CN212538395U - 一种离心制冷压缩机压力平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心制冷压缩机压力平衡装置，属于制冷行业技术领域；具体包括相连的低压罐和离心制冷压缩机；压缩机的冷却电机接有进电机冷却管和出电机冷却管；进电机冷却管上布置有电子膨胀阀阀体，同时该电子膨胀阀带有的压力传感器与温度传感器布置于出电机冷却管的采集点位置；通过PID调节控制电子膨胀阀阀体的开度，使采集点处制冷剂的温度和压力保持在低过热状态；出电机冷却管上布置有模拟量电动球阀，通过PID调节改变模拟量电动球阀的阀门开度，使电机腔内的压力高于齿轮箱的压力。本实用新型通过控制制冷剂的压力和温度，确保齿轮箱腔体压力不高于其他腔体压力，从而避免齿轮箱内润滑油带离，提高了压缩机的使用可靠性。

Description

一种离心制冷压缩机压力平衡装置

技术领域

本实用新型属于制冷行业技术领域，具体是一种离心制冷压缩机压力平衡装置。

背景技术

由于制冷离心压缩机通常采用POE润滑油进行机组润滑，制冷剂与润滑油互溶，在机组循环中，齿轮箱中的润滑油极易被带离，造成系统跑油。通常合理的设计轴端密封结构可以有效减少油的泄漏，同时实现压力平衡也是关键因素之一。

现有的半封闭式制冷压缩机电机置入压缩机内，如图1所示，一般分为4个腔，分别为吸气侧(a)，齿轮箱(b)，电机腔(c)以及排气侧(d)。由于电机内制冷剂冷却的特性，制冷剂的压力直接影响了电机腔(d)的压力，在冷却压力低于齿轮箱(b)的压力状况下，易造成电机侧大量跑油状况，影响机组运行。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出了一种离心制冷压缩机压力平衡装置，通过控制电子膨胀阀及模拟量电动球阀，进而控制冷却用冷媒的压力和温度状态，很好地解决了制冷离心压缩机因压力不均而导致的电机侧跑油问题，避免了离心压缩机的跑油现象。

所述的离心制冷压缩机压力平衡装置，包括：低压罐和离心制冷压缩机；

所述离心制冷压缩机包括：吸气侧，齿轮箱，电机腔以及排气侧；低压罐的出口连接离心制冷压缩机的吸气侧；

电机腔内固定装有制冷剂冷却电机，所述冷却电机接有进电机冷却管和出电机冷却管；

所述的进电机冷却管上布置有电子膨胀阀阀体，同时该电子膨胀阀带有的压力传感器与温度传感器布置于出电机冷却管的采集点位置；压力传感器和温度传感器对采集点位置的出电机冷却管中制冷剂的压力和温度进行采集，并通过PID调节控制电子膨胀阀阀体的开度，使采集点处制冷剂的温度和压力保持在低过热状态；

所述的出电机冷却管上布置有模拟量电动球阀，模拟量电动球阀的位置在采集点和低压罐之间；模拟量电动球阀控制电机腔的压力，通过PID调节改变模拟量电动球阀的阀门开度，使电机腔内的压力高于齿轮箱的压力。

具体过程为：理想状态下，电机腔的压力值比齿轮箱的压力值约高50KPa；当电机腔的压力值高于齿轮箱的压力值大于80KPa时，模拟量电动球阀的开度增大，使得电机腔的压力泄压；当电机腔压力值低于齿轮箱压力值时，模拟量电动球阀开度减小，调节电机腔压力至平衡。

本实用新型的优点在于：

一种离心制冷压缩机压力平衡装置，通过控制电子膨胀阀及模拟量电动球阀，进而控制冷却用制冷剂的压力和温度状态，确保齿轮箱腔体压力不高于其他腔体压力，从而避免齿轮箱内润滑油带离，提高了半封闭式制冷离心压缩机的使用可靠性。

附图说明

图1为本实用新型采用的半封闭式制冷压缩机。

图2为本发明离心制冷压缩机压力平衡装置的结构示意图。

1-离心制冷压缩机；2-低压罐；11-冷却电机；12-齿轮箱；13-电机腔；31-进电机冷却管；32-出电机冷却管；51-电子膨胀阀；52-模拟量电动球阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。

本实用新型一种离心制冷压缩机压力平衡装置，应用于制冷系统中，压缩介质为制冷剂，包括：低压罐2和离心制冷压缩机1；离心制冷压缩机1，如图1所示，包括吸气侧，齿轮箱12，电机腔13以及排气侧；低压罐的出口连接离心制冷压缩机的吸气侧；

如图2所示，所述离心制冷压缩机1由冷却电机11驱动，采用带有增速齿轮的齿轮箱12增速，冷冻油润滑增速齿轮和轴承。齿轮箱12内有增速齿轮及轴承，轴承用于支撑转子旋转，齿轮箱12内布置有压力传感器，采集齿轮箱的压力。

电机腔13内固定装有制冷剂冷却电机11，冷却电机11接有进电机冷却管31和出电机冷却管32；

所述的进电机冷却管31上布置有电子膨胀阀51，同时该电子膨胀阀51带有的压力传感器与温度传感器布置于出电机冷却管32的采集点位置；压力传感器和温度传感器对采集点位置的出电机冷却管32中制冷剂的压力和温度进行采集，并通过PID调节控制电子膨胀阀51阀体的开度，使采集点处制冷剂的温度和压力保持在低过热状态。

所述的出电机冷却管32上布置有模拟量电动球阀52，模拟量电动球阀52的位置在采集点和低压罐2之间；模拟量电动球阀52控制电机腔13的压力，通过PID调节改变模拟量电动球阀 52的阀门开度，使电机腔13内的压力高于齿轮箱12的压力。

具体调节过程为：理想状态下，电机腔13的压力值比齿轮箱12的压力值约高50KPa。当电机腔13的压力值高于齿轮箱12的压力值大于80KPa时，模拟量电动球阀52的开度增大，使得电机腔13的压力泄压。当电机腔13压力值低于齿轮箱12压力值时，模拟量电动球阀52开度减小，调节电机腔13压力至平衡。

进一步，在离心制冷压缩机1内部还布置有平衡管，用于连接齿轮箱12和吸气侧；

进一步PID调节中的比例常数、积分常数、微分常数根据所述离心制冷压缩机1的实际使用情况确定。

进一步低压罐2为气液分离器或满液式蒸发器等低压容器；所述低压是指系统内的低压区域，是相对低压，而非绝对低压。

工作原理如下：

主路制冷剂经过低压罐2后进入离心制冷压缩机1的吸气侧进行压缩，再通过离心制冷压缩机排气侧排出；

另外有高压低温液态的制冷剂通过电子膨胀阀51控制的压差作用后进入电机腔13内，冷却电机定子转子，保证冷却电机11的正常工作；高压低温液态的制冷剂完成电机冷却后，自身吸热变为高压高温过热气态制冷剂，通过进电机冷却管31再由电机冷却出口排出，经过模拟量电动球阀52、出电机冷却管32后进入低压罐2，与主路的制冷剂一起进入制冷压缩机1。

本实用新型通过控制电子膨胀阀51及模拟量电动球阀52的方式，控制冷却用制冷剂的压力和温度状态，保证压缩机电机腔13内的制冷剂压力大于齿轮箱12腔内制冷剂的压力，从而避免离心制冷压缩机跑油现象的发生。

Claims (4)

1.一种离心制冷压缩机压力平衡装置，其特征在于，包括：低压罐和离心制冷压缩机；

所述离心制冷压缩机包括：吸气侧，齿轮箱，电机腔以及排气侧；低压罐的出口连接离心制冷压缩机的吸气侧；

电机腔内固定装有制冷剂冷却电机，所述冷却电机接有进电机冷却管和出电机冷却管；

所述的进电机冷却管上布置有电子膨胀阀阀体，同时该电子膨胀阀带有的压力传感器与温度传感器布置于出电机冷却管的采集点位置；压力传感器和温度传感器对采集点位置的出电机冷却管中制冷剂的压力和温度进行采集，并通过PID调节控制电子膨胀阀阀体的开度，使采集点处制冷剂的温度和压力保持在低过热状态；

所述的出电机冷却管上布置有模拟量电动球阀，模拟量电动球阀的位置在采集点和低压罐之间；模拟量电动球阀控制电机腔的压力，通过PID调节改变模拟量电动球阀的阀门开度，使电机腔内的压力高于齿轮箱的压力；

具体过程为：理想状态下，电机腔的压力值比齿轮箱的压力值约高50KPa；当电机腔的压力值高于齿轮箱的压力值大于80KPa时，模拟量电动球阀的开度增大，使得电机腔的压力泄压；当电机腔压力值低于齿轮箱压力值时，模拟量电动球阀开度减小，调节电机腔压力至平衡。

2.如权利要求1所述的一种离心制冷压缩机压力平衡装置，其特征在于，所述的齿轮箱内有增速齿轮及轴承，轴承用于支撑转子旋转，齿轮箱内布置有压力传感器，采集齿轮箱的压力。

3.如权利要求1所述的一种离心制冷压缩机压力平衡装置，其特征在于，所述的离心制冷压缩机内部还布置有平衡管，用于连接齿轮箱和吸气侧。

4.如权利要求1所述的一种离心制冷压缩机压力平衡装置，其特征在于，所述的低压罐为气液分离器或满液式蒸发器。

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