷工况为小于满负荷工况的60%。制冷机组在低负荷工况下工作时，从冷凝器2内引出气体到压缩机1中进行级间补气，可以有效降低冷凝器2压力，防止压缩机出现喘振。制冷机组在高负荷工况下工作时，冷媒经过压缩后，压力和温度均增大，通过闪发器4分离引出的冷媒气体，对压缩机1进行级间补气和冷却，冷却后的冷媒再次进入压缩机的下一级进行压缩，能够有效降低压缩机级间冷媒温度，可以降低压缩机排气温度，改善二级叶轮进口气流条件和做功能力，进而降低压缩机排气温度，降低能量消耗，整体上提高压缩机的工作效率和稳定性。实际应用时应综合考虑系统运行工况、负载状况和环境温度等，来确定预设工况，以保证压缩机正常运行。
如果压缩机1为变频压缩机，当压缩机1出口压力接近喘振工况的压力时，那么第一截止阀7关闭，第二截止阀8打开补气，防止压缩机出现喘振。当压缩机1出口压力离开喘振工况的压力时，第一截止阀7打开，第二截止阀8关闭，可以降低压缩机排气温度。而所述的喘振工况为将压缩机在不同转速下测得的喘振点压力连接得到的一条喘振界限线。
如果压缩机为定频压缩机，转速不可调节，当压缩机1出口压力接近喘振工况的压力时，第一截止阀7关闭，第二截止阀8打开，防止压缩机出现喘振。当压缩机1出口压力离开喘振工况的压力时，第一截止阀7打开，第二截止阀8关闭，可以降低压缩机排气温度。而该定频压缩机的喘振工况为将根据所述压缩机进口导叶开度测得的各喘振点压力连接得到的一条喘振界限线。
上述两种喘振界限线均可以在实验室测试获得，然后输入制冷机组的控制器中，以便机组运行时自动判别选择运行模式。
本发明可以选用叶轮安装在压缩机主轴一端的单悬臂压缩机。也可以选用压缩机主轴的两端均安装了至少一个叶轮的两头挂压缩机。压缩机为多级压缩机，优选为双级压缩机或三级压缩机。
以上的具体实施例仅用以举例说明本发明的构思，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种制冷机组，包括压缩机、冷疑器、一级节流装置、闪发器，该闪发器通过第一截止阀与所述压缩机的中间补气口连接，其特征在于，所述冷凝器通过第二截止阀与所述压缩机的中间补气口连接。
2.根据权利要求1所述的制冷机组，其特征在于，所述制冷机组实际运行在高负荷工况时，所述第一截止阀打开，所述第二截止阀关闭；所述高负荷工况为等于或大于满负荷工况的60%。
3.根据权利要求2所述的制冷机组，其特征在于，所述制冷机组实际运行在低负荷工况时，所述第一截止阀关闭，所述第二截止阀打开；所述低负荷工况为小于满负荷工况的60%。
4.根据权利要求1所述的制冷机组，其特征在于，所述压缩机为变频压缩机，所述压缩机出口压力接近喘振工况的压力时，所述第一截止阀关闭，所述第二截止阀打开；
其中，所述喘振工况为将压缩机在不同转速下测得的喘振点压力连接得到的一条喘振界限线。
5.根据权利要求1所述的制冷机组，其特征在于，所述压缩机为定频压缩机，所述压缩机出口压力接近喘振工况的压力时，所述第一截止阀关闭，所述第二截止阀打开；
其中，所述喘振工况为将根据所述压缩机进口导叶开度测得的各喘振点压力连接得到的一条喘振界限线。
6.根据权利要求1所述的制冷机组，其特征在于，所述压缩机为叶轮安装在压缩机主轴一端的单悬臂压缩机。
7.根据权利要求1所述的制冷机组，其特征在于，所述压缩机为压缩机主轴的两端均安装了至少一个叶轮的两头挂压缩机。
8.根据权利要求1所述的制冷机组，其特征在于，所述压缩机为多级压缩机。
9.根据权利要求8所述的制冷机组，其特征在于，所述压缩机为双级压缩机或三级压缩机。
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| CN201911396456.3A CN111023608A (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 能耗低、效率和稳定性高的又可防止喘振的制冷机组 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112178965A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种冷水机组及其补气调节方法 |
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2019
- 2019-12-30 CN CN201911396456.3A patent/CN111023608A/zh active Pending
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