CN116066389A - 用于多级离心式压缩机的级间容量控制阀 - Google Patents

用于多级离心式压缩机的级间容量控制阀 Download PDF

Info

Publication number
CN116066389A
CN116066389A CN202211371663.5A CN202211371663A CN116066389A CN 116066389 A CN116066389 A CN 116066389A CN 202211371663 A CN202211371663 A CN 202211371663A CN 116066389 A CN116066389 A CN 116066389A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring
flow
throttle
stage impeller
fluid
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.)
Pending
Application number
CN202211371663.5A
Other languages
English (en)
Inventor
J·C·约翰逊
M·W·哈里森
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.)
Trane International Inc
Original Assignee
Trane International Inc
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
Priority claimed from US17/453,456 external-priority patent/US11536277B2/en
Application filed by Trane International Inc filed Critical Trane International Inc
Publication of CN116066389A publication Critical patent/CN116066389A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; Load distribution between compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444—Bladed diffusers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/464—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps adjusting flow cross-section, otherwise than by using adjustable stator blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0238—Details or means for fluid reinjection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0253—Surge control by throttling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports

Landscapes

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

Abstract

本申请涉及一种离心式压缩机，可以在该压缩机的级之间结合中间压力蒸汽的侧流。侧流流动可以由侧流喷射口控制，该侧流喷射口由设置在压缩机级之间的节流环控制。节流环可以允许或阻碍通过侧流喷射口的流动。节流环可以在与从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向基本垂直的方向上延伸和缩回。本申请还涉及一种操作离心压缩机的方法，可以包括通过旋转驱动环来致动节流环以调节进入第二级叶轮的级间流体的流量。

Description

用于多级离心式压缩机的级间容量控制阀
技术领域
本公开涉及一种用于离心式压缩机的级间容量控制阀，特别是提供侧流流量调节或分配的一种级间容量控制阀。
背景技术
当多级压缩机在全负荷和部分负荷条件下运行时，可以使用单排或多排、固定或可旋转的回流叶片来引导和/或控制级间流量。在部分负荷条件下，这些回流叶片会导致回流通道中的低动量区域或不利的压力梯度，从而改变预期的侧流喷射流量，这可能导致压缩机不稳定、降低系统效率并导致更窄的运行范围。
发明内容
本公开涉及一种用于离心式压缩机的级间容量控制阀，特别是提供侧流流量调节或分配的一种级间容量控制阀。
级间容量控制阀可以同时控制多级压缩机的级间流量，同时调节级间流量的侧流添加。级间容量控制阀增加了添加侧流的级间流动的速度，避免了流动的停滞区域。这反过来又可以提高压缩机在部分负荷和全负荷条件下的稳定性和效率。
级间容量控制阀的轴向延伸可以进一步减少与离心式压缩机容量控制的可旋转叶片设计的复杂性有关的维护问题。
此外，实施方案可以在级间管线中相对较低的压力区域添加侧流，便于添加侧流并允许成功引入更多的侧流。这可以避免旁路气体的循环和压缩。
在一个实施例中，离心式压缩机包括第一级叶轮和第二级叶轮。离心式压缩机包括侧流喷射口，位于第一级叶轮和第二级叶轮之间，侧流喷射口构造成接收流体的侧流；和离心式压缩机包括容量控制阀。容量控制阀构造成通过侧流喷射口伸出和缩回。容量控制阀具有面向从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的弯曲表面。容量控制阀被配置为通过侧流喷射口在开放位置和关闭位置之间延伸，在开放位置，流体的侧流可以流过侧流喷射口，在关闭位置，容量控制阀阻碍流体的侧流通过侧流喷射口。
在一个实施例中，容量控制阀具有环形形状。
在一个实施例中，离心式压缩机包括多个侧流喷射口和多个容量控制阀。
在一个实施例中，当处于打开位置时，容量控制阀在弯曲表面的一端处的尖端位于侧流喷射口内。
在一个实施例中，容量控制阀在基本上垂直于从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的方向上延伸和缩回。
在一个实施例中，离心式压缩机还包括在第一级叶轮和第二级叶轮之间的一个或多个去涡流叶片。在一个实施例中，容量控制阀包括一个或多个槽口，一个或多个槽口各自构造成容纳一个或多个去涡流叶片之一的至少一部分。在一个实施例中，一个或多个去旋流叶片各自包括一个或多个槽口，一个或多个槽口各自构造成容纳容量控制阀的至少一部分。
在一个实施例中，容量控制阀在与弯曲表面相对的一侧具有线性子午线轮廓，该线性子午线轮廓接触侧流喷射口的边缘。
在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧构造成使得当容量控制阀在打开位置和关闭位置之间时，流体可以在容量控制阀与弯曲表面相对的一侧流过容量控制侧。在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧包括第二弯曲表面。在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧包括一个或多个通道，该通道构造成允许流体的侧流流动。
在一个实施例中，加热、通风、空调和制冷(HVACR)回路包括离心式压缩机、冷凝器、膨胀器和蒸发器。离心式压缩机包括第一级叶轮和第二级叶轮。离心式压缩机还包括位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的侧流喷射口。侧流喷射口构造成接收流体的侧流。离心式压缩机还包括容量控制阀。容量控制阀构造成通过侧流喷射口伸出和缩回。容量控制阀具有面向从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的弯曲表面。容量控制阀被配置为通过侧流喷射口在开放位置和关闭位置之间延伸，在开放位置，流体的侧流可以流过侧流喷射口，在关闭位置，容量控制阀阻碍流体的侧流通过侧流喷射口。
在一个实施例中，流体的侧流从冷凝器到侧流喷射口。
在一个实施例中，HVACR回路还包括省料器，并且其中流体的侧流从省料器到侧流喷射口。
在一个实施例中，HVACR回路还包括中间冷却器，并且其中流体的侧流从中间冷却器到侧流喷射口。
在一个实施例中，容量控制阀具有环形形状。
在一个实施例中，容量控制阀在与弯曲表面相对的一侧具有线性子午线轮廓，该线性子午线接触侧流喷射口的边缘。在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧构造成使得当容量控制阀在打开位置和关闭位置之间时，流体可以在容量控制阀与弯曲表面相对的一侧流过容量控制侧。
在一个实施例中，用于压缩流体的离心式压缩机包括第一级叶轮、第二级叶轮、多个导向叶片、侧流喷射口、节流环、驱动环和连杆组件。导向叶片形成位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的通道。通道构造成将流体的级间流从第一级叶轮引导到第二级叶轮。侧流喷射口位于第一级叶轮和第二级叶轮之间并且构造成接收流体的侧流。节流环构造成通过侧流喷射口在延伸位置和缩回位置之间移动。连杆组件将驱动环连接到节流环，使得驱动环的旋转使节流环在缩回位置和伸出位置之间沿轴向移动。在延伸位置，节流环阻止流体的侧流通过侧流喷射口流动并且部分地阻止流体通过通道的级间流。在缩回位置，节流环允许流体的侧流流过侧流喷射口。
在一个实施例中，节流环包括齿。在延伸位置，齿设置在通道中并阻塞通道。在缩回位置，节流环阻塞侧流喷射口。
在一个实施例中，齿沿轴向方向延伸并且包括径向向内弯曲的尖端。
在一个实施例中，在缩回位置，节流环的齿设置在侧流喷射口中。
在一个实施例中，节流环的齿在缩回位置比在延伸位置阻挡更少的通道，并且，节流环在缩回位置比在延伸位置阻挡更多的侧流喷射口。
在一个实施例中，在缩回位置，侧流中的流体流过节流环进入侧流喷射口，而在延伸位置，级间流中的流体通过流过通道流过通道齿的尖端。
在一个实施例中，在缩回位置，节流环阻塞侧流喷射口。
在一个实施例中，在缩回位置：来自第一级叶轮的流体的级间流具有比在延伸位置更高的流速，并且侧流通过侧流喷射口具有比在延伸位置更高的流速.
在一个实施例中，节流环包括径向轴，并且每个连杆组件包括连接到节流环的径向轴的一对驱动连杆和支撑连杆。每对中的驱动连杆和支撑连杆连接到节流环上相同的相应径向轴中的一个。
在一个实施例中，离心式压缩机包括外壳，并且节流环、驱动环和导向叶片设置在外壳内。驱动连杆将驱动环连接到节流环，驱动连杆构造成将驱动环的旋转转换成节流环的轴向运动。支撑连杆将节流环连接到外壳，并且支撑连杆构造成防止节流环旋转。
在一个实施例中，离心式压缩机包括致动器和将致动器连接到驱动环的致动连杆组件。致动器构造成延伸导致驱动环旋转并且缩回导致驱动环反向旋转。
在一个实施例中，操作离心式压缩机的方法是针对离心式压缩机的，该压缩机包括第一级叶轮、第二级叶轮、多个导向叶片和分别位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的侧流喷射口、节流环、驱动环以及连接驱动环和节流环的连杆组件。该方法包括用第一级叶轮压缩流体，经由由多个导向叶片形成的通道引导从第一级叶轮排出的流体的级间流到第二级叶轮的入口，以及致动节流环调节级间流中流体进入第二级叶轮的流量。节流环的致动包括通过旋转驱动环使节流环在缩回位置和延伸位置之间沿轴向移动。驱动环的旋转使节流环沿轴向移动。在延伸位置，通过侧流喷射口的流体侧流的流动被节流环阻挡，并且通过通道的级间流体的流动被节流环阻挡。在缩回位置，流体的侧流流过侧流喷射口并进入第二级叶轮的入口。
在一个实施例中，节流环包括齿。节流环在缩回位置和延伸位置之间的轴向移动包括：将节流环从缩回位置移动到延伸位置，使齿进入通道，以及将节流环从延伸位置移动到缩回位置，使齿从通道收回。
在一个实施例中，节流环从延伸位置到缩回位置的移动包括将齿沿轴向方向移动到侧流喷射口中。
在一个实施例中，离心式压缩机包括致动器和将致动器连接到驱动环的致动连杆组件。通过转动驱动环使节流环在缩回位置和延伸位置之间沿轴向移动包括：伸出致动器以使驱动环沿第一方向旋转，以及缩回致动器以使驱动环沿相反方向旋转。
附图说明
图1A示出了根据一个实施例的当容量控制阀处于完全打开位置时压缩机的剖视图。
图1B示出了当容量控制阀处于高流量位置时图1A所示压缩机的剖视图。
图1C示出了当容量控制阀处于低流量位置时图1A所示压缩机的剖视图。
图1D示出了当容量控制阀处于关闭位置时图1A所示压缩机的剖视图。
图2A示出了根据一个实施例的当容量控制阀处于完全打开位置时压缩机的剖视图。
图2B示出了当容量控制阀处于高流量位置时图2A所示压缩机的剖视图。
图2C示出了当容量控制阀处于低流量位置时图2A所示压缩机的剖视图。
图2D示出了当容量控制阀处于关闭位置时图2A所示压缩机的剖视图。
图3A示出了根据一个实施例的加热、通风、空调和制冷(HVACR)回路。
图3B示出了根据一个实施例的节能HVACR回路320。
图4示出了根据一个实施例的离心式压缩机沿级间流动路径的剖视图。
图5示出了根据一个实施例的离心式压缩机的一部分的剖视图。
图6是离心式压缩机的一个实施例的侧视图。
图7是根据一个实施例的图6的离心式压缩机的前视图。
图8是根据一个实施例的图6中的离心式压缩机的节流环、致动机构和级间节流阀的外壳的前视图剖面图。
图9和10各自是根据一个实施例的图8中的节流环和级间节流阀的致动机构的后透视图。图9示出了处于延伸位置的节流环。图10示出了处于缩回位置的节流环。
图11和图12分别是示出根据一个实施例的图6中的节流环和级间节流阀的导流板的啮合示意图。图11示出了处于缩回位置的节流环。图12示出了处于延伸位置的节流环。
图13是根据一个实施例的如图7所示的图6的离心式压缩机的剖视图。
图14是用于级间节流阀的节流环和驱动环的一个实施例的侧视图。
图15是操作离心式压缩机的方法的一个实施例的方框流程图。
具体实施方式
本公开涉及一种用于离心式压缩机的级间容量控制阀，特别是提供侧流流量调节或分配的一种级间容量控制阀。
图1A示出了当容量控制阀处于完全打开位置时根据实施例的压缩机100的剖视图。压缩机100可以具有圆柱形结构，使得图1A-1D中所示的剖面图通过围绕压缩机100的轴线A旋转360°而重复或连续。
压缩机100是根据实施例的多级离心式压缩机。压缩机100包括入口导向叶片102，待压缩流体的核心流在入口导向叶片102处被接收。压缩机100包括由轴106的旋转驱动的第一级叶轮104、在第一级叶轮104下游的扩压器108和在扩压器108下游的返回弯管110。压缩机100还包括一个或多个在返回弯管110下游的去涡流叶片112。压缩机100包括侧流喷射口114和容量控制阀116。压缩机100包括在去涡流叶片112和侧流喷射口114下游的第二级叶轮118，在第二级叶轮118的下游具有蜗壳120和排放锥122。
虽然压缩机100在图1A-1D中显示为两级压缩机，但根据实施例的压缩机可以包括任何数量的级，侧流喷射口114和容量控制阀116被设置在压缩机的任何两级之间的级间流动路径中。例如，压缩机100可以是三级压缩机，侧流喷射口114和容量控制阀116设置在第二级的排气和第三级的进气之间等。
进入压缩机100的工作流体的流动可以使用一个或多个入口导向叶片102来控制。一个或多个入口导向叶片102可被配置为阻碍或允许工作流体流入压缩机100。在一个实施例中，每个入口导向叶片102可以是一个旋转叶片，例如，每个旋转叶片形成一个圆的截面，使得当所有旋转叶片处于关闭位置时，入口导向叶片102阻挡了压缩机100的一个入口。一个或多个入口导向叶片102可以在完全打开位置和关闭位置之间移动。在完全打开位置，入口导向叶片102对流入压缩机100的影响可以最小化，例如通过定位入口导向叶片102，使每个叶片的平面基本平行于进入压缩机100入口的工作流体的流动方向。在一个实施例中，一个或多个入口导向叶片102中的每一个或所有可以从完全打开位置连续变化到关闭位置，通过一个或多个部分打开位置。
压缩机100包括第一级叶轮104。第一级叶轮104包括多个叶片。第一级叶轮104被配置为将通过在旋转时的一个或多个入口导向叶片102的工作流体吸入，并将工作流体向扩压器108排出。第一级叶轮104连接到轴106。轴106例如通过马达等原动机旋转。
扩压器108接收从第一级叶轮104排出的流体，并将流体流引向返回弯管110。返回弯管110改变流体的流动方向，使得流体通过去涡流叶片112朝向第二级叶轮118行进。
一个或多个去涡流叶片112是从返回弯管110朝向第二级叶轮118延伸的叶片。当流体流向第二级叶轮118时，去涡流叶片112成形为使流体的流动变直。去旋流叶片112可包括槽口，该槽口被构造成接收容量控制阀116的至少一部分。
侧流喷射口114是被构造成允许侧流被引入通过压缩机100的流体的级间流的口。侧流喷射口114包括前端124和后端126，前端124朝向返回弯管110，后端126朝向第二级叶轮118。侧流喷射口114将侧流流动通道128与级间流流体连接。侧流流动通道128可以接收来自包括压缩机100的流体回路内的侧流流体。由侧流流动通道接收的侧流流体源可以来自冷凝器、省料器、中间冷却器、热交换器或任何其他合适的流体源中的一个或多个，该流体源处于中间压力，介于压缩机100的吸入压力和排出压力两者之间。侧流喷射口114可以是围绕第二级叶轮118的进气口的环形。侧流喷射口114可以设置在返回弯管110和第二级叶轮118之间。
容量控制阀116是被配置调节通过侧流喷射口114的流量的阀。容量控制阀116被构造成轴向延伸通过侧流喷射口114，使得其基本上垂直于从去涡流叶片110朝向第二级叶轮118的级间流的流动方向延伸。容量控制阀116被配置为能够在关闭位置禁止流经侧流喷射口114，例如通过包括具有与侧流喷射口114从前端124到后端126的宽度相对应的厚度的部分。在一个实施例中，容量控制阀116与入口导向叶片102一起被控制。在一个实施例中，容量控制阀116独立于入口导向叶片102被控制。
容量控制阀116包括面向返回弯管110的前侧130和面向进入第二级叶轮118的入口的后侧132。前侧130包括朝向容量控制阀116的尖端136延伸的弯曲表面134。弯曲表面134可以将容量控制阀116的横截面厚度从与弯曲表面134底部的侧流喷射口114的宽度相对应的厚度减少到尖端136的较小厚度。容量控制阀116的横截面厚度在弯曲表面134的长度上朝向尖端136的变化构造成基于容量控制阀116的延伸来改变通过侧流喷射口的流量。在图1A-1D所示的实施例中，后侧132可以是例如在容量控制阀116的纵向方向上的线性轮廓，其被配置为始终与侧流喷射端口114的后端126接触，使得进入级间流的侧流的所有流动都在前侧130上方。
在侧流喷射口114具有环形形状的情况下，容量控制阀116可以具有相应的环形形状。在一个实施例中，容量控制阀是单环。在一个实施例中，容量控制阀包括多个环段。在一个实施例中，容量控制阀116包括一个或多个槽口，该槽口构造成当容量控制阀116伸出时避免容量控制阀116与一个或多个去涡流叶片112之间的接触。在一个实施例中，容量控制阀可以从完全打开的位置移动，其中尖端136位于侧流喷射口116或侧流流动通道128内，以及从完全关闭的位置移动，其中容量控制阀116从前端124到后端126阻碍了侧流喷射口114。
在容量控制阀116的完全打开位置，容量控制阀116的尖端136不延伸通过侧流喷射口114。因此，通过去涡流叶片112的级间流不受阻碍，并且容量控制阀对侧流喷射口114的阻碍最小。侧流流体通过弯曲表面134以加入返回弯管110和第二级叶轮118之间的级间流。当压缩机100以或接近满负荷容量运行时，可以使用完全打开位置。
第二级叶轮118用于实现第二级压缩。第二级叶轮118吸入组合的级间流和侧流流并将流体朝向蜗壳120排出。第二级叶轮118可由轴106旋转，该轴也用于旋转第一级叶轮104。然后可以在排放锥122处从压缩机100排放蜗壳120处的流体。
在一个实施例中，通过侧流喷射口114提供的侧流可以从省料器接收，例如图3B中所示和如下所述的省料器314。省料器可以是闪蒸罐省料器，其中闪蒸或旁通气体上升并且可以被引导到侧流流动通道128。来自省料器的被引导至侧流流动通道128的气体可以减少或消除被传递至包括压缩机100的HVACR系统的蒸发器的液体中气体的存在。这又可以通过提供更多饱和的液态工作流体而改进蒸发器处的能量吸收，而无需进一步过冷。在对应于容量控制阀116的完全打开位置的全负荷循环中，侧流喷射口114处的压力可以允许夹带的蒸汽从省料器中的工作流体中基本上去除。
图1B示出了当容量控制阀116处于高流量位置时图1A所示压缩机的剖视图。图1B所示的高流量位置可用于部分负荷条件下，其中负荷相对接近压缩机100的满负荷。在图1B所示的高流量位置，容量控制阀116轴向延伸，使得它部分地延伸通过侧流喷射口114。由于容量控制阀的突出减小了级间流的通道尺寸，容量控制阀116的前侧130部分地偏转压缩机100中的级间流。容量控制阀116比在图1A所示和上述的全开位置时更大程度地限制通过侧流喷射口的流量，弯曲表面134通过更接近侧流喷射口114的前端124而减少了孔口的大小。容量控制阀116的后侧132继续与侧流喷射口114的后端126接触，并且所有通过侧流喷射口114的流在侧流喷射口114的前端124和容量控制阀116的前侧130之间通过。可选地，入口导向叶片102可以旋转以部分地阻碍流向压缩机100的第一级叶轮104的流动。
图1C示出了当容量控制阀处于低流量位置时图1A所示压缩机的剖视图。图1C所示的低流量位置可用于部分负荷条件下，其中负荷低于压缩机100的全负荷，并且低于容量控制阀处于如图1B所示的高流量位置的负荷。在图1C所示的低流量位置，容量控制阀116轴向延伸，使其延伸通过侧流喷射口114，比图1B所示的高流量位置延伸得更远。由于容量控制阀116的更大凸起进一步缩小了级间流的通道尺寸，容量控制阀116的前侧130使压缩机100中的级间流偏转。容量控制阀116比在图1B所示和上述的高流量位置时更大程度地限制了通过侧流喷射口的流量，弯曲表面134甚至更接近侧流喷射口114的前端124，从而进一步减少了孔口尺寸。容量控制阀116的后侧132继续与侧流喷射口114的后端126接触，并且所有通过侧流喷射口114的流在侧流喷射口114的前端124和容量控制阀116的前侧130之间通过。可选地，与图1B所示的高流量位置相比，入口导向叶片102可以旋转以进一步阻碍流向压缩机100的第一级叶轮104的流动。
图1D示出了当容量控制阀处于关闭位置时图1A所示压缩机的剖视图。当压缩机100处于处于或接近压缩机的最小负荷的部分负荷状态时，可以使用图1D中所示的关闭位置。在关闭位置，容量控制阀116部分或完全阻塞从前端124到后端126的侧流喷射端口114。可以理解，由于制造公差、磨损等，即使容量控制阀116被配置为完全阻塞侧流并且处于关闭位置时，也可能存在一些泄漏。在一个实施例中，容量控制阀116的尺寸使其不接触侧流喷射口114并且即使在完全伸展关闭位置也允许一些流继续通过侧流喷射口114。容量控制阀116最大程度地延伸到通过压缩机100的级间流中，减小了级间流从返回弯管110流向第二级叶轮118所通过的孔口的尺寸。因此，该位置赋予级间流最大的附加速度，同时禁止侧流流加入级间流。可选地，入口导向叶片102可以被旋转以进一步阻碍流向压缩机100的第一级叶轮104的流动，例如通过将入口导向叶片102调节在最小流量位置。
图2A示出了当容量控制阀处于完全打开位置时根据实施例的压缩机200的剖视图。压缩机200可以具有圆柱形结构，使得图2A-2D中所示的剖面图在围绕压缩机200的轴线A旋转360°而重复或连续。
压缩机200是多级离心式压缩机。压缩机200包括入口导向叶片202，待压缩流体的核心流在入口导向叶片102处被接收。压缩机200包括由轴206的旋转驱动的第一级叶轮204、在第一级叶轮204下游的扩压器208和在扩压器208下游的返回弯管210。压缩机200还包括一个或多个在返回弯管210下游的去涡流叶片212。压缩机200包括侧流喷射口214和容量控制阀216。压缩机200包括在去涡流叶片212和侧流喷射口214下游的第二级叶轮218，在第二级叶轮218的下游具有蜗壳220和排放锥222。
虽然压缩机200在图2A-2D中显示为两级压缩机，但根据实施例的压缩机可以包括任意数量的级，其中侧流喷射端口214和容量控制阀216设置在任意级两级压缩机之间的级间流动路径中。例如，压缩机200可以是三级压缩机，侧流喷射口214和容量控制阀216设置在第二级的排气和第三级的进气之间等。
压缩机200可包括一个或多个入口导向叶片202以控制工作流体流入压缩机200。入口导向叶片202可以与上述和图1A-1D所示的入口导向叶片102基本相似。一个或多个入口导向叶片202可被配置为阻碍或允许工作流体流入压缩机200。在一个实施例中，每个入口导向叶片202可以是一个旋转叶片，例如，每个旋转叶片形成一个圆的截面，使得当所有旋转叶片处于关闭位置时，入口导向叶片202阻挡了压缩机200的一个入口。一个或多个入口导向叶片202可以在完全打开位置和关闭位置之间移动。在完全打开位置，入口导向叶片202对流入压缩机200的影响可以最小化，例如通过定位入口导向叶片202，使每个叶片的平面基本平行于进入压缩机200入口的工作流体的流动方向。在一个实施例中，一个或多个入口导向叶片202中的每一个或全部可以从完全打开位置连续变化到关闭位置。
压缩机200包括第一级叶轮204。第一级叶轮204由轴206驱动。轴206例如通过马达等原动机旋转。第一级叶轮204被配置为在旋转时将通过一个或多个入口导向叶片202的工作流体吸入，并将工作流体向扩压器208排出。
扩压器208接收从第一级叶轮204排出的流体，并将流体流引向返回弯管210。返回弯管210改变流体的流动方向，使得流体通过去涡流叶片212朝向第二级叶轮218行进。
一个或多个去涡流叶片212是从返回弯管210朝向第二级叶轮218延伸的叶片。当流体流向第二级叶轮218时，去涡流叶片212成形为使流体的流动变直。去旋流叶片212可包括槽口，该槽口构造成接收容量控制阀216的至少一部分。
侧流喷射口214是构造成允许侧流被引入通过压缩机200的流体的级间流的口。侧流喷射口214包括前端224和后端226，前端224朝向返回弯管210，后端226朝向第二级叶轮218。侧流喷射口214将侧流流动通道228与级间流流体连接。侧流流动通道228可以接收来自包括压缩机200的流体回路内的侧流流体。由侧流流动通道228接收的侧流流体源可以来自冷凝器、省料器、中间冷却器、热交换器或任何其他合适的流体源中的一个或多个，该流体源处于中间压力，介于压缩机200的吸入压力和排出压力两者之间。侧流喷射口214可以是围绕第二级叶轮218的进气口的环形。侧流喷射口214可以设置在返回弯管210和第二级叶轮218之间。
容量控制阀216是构造成调节通过侧流喷射口214的流量的阀。容量控制阀216构造成轴向延伸通过侧流喷射口214，使得其基本上垂直于从去涡流叶片212朝向第二级叶轮218的级间流的流动方向延伸。容量控制阀216被配置为能够在关闭位置禁止流经侧流喷射口214，例如通过包括具有与侧流喷射口214从前端224到后端226的宽度相对应的厚度的部分。在一个实施例中，容量控制阀216与入口导向叶片202一起被控制。在一个实施例中，容量控制阀216独立于入口导向叶片202被控制。
容量控制阀216包括面向返回弯管210的前侧230和面向进入第二级叶轮218的入口的后侧232。前侧230包括朝向容量控制阀116的尖端236延伸的弯曲表面234。当容量控制阀216轴向延伸或缩回时，弯曲表面234可导致容量控制阀216和侧流喷射端口214的前端224之间的距离变化。
后侧232包括一个或多个通道238，其构造成允许来自侧流流动通道228的侧流流通过侧流喷射口214并被引入到容量控制阀216的后侧232上的级间流中。在一个实施例中，通道238包括一个或多个通道，该通道在容量控制阀216的后侧232上具有开口。在一个实施例中，通道238是在后侧232中形成的切口或扇形，使得在容量控制阀216的一些位置，在后侧232和侧流喷射口214的后端224之间存在间隙。
在容量控制阀216的完全打开位置，侧流从侧流流动流道228在侧流喷射口214的前端224和容量控制阀216的前侧230之间通过侧流喷射口214。容量控制阀216的尖端236位于侧流喷射口214内或缩回侧流流动通道228中，并且容量控制阀216基本上不影响从返回弯管210流向第二级叶轮218的级间流。可选地，在图2A所示的完全打开位置，入口导向叶片202可以处于打开位置，在该打开位置它提供很小至没有阻力以流入第一级叶轮204。例如，当压缩机200是处于或接近满负荷容量运行时，可以使用图2A中所示的完全打开位置。在图2所示的实施例中，当处于图2A所示的完全打开位置时，通过侧流喷射口214的部分或全部侧流可以通过容量控制阀216的前侧230。
第二级叶轮218用于实现第二级压缩。第二级叶轮218吸入组合的级间流和侧流流并将流体朝向蜗壳220排出。第二级叶轮218可由轴206旋转，该轴也用于旋转第一级叶轮204。然后可以在排放锥222处从压缩机200排放蜗壳220处的流体。
在一个实施例中，通过侧流喷射口214提供的侧流可以从省料器接收，例如图3B中所示和如下所述的省料器314。省料器可以是闪蒸罐省料器，其中闪蒸或旁通气体上升并且可以被引导到侧流流动通道228。来自省料器的被引导至侧流流动通道228的气体可以减少或消除被传递至包括压缩机200的HVACR系统的蒸发器的液体中气体的存在。这又可以通过提供更多饱和的液态工作流体而改进蒸发器处的能量吸收，而无需进一步过冷。在对应于容量控制阀216的完全打开位置的全负荷循环中，侧流喷射口214处的压力可以允许夹带的蒸汽从省料器中的工作流体中基本上去除。
图2B示出了当容量控制阀216处于高流量位置时图2A所示压缩机的剖视图。图2B所示的高流量位置可用于部分负荷条件下，其中负荷相对接近压缩机200的满负荷。在图2B所示的高流量位置，容量控制阀216延伸，使得尖端236伸入用于从返回弯管210到第二叶轮218的级间流的路径中，部分地阻碍级间流的路径。在图2B所示的实施例的高流量位置，在侧流喷射口的前端224和容量控制阀216的前侧230之间存在第一间隙，在容量控制阀216的后侧232和侧流喷射口214的后端226之间的通道238存在第二间隙。第一和第二间隙中的每一个都允许一些侧流流加入级间流。通过第二间隙的部分由于其在容量控制阀216的后侧232上的引入而经受的由级间流施加的压力较小。可选地，在图2B所示的高流量位置，入口导流板202可以处于高流量位置，与图2A所示的完全打开位置相比，入口导流板202为流入第一级叶轮204提供了更大的阻力，但与图2C和2D所示的低流量或关闭位置相比，提供了更小流入阻力。在图2B所示的高流量位置，通过侧流喷射口214的流量可以同时包括流过容量控制阀的前侧230和流过后侧232。
图2C示出了当容量控制阀216处于低流量位置时图2A所示压缩机的剖视图。图2C中所示的低流量位置可用于部分负荷条件下，其中负荷低于压缩机200的全负荷，并且低于如图2B所示的容量控制阀处于高流量位置的负荷。在图2C所示的低流量位置，容量控制阀216进一步延伸到从返回弯管210到第二叶轮218的级间流中。因此，与图2B所示的高流量位置相比，容量控制阀216对级间流量提供了更大的阻力。在图2C所示的实施例的低流量位置，在侧流喷射口的前端224和容量控制阀216的前侧230之间存在第一间隙，在容量控制阀216的后侧232和侧流喷射口214的后端226之间的通道238存在第二间隙。与图2B所示的高流量位置的第一和第二间隙相比，在图2C的低流量位置，第二间隙与第一间隙相比相对较大，相对于通过第一间隙的侧流流量，更大比例的侧流流量通过第二间隙加入级间流。可选地，在图2C所示的低流量位置，入口导向叶片202可以处于低流量位置，其中与图2B所示的高流量位置相比，入口导向叶片202为流入第一级叶轮204的提供更大的阻力，但比图2D中所示的关闭位置提供更小的流入阻力。在图2B所示的低流量位置，通过侧流喷射口214的流量可以主要或完全通过容量控制阀的后侧232。前侧230和通道238的形状可以各自或同时被选择，以控制引入容量控制阀216的前侧230或后侧232的相对流量，以及这些相对量如何随着容量控制阀216的位置从完全打开位置到关闭位置而变化，如图2A-2D所示。
在一个实施例中，侧流流动通道228可以接收来自省料器的侧流流，例如图3B中所示和下文描述的省料器314。在容量控制阀216中提供通道238可以使容量控制阀216不仅控制被引入的流量，而且控制侧流被引入侧流喷射口214的特定点，以及引入点的压力。控制侧流流引入点的位置可以提供对压缩机中核心流和侧流流之间关系的控制。引入点的控制可以提高不同负荷条件下的省料器效率。当压缩机200以部分负荷运行时，可以使用图2C所示的低流量位置。当压缩机200以部分负荷运行时，侧流喷射口214处的静压，特别是侧流喷射口214的前端222和容量控制阀216的前侧232之间的静压可以相对升高。除了系统的管道损失和固定孔口压降之外，省料器内的压力是压缩机200中喷射位置处的静压的函数。因此，侧流喷射口214处的升高的压力会导致省料器处的压力升高，从而降低从包含在其中的流体中去除闪蒸或旁通气体的效率。由于通道238位于容量控制阀216与面向压缩机200内的级间流的前侧232相对的另一侧，与前侧232的压力相比，或与图1C所示实施例中的侧流喷射口114的静态压力相比，受到的压力降低。如上所述，在这样的喷射点处的减压可以相应地降低省料器内的压力，从而改善闪蒸或旁通气体从省料器中的液体中的释放以及其从通向蒸发器的工作流体流中的去除。这改善了蒸发器处的热传递并且还可以减少系统中的再压缩损失，该系统包括具有容量控制阀216的压缩机200，该容量控制阀216包括通道238。
图2D示出了当容量控制阀216处于关闭位置时图2A所示压缩机的剖视图。当压缩机200处于处于或接近压缩机的最小负荷的部分负荷状态时，可以使用图2D所示的关闭位置。在关闭位置，容量控制阀216部分或完全阻塞从前端224到后端226的侧流喷射端口214。可以理解，由于制造公差等，即使在容量控制阀216处于关闭位置时，也可能存在一些泄漏。在一个实施例中，容量控制阀216的尺寸可以设计成使其不接触侧流喷射口214，并且允许一些流动通过侧流喷射口214和容量控制阀216之间的间隙。容量控制阀216的任何特征被构造成允许在容量控制阀216的后侧232上引入侧流流动，例如通道238，都可以构造成当容量控制阀216在关闭位置不允许引入这些流。例如，如图2D所示，在本实施例中，形成通道238的后侧232上的扇形部分的尺寸和位置，使后侧232在容量控制阀216延伸到关闭位置时与侧流喷射口214的后端226接触。容量控制阀216最大程度地延伸到通过压缩机200的级间流中，减小了级间流从返回弯管210流向第二级叶轮218所通过的孔口的尺寸。因此，该位置赋予级间流最大的附加速度，同时禁止侧流流加入级间流。可选地，入口导向叶片202可以被旋转以进一步阻碍流向压缩机200的第一级叶轮204的流动，例如通过将入口导向叶片202调节在最小流量位置。
图3A示出了根据一个实施例的加热、通风、空调和制冷(HVACR)回路。HVACR回路300包括压缩机302、冷凝器304、膨胀器306和蒸发器308。
压缩机302是离心式压缩机，例如图1A-1D中所示的压缩机100或图2A-2D中所示的并且如上所述的压缩机200。
冷凝器304接收来自压缩机302的工作流体并且允许工作流体例如向空气或另一种热交换介质排出热量。在一个实施方案中，来自冷凝器304的流体管线可以将HVACR回路300的部分工作流体输送回压缩机302，作为提供给压缩机302的侧流流注入口的侧流流，例如上文所述和图1A-2D所示的侧流喷射口114或214。来自冷凝器304的冷凝工作流体然后可以通过膨胀器306。
当流体通过HVACR回路300时，膨胀器306膨胀通过的工作流体。膨胀器306可以是用于HVACR回路300内的工作流体的任何合适的膨胀器，例如膨胀阀、一个或多个膨胀孔或用于HVACR回路的任何其他合适的膨胀装置。
蒸发器308是热交换器，其中HVACR回路300的工作流体例如从周围环境或要冷却的流体(例如水冷却器HVACR系统中的水)吸收热量。蒸发器308可以是例如空调的室内盘管或被配置为冷却在包括HVACR回路300的HVACR系统中使用的水的热交换器。
HVACR回路300还可包括中间冷却器310。中间冷却器310是一个热交换器，其中来自HVACR回路的工作流体与压缩机302内的级间流进行热交换。与中间冷却器310中的级间流进行热交换的工作流体可以源自例如蒸发器308、膨胀器306和蒸发器308之间或蒸发器308和压缩机302之间。与级间流进行热交换的一些或全部工作流体然后可以被重新引入到工作流体源下游的HVACR回路300中。在一个实施例中，来自中间冷却器310的至少一些工作流体可以被引导到压缩机302的侧流流动通道，而不是通过HVACR回路300返回到普通流动路径。侧流流动通道可以是例如上述压缩机100和200的侧流流动通道128或侧流流动通道228并且在图1A-1D和2A-2D中示出。
图3B示出了根据实施例的节能HVACR回路320。在图3B中，压缩机302、冷凝器304和蒸发器308被包括在上述和图3A中所示的HVACR回路300中，在该实施例中压缩机302是多级压缩机。HVACR回路320包括第一膨胀器312和第二膨胀器314。第一膨胀器312和第二膨胀器314中的每一个可以是用于HVACR回路320内的工作流体的任何合适的膨胀器，例如膨胀阀、一个或多个膨胀孔或用于HVACR中的任何其他合适的膨胀装置回路。省料器314可以设置在第一和第二膨胀器312、314之间，使得HVACR回路320的工作流体在省料器314处处于中间压力。省料器314可用作引入压缩机302的侧流的来源，例如通过侧流流动通道，例如侧流流动通道128或侧流流动通道228，如上所述和图1A-1D和2A-2D。
图4示出了根据实施例的离心式压缩机沿级间流动路径的剖视图。离心式压缩机400包括压缩机外壳402。压缩机外壳402部分地限定级间流动路径404。级间流动路径包括围绕级间流动路径404径向分布的去涡流叶片406。容量控制阀环408延伸到下一级入口410上游的级间流动路径404中。容量控制阀环408可以是例如容量控制阀116或容量控制阀216，如上所述并在图1A-1D和2A-2D中示出。容量控制阀环408可以是单个连续环或由组合以提供环形形状的多个环段组成。下一级入口410接收通过容量控制阀环408的流量，并允许流量进入下一级叶轮412。
图5示出了根据一个实施例的离心式压缩机的一部分的剖视图。从离心式压缩机500的角度来看，去涡流叶片502和容量控制阀环504之间的相互作用。去涡流叶片502可以是图1A-1D、2A-2D或4中所示的任何去涡流叶片。容量控制阀环504可以是图1A-1D、2A-2D或4中所示的任何容量控制阀。容量控制阀环包括槽口506，每个槽口506构造成容纳一个去涡流叶片502，使得容量控制阀环504可以延伸到包括去涡流叶片502的流动路径中，而不会机械地干扰去涡流叶片502。在一个实施例中，对应于槽口506的槽口可以替代地包括在每个去涡流叶片502上，使得去涡流叶片502在其延伸时不接触容量控制阀环504。在一个实施例中，槽口506与去旋流叶片502上的相应槽口一起提供。在这个实施方案中，槽口506的深度可以小于容量控制阀环504可以接触去涡流叶片502的整个高度，而去涡流叶片上的槽口具有一定的深度，使得它们可以容纳容量控制阀环504的任何部分，否则在没有所述槽口的情况下会接触去涡流叶片502。
图6是离心式压缩机600的一个实施例的侧面透视图。图7是离心式压缩机600的正视图。在一个实施例中，离心式压缩机600是图3A或图3B中的HVACR回路302中的压缩机302。压缩机600包括具有吸入入口604、排放出口606和中间喷射入口608的外壳602。工作流体通过吸入入口604进入外壳600，被压缩机600压缩，并作为压缩工作流体从排放出口606排出。
压缩机600包括第一级S1、第二级S2和级间节流阀630。工作流体在第一级S1中被压缩(例如，到第一压力P1)，从第一级流到第二级S2，然后在第二级S1中被进一步压缩到更高的压力(例如，第二压力P2)。中间喷射入口608构造成接收中间压力工作流体的侧流(例如，在第一压力P1和第二压力P2之间的中间压力下)。中间喷射入口608例如可以是如上文所述和图1A-1D和2A-2D所示的侧流流动通道128或侧流流动通道228。从第一级S1排出的压缩工作流体通过级间节流阀630从第一级S1流到第二级S2。例如，中间喷射口608连接到布置在第一级S1和第二级S2之间的侧流喷射口(例如，侧流喷射口114，侧流喷射口214，或类似的)。中压工作流体与从第一级S1流向第二级S2的压缩级间流体流混合，压缩级间流体和中压流体的混合流流入第二级S2。级间节流阀630被配置为控制从第一级S1到第二级S2的级间流体的流速和通过中间喷射入口608并进入第二级S2的中间压力流体的流速。
图8-10示出了容量控制阀和用于级间节流阀630的容量控制阀的致动机构699的实施例。如本文所述的容量控制阀可以具有环形形状并且被称为节流环660。节流环660例如可以是如上所述和图1A-1D和2A-2D所示的容量控制阀116或容量控制阀216。
图8是节流环660、致动机构699和级间节流阀630的外壳632的前视剖视图。级间节流阀630包括外壳632。图8中所示的外壳632是图6中压缩机外壳602的一部分。例如，外壳632在运行期间在压缩机600内保持静止(例如，在驱动第一级叶轮和第二级叶轮的轴旋转期间保持静止)。图9是当节流环660处于其延伸位置时节流环660和致动机构699的侧透视图。图10是当节流环660处于其缩回位置时节流环660和致动机构699的侧透视图。
离心式压缩机600通常可以包括类似于图1A-5中的离心式压缩机100、200、302、400、500的特征。例如，离心式压缩机600包括第一级叶轮、第二级叶轮、去涡流叶片和位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的侧流喷射口，如上文类似地描述和图1A-2D所示.在一个实施例中，图1A-5中的一个或多个离心式压缩机100、200、302、400、500可以包括用于操作/移动其容量控制阀116、216、416、516的致动机构699。
致动机构699构造成轴向移动节流环660，如上文类似地描述并且在图1A-1D和2A-2D中示出的容量控制阀116或容量控制阀216。例如，节流环660在延伸位置(如图9所示)和缩回位置(如图10所示)之间可沿轴向(例如，图9中的正轴向D1、负轴向D2)移动。例如，在图2A中处于其完全打开位置的容量控制阀216是节流环660处于缩回位置的示例，而图2D中处于完全关闭位置的容量控制阀216是节流环660处于伸展位置的示例。节流环660还可以包括在其缩回位置和其延伸位置之间的中间位置，如在图2B和2C中对于容量控制阀216类似地示出和描述的。
用于节流环630的致动机构699包括致动连杆组件672、驱动环680、驱动连杆682和支撑连杆684。压缩机600还包括致动器670，其操作/驱动致动机构699以在外壳632内轴向移动节流环630。致动连杆组件672连接至致动器670并延伸穿过外壳632。例如，致动连杆组件672包括延伸穿过外壳632的轴674，并且致动器670的致动(例如，延伸、缩回)使轴674旋转。如图8所示，致动器670可以安装在外壳632的外部。
在所示实施例中，致动连杆组件672被配置为利用致动器670的运动(例如，线性运动、延伸、缩回等)来旋转驱动环680。例如，致动器670的线性运动(例如延伸、缩回或类似的运动)使致动连杆组件670的轴672旋转，轴672的旋转反过来使驱动环680旋转。如图9和10所示，驱动环680可以具有与节流环660相同或大致相同的圆周。在图8中，驱动环680被节流环660遮挡。在一个实施例中，驱动环680和节流环660的周长相差小于10％。在另一个实施例中，驱动环680和节流环660的周长可以相差小于5％。
图9显示了当缩回时致动器670使得节流环630处于其延伸位置。图10示出了当致动器670延伸并且已经将节流环630移动到其缩回位置时的节流环630。例如，离心式压缩机600的控制器(未示出)和/或HVACR控制器可以配置成通过控制致动器670的位置/致动来控制压缩机600的容量。
连杆682、684构造成利用驱动环680的旋转沿轴向(例如，正轴向方向D1、负轴向方向D2)移动节流环660。驱动连杆682将驱动环680连接到节流环660。每个驱动连杆682分别从驱动环680延伸到节流环660。如图8-10所示，节流环660和驱动环680各自包括径向轴664、681(例如，销钉、螺栓、整体轴或类似物)，它们分别从节流环660和驱动环680径向向外延伸。应当理解，在另一个实施例中，径向轴664、681中的一个或多个可以径向向内延伸。连杆682、684可旋转地连接到环660、680上的径向轴664、681。如图8-10所示，连杆682、684每个都可以是连接它们各自结构的臂。连杆682、684构造成利用驱动环680的旋转沿轴向方向移动节流环660，而节流环660几乎没有旋转。
如图8所示，每个支撑连杆684具有可旋转地连接到节流环660的第一端685A和可旋转地连接到外壳632的第二端685B。例如，每个支撑连杆684在其第一端685A上具有通孔，该通孔插入到节流环660上的相应径向轴664上。例如，每个支撑连杆684在其第二端685B上具有通孔，该通孔插入到外壳632上的相应轴634上。例如，外壳632上的轴634沿轴向(例如，沿图7中的轴向D1)延伸。
如图9所示，每个驱动连杆682具有可旋转地连接到节流环660的第一端683B和可旋转地连接到驱动环680的第二端683A。例如，每个驱动连杆682在其第一端683B上具有通孔，该通孔插入到节流环660上的相应径向轴664上。例如，每个驱动连杆682在其第二端683A上具有通孔，该通孔插入驱动环680上的相应径向轴681上。
如图8-10所示，驱动连杆682和支撑连杆684成对设置。在每一对驱动连杆682和支撑连杆684中，驱动连杆682和支撑连杆684在相同位置处连接到节流环660。例如，每一对中的驱动连杆682和支撑连杆684是可旋转地连接到节流环660的同一径向轴664。驱动连杆682被配置为将运动从驱动环680(例如，驱动环680的旋转)转换到节流环664的径向轴664，而支撑连杆684被配置为限制/防止节流环660的旋转。在所示实施例中，级间节流阀630包括4对驱动和支撑连杆682、684。然而，应当理解，一个实施例中的级间节流阀630可以包括不同数量的连杆682、684。例如，一个实施例中的级间节流阀630可包括三对或更多对连杆682、684。
如图9和10所示，连杆682、684构造成使得驱动环680的旋转使该节流环664在轴向方向上以有限的旋转运动移动。例如，节流环664被配置为在其完全缩回位置与完全延伸位置之间旋转小于5度。在一个实施例中，节流环664可以构造成在其从其完全缩回位置到其完全延伸位置之间旋转小于3度。例如，当致动器670被致动时，节流环664从其完全缩回位置移动到其完全延伸位置，从0％延伸运动到100％延伸，或从100％延伸运动到0％延伸。
如图9所示，节流环660包括朝向轴向方向D1延伸的齿662。例如，齿662可以是在图1B-1C中移动到级间流中的容量控制阀116的部分或在图2B-2C中移动到级间流中的容量控制阀216的部分。压缩机600还包括位于第一级叶轮(如第一级叶轮104、第一级叶轮204或类似物)和第二级叶轮(如第二级叶轮118、218或类似物)之间的去涡流叶片(如去涡流叶片112、去涡流叶片212、去涡流叶片406、去涡流叶片502等)。去涡流叶片可替代地称为导向叶片。齿662构造成当处于延伸位置时与导向叶片相互啮合。
在一个实施例中，齿662可以包括图1A-1D中容量控制阀116的一个或多个形状特征(例如。前端124、后端126、前侧130、后侧132、弯曲表面134、尖端136等)，和/或图2A-2D中容量控制阀216的一个或多个形状特征(例如，前端224、后端226、前侧230、后侧232、弯曲表面234、尖端236等)。
如图9所示，节流环660的齿662在圆周方向D3上彼此间隔开。在每对周向相邻的齿662之间形成相应的间隙663。当节流环660处于其延伸位置(例如，参见图12)时，每个间隙构造成接纳相应的一个导向叶片644(在图9中省略)。
图11和12是说明节流环660和导向叶片644相互啮合的示意图。例如，图11和图12中的视图是沿节流环660的齿662和导向叶片664在圆周方向上延伸的部分截面。例如，图11示出了节流环660处于缩回位置(例如，如图10所示)。图12示出了节流环660处于延伸位置(例如，图9所示)。
如图11所示，通道646由导向叶片644形成。通道646呈螺旋状径向向内延伸(例如，参见图5中每对相邻的去涡流叶片502之间形成的通道)。更具体地，通道通过径向向内盘旋而径向向内延伸。压缩的级间流体通过流过通道646从第一级叶轮流到第二级叶轮。例如，图1B-1D示出了容量控制阀116的尖端136，该尖端136设置在形成于去涡流叶片112之间的通道之一中。流体从第一叶轮级到第二叶轮级的级间流动方向将进入图11和12的页面。例如，径向向内是进入图11和12中的页面。
节流环660的齿662在周向方向D3上彼此间隔开。导向叶片644在圆周方向D3上相互隔开空间，从而使通道646在圆周方向D3上相互隔开。每个齿662在圆周方向上具有小于其相应通道646的宽度W2的宽度W1，使得齿662装配到它们相应的通道646中。当节流环处于其延伸位置时(例如，如图12所示)，齿662与通道646相互啮合。
参考图11，压缩机600可以包括导向叶片644作为导流板640的一部分。导流板640可包括底板642和设置在底板642上的导向叶片644。设置在底板642上的导向叶片644沿底板642径向向内延伸/旋转(例如，设置在图5中的底板上的去涡流叶片502，其中图5的剖视图去除了底板的一部分)。当节流环660处于其缩回位置时，每个通道646具有横截面积A1。流体流通过导流板640和齿662的尖端664之间的截面积A1而流过通道646。在所示实施例中，当节流环660处于其缩回位置时，节流环660的齿662不设置在通道646中。然而，应当理解，一个实施例中的节流环660可以构造成使得齿662的端部在处于缩回位置时保持在通道646中。
当被致动到如图12所示的延伸位置时，节流环660在轴向D1上更靠近导流板640，并且齿662设置在通道646中。节流环660的移动将齿662的更大长度L1布置在通道646中，并使齿662更靠近流动导流板640的底板142。齿662和通道646在延伸位置相互啮合。每个齿662设置在其各自的通道646中并设置在导向叶片644的各自相邻对(例如，在圆周方向D3上相邻)之间。
当移动到延伸位置时，齿662部分地阻塞通道646并减小通道的开口高度H。通道646的阻塞减小了它们在齿662处的开口横截面积A2。这减少了流体流过较小横截面积A2的压降，这降低了流体通过通道646的流速(例如，降低了级间流中的流体流速)。
图13是如图7所示的离心式压缩机600的剖视图。如图13所示，压缩机600包括第一级S1、第二级S2和将第一级S1连接到第二级S2的级间节流阀630。第一级S1包括第一级叶轮610A并且第二级S2包括第二级叶轮610A，它们旋转以压缩它们各自的级S1、S2中的流体。
压缩机600还包括驱动轴612、转子614和定子616。叶轮610A、610B均固定在驱动轴612上。例如，第一级叶轮610A被固定到驱动轴612的一端，而第二级叶轮610B被固定到更靠近轴612的中间。转子614附接到驱动轴612并由定子616旋转，转子616旋转驱动轴612和叶轮610A、610B。转子614和定子616形成压缩机610的电动机。电动机(例如，定子616和转子614)根据公知原理运行。在另一个实施例中，驱动轴612可以连接到外部电动机、内燃机(例如，柴油发动机或汽油发动机)等并由其旋转。应当理解，在这样的实施例中，转子614和定子616将不存在于压缩机600的外壳602内。如图13所示，驱动轴612延伸通过第一级S1和第二级S2以及级间节流阀630。应当理解，除非另有说明，否则本文使用的术语“轴向”、“径向”和“周向”通常是相对于压缩机600的轴线(例如，驱动轴612的轴线)而言的。
通过压缩机600的工作流体的流动路径F1在图13中以虚线箭头表示。流动路径F1从压缩机600的吸入入口604延伸到排放出口606。工作流体通过吸入入口604进入压缩机600，在第一级S1内被第一叶轮610A压缩，通过级间节流阀630流向第二级S2，在第二级S2内被第二叶轮610B进一步压缩，然后通过排放出口606从压缩机600排出。第一级S1中的第一级叶轮610A被配置为将工作流体从入口压力(例如，压力PI)压缩到第一压力P1，并且第二级S2中的第二级叶轮610B被配置为将工作流体进一步压缩到大于第一压力P1的第二压力P2。如上所述，中压工作流体的侧流可以流入(取决于节流环630的位置)进入第一级叶轮610A和第二级叶轮610A之间的流动路径F1。流入第二级叶轮610A的入口620的工作流体的压力可以不同于第一压力P1(例如，可以是中间工作流体的压力和第一压力P1之间的压力)。
在流动路径F1中，级间节流阀630设置在第一级S1的第一级叶轮610A与第二级S2的第二级叶轮610B之间。级间节流阀630设置在第一叶轮S1的出口618和第二叶轮610B的入口620之间。驱动轴612延伸通过级间节流阀630。级间节流阀630将第一级叶轮610A的出口618流体连接到第二级叶轮610B的入口620。级间节流阀630将从第一级S1排出的工作流体(例如，处于第一压力P1的压缩工作流体)引导至第二级S2的第二级叶轮610B。例如，级间节流阀630将压缩的工作流体(在从第一级叶轮610A径向向外排放之后)径向向内引导至第二级叶轮610B的入口620。级间节流阀630还将中间压力工作流体引导至第二级叶轮610B。例如，级间节流阀630将中间压力工作流体导入从第一级叶轮610A流向第二级叶轮610B的压缩工作流体流中，然后将中间压力工作流体和压缩工作流体的混合物径向向内导入第二级叶轮610A的入口620。中间工作流体可以在通道646内与来自第一级叶轮610A的压缩工作流体混合。
级间节流阀630可以调节，以控制从第一级S1流向第二级S2的压缩工作流体的流速以及进入第二级S2的中间工作流体的流速(例如，进入压缩机600的中间工作流体的流速)。级间节流阀630包括用于操作级间节流阀630的致动器670。致动器670可操作/致动以调节流过级间节流阀630的压缩工作流体的流量。例如，压缩机600的控制器(未示出)和/或HVACR控制器可以被配置为通过控制致动器670的位置/致动来控制压缩机600的容量。
级间节流阀630包括具有导向叶片644的导流板640和由导向叶片644形成的通道646。如上所述，通道646径向向内盘旋。如图13所示，工作流体通过流经通道646流经级间节流阀630。通道646将从第一级S1排出的工作流体径向向内引导至第二级叶轮610B的入口620。级间节流阀630包括节流环660，节流环660构造成被致动以调节通道646的尺寸(例如，通道646的横截面积)。
节流环660包括朝向导流板640延伸的齿662。节流环660构造成相对于通道646沿轴向(例如，沿正轴向D1、沿负轴向D2)致动。节流环660的轴向运动改变了设置在通道646中的齿662的长度以调节通道646的横截面积。例如，当节流环660朝向通道646致动时(例如，在正轴向方向D1上)，齿662进一步延伸到通道646中并且减小通道646的横截面积。随着每个齿662进一步设置在其各自的通道646中，齿662部分地阻塞更多的通道646并减小通道646的横截面积(例如，减小每个通道646中的开口横截面积)。通道646减小的横截面积降低了工作流体通过通道646和级间节流阀630的流速。当节流环660被致动远离通道646(例如，在负的轴向方向D2)时，齿662较少得延伸到通道646中并且通道646的横截面积增加，这增加了工作流体通过级间节流阀630的流量。例如，一个实施例中的节流环660可以具有齿662完全设置在通道646之外的缩回位置。
图14是用于将驱动环780连接到级间节流阀730中的节流环760的驱动连杆782的另一个实施例的侧视图。例如，级间节流阀730可以具有与图6和8中的级间节流阀类似的特征，除了如下所述。通过转动驱动环780来致动节流环760。例如，驱动环780的旋转轴在图14中会垂直延伸，这样，驱动环780在圆周方向D3的旋转会使驱动环780的左侧移入页面，驱动环780的右侧移出页面。例如，类似于上述的致动器670和致动连杆组件672的致动器和致动连杆组件可用于驱动驱动环780旋转。驱动环780的旋转导致节流环760沿轴向方向(例如，正轴向方向D1)移动。图14显示了节流环760处于其延伸位置。通过使驱动环780沿相反方向(例如，与周向方向D3相反)旋转，节流环760沿轴向方向(例如，与正轴向方向D1相反)移动。
在所示实施例中，驱动连杆782是驱动环780中的槽。节流环760的径向轴764延伸穿过槽。槽在轴向D1和圆周方向D3之间成一定角度，这样，驱动环780的旋转迫使径向轴764在槽内作轴向移动，从而使节流环760在轴向D1方向移动。在图14中，驱动环780已经在第一方向(例如圆周方向D3)上旋转，以将径向轴764移动到最靠近节流环760的槽的一端(例如，将节流环760移动到其延伸位置)。然后，驱动环780沿相反方向(例如，与图14中的圆周方向D3相反)旋转，使径向轴764沿相反方向移动，直到到达离节流环760最远的槽的一端(例如，使节流环760移动到其缩回位置)。可以为节流环760的每个径向轴764提供相应的驱动连杆782(例如，驱动环780中的相应槽)，与图8-10中的驱动连杆类似地讨论。在一个实施例中，可以为节流环760上的径向轴764提供支撑连杆(例如，支撑连杆184)，类似于图8-10中的节流环660，使得节流环760在轴向被致动时的旋转方向有限。例如，为径向轴764提供支撑连杆装置，其在驱动环780旋转时限制/防止径向轴764在圆周方向D3上同时允许径向轴764在槽内轴向移动。
图15是操作离心式压缩机的方法1000的一个实施例的框图。在实施例中，方法1000可应用于图6-13的离心式压缩机600。该方法从1010开始。
在1010，流体(例如，工作流体)被压缩机的第一级叶轮(例如，第一级叶轮104、第一级叶轮204、第一级叶轮610A)压缩并从其排出。在第一级中压缩流体1010可以包括旋转第一级叶轮。在1012，第一叶轮的旋转将流体从入口压力(例如，入口压力PI)压缩到更高的压力(例如，第一压力P1)并且从第一级叶轮径向排放压缩流体1012。然后方法1010从1010进行到1020。
在1020，压缩流体从第一级叶轮的出口通过由导向叶片(例如，去涡流叶片112、去涡流叶片212、去涡流叶片406、去涡流叶片502、导向叶片644)形成的通道(例如，通道646)导向到压缩机的第二级叶轮的入口(例如，第二级叶轮118、第二级叶轮218、第二级叶轮610B)。压缩流体通过通道从第一级叶轮流向第二级叶轮。然后方法1000从1020进行到1030。
在1030，节流环被致动以调节进入第二级叶轮的级间流中的流体的流量。在1030致动节流环包括通过旋转驱动环(例如驱动环680、驱动环780)在缩回位置和延伸位置之间沿轴向移动节流环1032。驱动环的旋转构造成使节流环沿轴向方向移动。在1030，节流环的致动也调整了进入第二级叶轮入口的中压工作流体的流量。例如，在1030，节流环的致动调整了中间压力工作流体所流经的侧流喷射口(例如，侧流喷射口114，侧流喷射口214)被节流环阻挡/阻碍的程度(例如，见图1A-2D)。
在1032处，节流环在缩回位置和延伸位置之间沿轴向方向移动可以包括将节流环从缩回位置移动到延伸位置1034和/或将节流环从延伸位置移动到缩回位置1036。在1034处将节流环从缩回位置移动到延伸位置，使节流环的齿(例如，齿662)沿轴向进入通道(例如，从通道外进入通道，进一步进入通道，或类似情况)。在1036处将节流环从延伸位置移动到缩回位置，使节流环的齿在轴向从通道中撤出(例如，从通道中部分撤出齿，完全撤出齿的形式，等等)。在一个实施例中，在1036将节流环从延伸位置移动到缩回位置包括将齿沿轴向方向移动到侧流喷射口中。
在一个实施例中，在1032通过旋转驱动环在缩回位置和延伸位置之间移动节流环包括：延伸致动器(例如致动器670)以在第一方向上旋转驱动环，并缩回致动器以在相反方向上旋转驱动。
应该理解的是，在一个实施例中，方法1000可以被修改为具有如上所述的图1A-1D中的离心式压缩机100、图2A-2D中的离心式压缩机、图3中的离心式压缩机300、图4中的离心式压缩机400、图5中的离心式压缩机400、图6-11中的离心式压缩机600和/或图11中的离心式压缩机730的特征。
方面：
可以理解的是，方面1-12的任何一个可以与方面13-34的任何一个结合，方面13-19的任何一个可以与方面20-34的任何一个结合，而方面20-30的任何一个可以与方面31-34的任何一个结合。
方面1一种离心式压缩机，包括：
第一级叶轮；
第二级叶轮；
侧流喷射口，位于第一级叶轮和第二级叶轮之间，侧流喷射口构造成接收流体的侧流；和
容量控制阀，该容量控制阀配置为通过侧流喷射口延伸和缩回，其中：
容量控制阀具有面向从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的弯曲表面；和
容量控制阀被配置为通过侧流喷射口在开放位置和关闭位置之间延伸，在开放位置，流体的侧流可以流过侧流喷射口，在关闭位置，容量控制阀阻碍流体的侧流通过侧流喷射口。
方面2根据方面1所述的离心式压缩机，其中，容量控制阀具有环形形状。
方面3根据方面1-2中任一项的离心式压缩机，包括多个侧流喷射口和多个容量控制阀。
方面4根据方面1-3中任一项所述的离心式压缩机，其中，在所述打开位置，所述容量控制阀在所述弯曲表面的一端处的尖端位于所述侧流喷射口内。
方面5根据方面1-4中任一项所述的离心式压缩机，其中，所述容量控制阀在与从所述第一级叶轮到所述第二级叶轮的流动方向基本垂直的方向上延伸和缩回。
方面6根据方面1-5中任一项所述的离心式压缩机，还包括在所述第一级叶轮和所述第二级叶轮之间的一个或多个去涡流叶片。
方面7根据方面6所述的离心式压缩机，其中，容量控制阀包括一个或多个槽口，一个或多个槽口各自构造成容纳一个或多个去涡流叶片之一的至少一部分。
方面8根据方面6-7中任一项所述的离心式压缩机，其中，一个或多个去旋流叶片各自包括一个或多个槽口，一个或多个槽口各自构造成容纳容量控制阀的至少一部分。
方面9根据方面1-8中任一项所述的离心式压缩机，其中，容量控制阀在与弯曲表面相对的一侧具有线性子午线轮廓，该线性子午线轮廓接触侧流喷射口的边缘。
方面10根据方面1-9中任一项所述的离心式压缩机，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧构造成使得当容量控制阀在打开位置和关闭位置之间时，流体可以在容量控制阀与弯曲表面相对的一侧流过容量控制阀。
方面11 11.根据方面10所述的离心式压缩机，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧包括第二弯曲表面。
方面12根据方面10-11中任一项所述的离心式压缩机，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧包括一个或多个通道，该通道构造成允许流体的侧流流动。
方面13一种供暖、通风、空调和制冷(HVACR)回路，包括：
离心式压缩机；
冷凝器；
膨胀器；和
蒸发器，
其中离心式压缩机包括：
第一级叶轮；
第二级叶轮；
侧流喷射口，位于第一级叶轮和第二级叶轮之间，侧流喷射口构造成接收流体的侧流；和
容量控制阀，该容量控制阀构造成通过侧流喷射口延伸和缩回，
容量控制阀具有面向从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的弯曲表面；和
容量控制阀被配置为通过侧流喷射口在开放位置和关闭位置之间延伸，在开放位置，流体的侧流可以流过侧流喷射口，在关闭位置，容量控制阀阻碍流体的侧流通过侧流喷射口。
方面14根据方面13的HVACR回路，其中流体的侧流从冷凝器到侧流喷射口。
方面15根据方面13的HVACR回路，还包括省料器，并且其中流体的侧流从省料器到侧流喷射口。
方面16根据方面13所述的HVACR回路，还包括中间冷却器，并且其中流体的侧流从中间冷却器到侧流喷射口。
方面17根据方面13-16中任一项的HVACR回路，其中容量控制阀具有环形形状。
方面18根据方面13-17中任一项所述的HVACR回路，其中所述容量控制阀在与所述弯曲表面相对的一侧具有线性子午线轮廓，所述线性子午线表面接触所述侧流喷射口的边缘。
方面19根据方面13-17中任一项所述的HVACR回路，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧构造成使得当容量控制阀在打开位置和关闭位置之间时，流体可以在容量控制阀与弯曲表面相对的一侧流过容量控制阀。
方面20一种用于压缩流体的离心式压缩机，包括：
第一级叶轮；
第二级叶轮；
多个导向叶片形成位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的通道，所述通道构造成将流体的级间流从第一级叶轮引导到第二级叶轮；
侧流喷射口，位于第一级叶轮和第二级叶轮之间，侧流喷射口构造成接收流体的侧流；和
节流环，配置为在延伸位置和缩回位置之间移动通过侧流喷射口，
驱动环；和
连杆组件，将驱动环连接到节流环，使得驱动环的旋转使节流环在缩回位置和伸出位置之间沿轴向移动，其中
在延伸位置，节流环阻止流体的侧流通过侧流喷射口流动并且部分地阻止流体通过通道的级间流，并且
在缩回位置，节流环允许流体的侧流流过侧流喷射口。
方面21根据方面20的离心式压缩机，其中
节流环包括齿，并且
在延伸位置，节流环的齿设置在通道中并阻塞通道。
方面22根据方面21的离心式压缩机，其中齿沿轴向方向延伸并且包括径向向内弯曲的尖端。
方面23根据方面21、22中任一项所述的离心式压缩机，其中在缩回位置，节流环的齿设置在侧流喷射口中。
方面24根据方面21-23中任一项所述的离心式压缩机，其中节流环的齿在缩回位置比在延伸位置阻塞的通道更少，并且节流环在缩回位置比在延伸位置阻塞更多的侧流喷射口。
方面25根据方面21-24中任一项所述的离心式压缩机，其中在缩回位置，侧流中的流体流过节流环进入侧流喷射口，并且在延伸位置，级间流的流体通过流过齿的尖端而流过通道。
方面26根据方面21-25中任一项所述的离心式压缩机，其中在缩回位置，节流环阻塞侧流喷射口。
方面27根据权利要求1所述的离心式压缩机，其中，在所述缩回位置：来自第一级叶轮的流体的级间流比在延伸位置具有更高的流量，并且侧流通过侧流喷射口的流速高于延伸位置。
方面28根据方面21-27中任一项的离心式压缩机，其中，节流环包括径向轴，每个连杆组件包括与节流环的径向轴相连的一对驱动连杆和支撑连杆，每对中的驱动连杆和支撑连杆与节流环上相同的各自的径向轴之一相连。
方面29根据方面28的离心式压缩机，进一步包括：
外壳，所述节流环、所述驱动环和所述导向叶片设置在外壳内，其中
驱动连杆将驱动环连接到节流环，驱动连杆构造成将驱动环的旋转转换成节流环的轴向运动，以及
支撑连杆将节流环连接到外壳，支撑连杆构造成防止节流环旋转。
方面30根据方面21-29中任一项的离心式压缩机，进一步包括：
致动器和连接致动器和驱动环的致动连杆组件，致动器被配置为伸出导致驱动环的旋转，被配置为缩回导致驱动环的反向旋转。
方面31一种操作离心式压缩机的方法，该离心式压缩机包括第一级叶轮、第二级叶轮，以及分别位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的多个导向叶片和侧流喷射口，该方法包括：
用第一级叶轮压缩流体；
经由由多个导向叶片形成的通道，将从第一级叶轮排出的流体的级间流引导至第二级叶轮的入口；和
致动节流环以调节进入第二级叶轮的级间流中的流体的流量，离心式压缩机包括节流环、驱动环和将驱动环连接到节流环的连杆组件，以及致动节流环包括：
通过旋转驱动环使节流环在缩回位置和延伸位置之间沿轴向移动，驱动环的旋转导致节流环沿轴向移动，其中
在延伸位置，通过侧流喷射口的侧流流体的流动被节流环阻挡，通过通道的级间流体的流动被节流环阻挡，和
在缩回位置，流体的侧流通过侧流喷射口流入第二级叶轮的入口。
方面32根据方面31的方法，其中
节流环在缩回位置和延伸位置之间的轴向移动包括：
将节流环从缩回位置移动到延伸位置，这包括将齿移动到通道中，以及
将节流环从延伸位置移动到缩回位置，这包括从通道中取出齿。
方面33根据方面31和32中任一项的所述方法，其中
将节流环从延伸位置移动到缩回位置包括将齿沿轴向方向移动到侧流喷射口中。
方面34根据方面31-33中任一项的方法，其中
离心式压缩机包括致动器和将致动器连接到驱动环的致动连杆组件，以及
通过转动驱动环使节流环在缩回位置和延伸位置之间轴向移动包括：
延伸致动器以使驱动环沿第一方向旋转，以及
缩回致动器以使驱动环沿相反方向旋转。
本文使用的术语旨在描述特定实施例，而不是限制性的。除非另有明确说明，否则术语“一”、“一个”和“该”也包括复数形式。当在本规范中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件。在一个实施例中，这里描述的“连接的”和“连接”可以指的是“直接连接的”和“直接连接”。
关于前面的描述，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行详细的改变，尤其是在所采用的建筑材料以及部件的形状、尺寸和布置方面。本说明书和所描述的实施例仅是示例性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (15)

1.一种用于压缩流体的离心式压缩机，其特征在于，包括：
第一级叶轮；
第二级叶轮；
多个导向叶片，其形成位于所述第一级叶轮和所述第二级叶轮之间的通道，所述通道被构造成将流体的级间流从所述第一级叶轮引导到所述第二级叶轮；
侧流喷射口，其位于所述第一级叶轮和所述第二级叶轮之间，所述侧流喷射口被构造成接收流体的侧流；和
节流环，其被配置为在延伸位置和缩回位置之间移动通过所述侧流喷射口，
驱动环；和
连杆组件，其将所述驱动环连接到所述节流环，以便所述驱动环的旋转使所述节流环在所述缩回位置和所述延伸位置之间沿轴向方向移动，其中
在所述延伸位置，所述节流环阻止所述流体的侧流通过所述侧流喷射口流动并且部分地阻止流体通过所述通道的级间流，并且
在所述缩回位置，所述节流环允许所述流体的侧流流过所述侧流喷射口。
2.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，
所述节流环包括齿，并且
在所述延伸位置，所述节流环的所述齿设置在所述通道中并阻塞所述通道。
3.根据权利要求2所述的离心式压缩机，其特征在于，所述齿沿所述轴向方向延伸并且包括径向向内弯曲的尖端。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的离心式压缩机，其特征在于，
在所述缩回位置，所述节流环的齿设置在所述侧流喷射口中。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的离心式压缩机，其特征在于，
所述节流环的齿在所述缩回位置比在所述延伸位置阻塞的通道更少，并且
所述节流环在所述缩回位置比在所述延伸位置阻塞更多的侧流喷射口。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的离心式压缩机，其特征在于，
在所述缩回位置，所述侧流中的流体流过所述节流环进入所述侧流喷射口，并且
在所述延伸位置，所述级间流中的流体通过流过所述齿的尖端而流过所述通道。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的离心式压缩机，其特征在于，
在所述缩回位置，所述节流环阻塞所述侧流喷射口。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的离心式压缩机，其特征在于，在所述缩回位置：
来自所述第一级叶轮的所述流体的级间流比在所述延伸位置具有更高的流速，并且
所述侧流通过所述侧流喷射口比在所述延伸位置具有更高的流速。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的离心式压缩机，其特征在于，所述节流环包括径向轴，每个连杆组件包括与所述节流环的径向轴相连的一对驱动连杆和支撑连杆，每对中的驱动连杆和支撑连杆与所述节流环上相同的各自的径向轴之一相连。
10.根据权利要求9所述的离心式压缩机，其特征在于，进一步包括：
外壳，所述节流环、所述驱动环和所述导向叶片设置在所述外壳内，其中
所述驱动连杆将所述驱动环连接到所述节流环，所述驱动连杆被构造成将所述驱动环的旋转转换成所述节流环的轴向运动，以及
所述支撑连杆将所述节流环连接到所述外壳，所述支撑连杆被构造成防止所述节流环旋转。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的离心式压缩机，其特征在于，进一步包括：
致动器和连接所述致动器和所述驱动环的致动连杆组件，所述致动器被配置为伸出导致所述驱动环的旋转，并被配置为缩回导致所述驱动环的反向旋转。
12.一种操作离心式压缩机的方法，其特征在于，所述离心式压缩机包括第一级叶轮、第二级叶轮，以及分别位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的多个导向叶片和侧流喷射口，该方法包括：
用所述第一级叶轮压缩流体；
经由由所述多个导向叶片形成的通道，将从所述第一级叶轮排出的流体的级间流引导至所述第二级叶轮的入口；和
致动节流环以调节进入所述第二级叶轮的所述级间流中的流体的流量，所述离心式压缩机包括所述节流环、驱动环和将所述驱动环连接到所述节流环的连杆组件，以及致动所述节流环包括：
通过所述驱动环的旋转使所述节流环在缩回位置和延伸位置之间沿轴向方向移动，所述驱动环的旋转导致所述节流环沿轴向方向移动，
其中
在所述延伸位置，通过所述侧流喷射口的侧流流体的流动被所述节流环阻挡，通过所述通道的级间流体的流动被所述节流环阻挡，和
在所述缩回位置，所述流体的侧流通过所述侧流喷射口流入所述第二级叶轮的入口。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述节流环包括齿，并且
所述节流环在所述缩回位置和所述延伸位置之间的轴向方向移动包括：
将所述节流环从所述缩回位置移动到所述延伸位置，这包括将所述齿移动到所述通道中，以及
将所述节流环从所述延伸位置移动到所述缩回位置，这包括从所述通道中取出所述齿。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
将所述节流环从所述延伸位置移动到所述缩回位置包括将所述齿沿轴向方向移动到所述侧流喷射口中。
15.根据权利要求12至14中任意一项所述的方法，其特征在于，
所述离心式压缩机包括致动器和将所述致动器连接到所述驱动环的致动连杆组件，以及
通过转动所述驱动环使所述节流环在所述缩回位置和所述延伸位置之间沿轴向方向移动包括：
延伸所述致动器以使所述驱动环沿第一方向旋转，以及
缩回所述致动器以使所述驱动环沿相反方向旋转。
CN202211371663.5A 2021-11-03 2022-11-03 用于多级离心式压缩机的级间容量控制阀 Pending CN116066389A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/453,456 US11536277B2 (en) 2020-04-30 2021-11-03 Interstage capacity control valve with side stream flow distribution and flow regulation for multi-stage centrifugal compressors
US17/453,456 2021-11-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116066389A true CN116066389A (zh) 2023-05-05

Family

ID=84044857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211371663.5A Pending CN116066389A (zh) 2021-11-03 2022-11-03 用于多级离心式压缩机的级间容量控制阀

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4177476A1 (zh)
CN (1) CN116066389A (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3362625A (en) * 1966-09-06 1968-01-09 Carrier Corp Centrifugal gas compressor
US3619078A (en) * 1970-06-22 1971-11-09 Carrier Corp Centrifugal gas compressor
US6872050B2 (en) * 2002-12-06 2005-03-29 York International Corporation Variable geometry diffuser mechanism
KR20170089950A (ko) * 2012-11-09 2017-08-04 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 연장된 경로를 갖는 가변 기하학적 디퓨저 및 그 제어방법
US9382911B2 (en) * 2013-11-14 2016-07-05 Danfoss A/S Two-stage centrifugal compressor with extended range and capacity control features
US11391289B2 (en) * 2020-04-30 2022-07-19 Trane International Inc. Interstage capacity control valve with side stream flow distribution and flow regulation for multi-stage centrifugal compressors

Also Published As

Publication number Publication date
EP4177476A1 (en) 2023-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3904691A1 (en) Interstage capacity control valve with side stream flow distribution and flow regulation for multi stage centrifugal compressors
EP3441618B1 (en) Turbocharger with a centrifugal compressor, having synergistic ported shroud and inlet-adjustment mechanism
US8079808B2 (en) Geared inlet guide vane for a centrifugal compressor
US11306734B2 (en) Centrifugal compressor
US20080232960A1 (en) Fluid return in the splitter of turbomachines with bypass-flow configuration
JP2011043130A (ja) 遠心圧縮機及び冷凍装置
TW201920836A (zh) 緊湊可變幾何形狀的擴散器機構
EP3677792B1 (en) Unloading device for hvac compressor with mixed and radial compression
CN111183294B (zh) 具有再循环结构的离心压缩机
US11248613B2 (en) Centrifugal compressor
CN116066389A (zh) 用于多级离心式压缩机的级间容量控制阀
US11867196B2 (en) Centrifugal compressor and method of operating the same
US11859621B2 (en) Interstage capacity control valve with side stream flow distribution and flow regulation for multi-stage centrifugal compressors
CN116044816A (zh) 一种轴向移动式可调开槽叶片扩压器及其离心压气机
EP3411596B1 (en) Active surge control in centrifugal compressors using microjet injection
CN116067048A (zh) 压缩机级间节流阀及其操作方法
KR20200118737A (ko) 터보 냉동기
JP2003307197A (ja) ターボ形圧縮機およびそれを用いた冷凍装置
RU2243418C2 (ru) Осевой многоступенчатый компрессор газотурбинного двигателя
KR100569832B1 (ko) 듀얼모드용 베인이 형성된 디퓨저를 구비한 터보압축기 및 이를 이용한 냉난방용 지열 히트 펌프 시스템
CN117345594A (zh) 压缩机及包括压缩机的系统
CN117432650A (zh) 一种用于变循环发动机的多级放气压气机
JP2023536265A (ja) 圧縮器内の流体流れを誘導するためのシステム及び方法
WO2020190250A1 (ru) Компрессор с обратным потоком

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication