Claims (25)
1. Центробежный компрессор, содержащий рабочее колесо, установленное с возможностью вращения вокруг центральной оси и сжатия текучей среды, и диффузор, служащий для расширения сжатой текучей среды, поступающей в сборную камеру, отличающийся тем, что он содержит камеру повышенного давления, заключенную в покрывающем диске, окружающем рабочее колесо, ряд выпрямляющих лопаток, расположенных по окружности вокруг рабочего колеса и проходящих между сборной камерой и камерой повышенного давления с образованием первой группы проходов, выпрямляющих поток и служащих для сообщения сборной камеры с камерой повышенного давления, ряд лопаток, образующих каналы и расположенных в камере повышенного давления вокруг верхней части рабочего колеса с образованием второй группы проходов для потока, служащих для ввода текучей среды из камеры повышенного давления в поток на выходе из рабочего колеса, причем первая и вторая группы проходов в сочетании друг с другом служат для приведения скорости и направления потока текучей среды приблизительно к скорости и направлению текучей среды на выходе из рабочего колеса, и управляющее устройство, регулирующее поток текучей среды, перемещающейся через выпрямляющие проходы, и служащее для регулирования количества текучей среды, вводимой в поток на выходе из рабочего колеса, и следовательно, для поддержания относительно постоянного общего расхода через диффузор в режимах с различными нагрузками.1. A centrifugal compressor comprising an impeller rotatably mounted around a central axis and compressing a fluid, and a diffuser for expanding the compressed fluid entering the collection chamber, characterized in that it comprises a pressure chamber enclosed in a covering disk surrounding the impeller, a series of straightening blades located circumferentially around the impeller and passing between the collection chamber and the pressure chamber with the formation of the first group of passages, flowing and serving to communicate the collection chamber with the pressure chamber, a series of blades forming channels and located in the pressure chamber around the upper part of the impeller with the formation of a second group of flow passages that serve to introduce fluid from the pressure chamber into the outlet stream from the impeller, the first and second groups of passages in combination with each other serve to bring the speed and direction of the fluid flow to approximately the speed and direction of the fluid at the outlet de from the impeller, and a control device that regulates the flow of fluid moving through the straightening passages, and serves to control the amount of fluid introduced into the flow at the exit of the impeller, and therefore, to maintain a relatively constant total flow through the diffuser in modes with different loads.
2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что управляющее устройство дополнительно содержит регулируемое кольцо, установленное на входе в выпрямляющие каналы, и средства его привода, служащие для перемещения кольца в бесконечно большое количество положений от полностью открытого до полностью закрытого положения, в котором поток, проходящий через выпрямляющие каналы, перекрыт. 2. The compressor according to claim 1, characterized in that the control device further comprises an adjustable ring installed at the entrance to the rectifying channels, and means of its drive, which serve to move the ring to an infinitely large number of positions from a fully open to a fully closed position, in which the flow passing through the rectifying channels is blocked.
3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что лопатки, образующие каналы, расположены по окружности вокруг зоны верхних концов лопаток рабочего колеса, причем входной угол каждой лопатки, измеренный от плоскости, перпендикулярной центральной оси рабочего колеса, составляет около 30o, и выходной угол - около 30o.3. The compressor according to claim 1, characterized in that the blades forming the channels are arranged circumferentially around the area of the upper ends of the impeller blades, and the input angle of each blade, measured from a plane perpendicular to the central axis of the impeller, is about 30 o , and output angle is about 30 o .
4. Компрессор по п.3, отличающийся тем, что входной угол, образованный выпрямляющими лопатками и касательной к радиусу (R) входной зоны, составляет от 15 до 22oC, а выходной угол, образованный этими лопатками и касательной к радиусу (r) выходной зоны, составляет от 30 до 45o.4. The compressor according to claim 3, characterized in that the input angle formed by the straightening blades and tangent to the radius (R) of the input zone is from 15 to 22 o C, and the output angle formed by these blades and tangent to the radius (r) the output zone is from 30 to 45 o .
5. Компрессор по п.4, отличающийся тем, что радиус (R) входной зоны равен выходному радиусу диффузора ±10%. 5. The compressor according to claim 4, characterized in that the radius (R) of the input zone is equal to the output radius of the diffuser ± 10%.
6. Компрессор по п. 5, отличающийся тем, что радиус (r) выходной зоны равен входному радиусу диффузора ±10%. 6. The compressor according to claim 5, characterized in that the radius (r) of the output zone is equal to the input radius of the diffuser ± 10%.
7. Компрессор по п.2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ряд регулируемых направляющих лопаток, установленных в зоне входа в рабочее колесо, и средства их привода, служащие для открытия и закрытия направляющих лопаток при изменении режимов нагрузки компрессора. 7. The compressor according to claim 2, characterized in that it further comprises a number of adjustable guide vanes installed in the zone of entry into the impeller, and means of their drive, which serve to open and close the guide vanes when changing the compressor load conditions.
8. Компрессор по п.7, отличающийся тем, что управляющее устройство дополнительно содержит микропроцессорный блок, служащий для открытия регулируемого кольца по мере закрытия регулируемых направляющих лопаток для поддержания относительно постоянного расхода текучей среды через компрессор в режимах с различными нагрузками. 8. The compressor according to claim 7, characterized in that the control device further comprises a microprocessor unit, which serves to open the adjustable ring as the adjustable guide vanes are closed to maintain a relatively constant flow of fluid through the compressor in modes with different loads.
9. Компрессор по п. 8, отличающийся тем, что диффузор состоит из ряда диффузорных трубок, установленных по окружности смежно с зоной верхних концов лопаток рабочего колеса. 9. The compressor according to claim 8, characterized in that the diffuser consists of a series of diffuser tubes installed around the circumference adjacent to the area of the upper ends of the impeller blades.
10. Компрессор по п. 9, отличающийся тем, что каждая трубка диффузора имеет входной участок постоянного диаметра, центральный участок, расширяющийся в направлении потока с первым углом расширения, и выходной участок, расширяющийся со вторым углом расширения, превышающим первый. 10. The compressor according to claim 9, characterized in that each diffuser tube has an inlet section of constant diameter, a central section expanding in the direction of flow with a first expansion angle, and an output section expanding with a second expansion angle exceeding the first.
11. Центробежный компрессор, применяемый в холодильных установках, отличающийся тем, что он содержит рабочее колесо для сжатия охлаждающей среды, используемой в установке, трубный диффузор, имеющий входной участок, в который поступает сжатая текучая среда, выходящая из рабочего колеса, и служащий для ее расширения и подачи в сборную камеру, устройство для рециркуляции, служащее для повторного ввода охлаждающей среды из сборной камеры во входной участок трубного диффузора, в котором повторно введенная охлаждающая среда смешивается со сжатой текучей средой, выходящей из рабочего колеса, и управляющее устройство, соединенное с устройством для рециркуляции и служащее для регулирования количества охлаждающей среды, проходящей через устройство для рециркуляции, с поддержанием постоянного общего расхода охлаждающей среды через диффузор в режимах с различными нагрузками. 11. A centrifugal compressor used in refrigeration units, characterized in that it comprises an impeller for compressing the cooling medium used in the installation, a pipe diffuser having an inlet section into which compressed fluid exits the impeller and is used for it expansion and supply to the collection chamber, a recirculation device for re-entering the cooling medium from the collection chamber into the inlet section of the pipe diffuser, in which the re-introduced cooling medium is mixed with compressed a fluid flowing out of the impeller, and a control device connected to the recirculation device and used to control the amount of cooling medium passing through the recirculation device, while maintaining a constant total flow rate of the cooling medium through the diffuser under different load conditions.
12. Компрессор по п.11, отличающийся тем, что устройство для рециркуляции дополнительно содержит средства ускорения потока охлаждающей среды до скорости, приблизительно равной скорости сжатой текучей среды на выходе из рабочего колеса. 12. The compressor according to claim 11, characterized in that the recirculation device further comprises means for accelerating the flow of the cooling medium to a speed approximately equal to the speed of the compressed fluid at the outlet of the impeller.
13. Компрессор по п.12, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средства формирования потока рециркулируемой охлаждающей среды по мере ее поступления в поток охлаждающей среды, выходящей из рабочего колеса, для сведения к минимуму количества потерь охлаждающей среды. 13. The compressor according to item 12, characterized in that it further comprises means for forming a stream of recirculated cooling medium as it enters the stream of cooling medium leaving the impeller, to minimize the amount of loss of cooling medium.
14. Компрессор по п.11, отличающийся тем, что устройство для рециркуляции включает первую группу выпрямляющих лопаток, установленных с образованием выпрямляющих проходов, служащих для подачи охлаждающей среды из сборной камеры в камеру повышенного давления, расположенную смежно с рабочим колесом, и вторую группу лопаток, образующих каналы и установленных с возможностью ввода охлаждающей среды из камеры повышенного давления в поток сжатой текучей среды на выходе из рабочего колеса. 14. The compressor according to claim 11, characterized in that the recirculation device includes a first group of straightening blades installed with the formation of straightening passages, which serve to supply cooling medium from the collection chamber to the pressure chamber located adjacent to the impeller, and a second group of blades forming channels and installed with the possibility of introducing cooling medium from the pressure chamber into the flow of compressed fluid at the outlet of the impeller.
15. Компрессор по п.14, отличающийся тем, что лопатки спрофилированы для ускорения рециркулируемой охлаждающей среды приблизительно до скорости охлаждающей среды на выходе из рабочего колеса. 15. The compressor according to 14, characterized in that the blades are profiled to accelerate the recirculated cooling medium to approximately the speed of the cooling medium at the exit of the impeller.
16. Компрессор по п. 15, отличающийся тем, что лопатки второй группы спрофилированы также для поворота потока охлаждающей среды в том же направлении, что и поток на выходе из рабочего колеса. 16. The compressor according to claim 15, characterized in that the blades of the second group are also profiled to rotate the flow of the cooling medium in the same direction as the flow at the exit of the impeller.
17. Компрессор по п. 11, отличающийся тем, что управляющее устройство дополнительно содержит регулируемое кольцо, установленное на входе в устройство для рециркуляции, и средства привода, служащие для выборочной установки регулируемого кольца между полностью открытым и полностью закрытым положениями для изменения расхода текучей среды через устройство для рециркуляции. 17. The compressor according to claim 11, characterized in that the control device further comprises an adjustable ring installed at the inlet of the recirculation device, and drive means for selectively installing the adjustable ring between fully open and fully closed positions to change the flow rate of the fluid through recycling device.
18. Компрессор по п.17, отличающийся тем, что он дополнительно содержит регулируемое входное направляющее приспособление, расположенное на входе в рабочее колесо, и средства установки лопаток в выбранное положение между полностью открытым и полностью закрытым положениями. 18. The compressor according to p. 17, characterized in that it further comprises an adjustable input guide device located at the entrance to the impeller, and means for setting the blades in the selected position between the fully open and fully closed positions.
19. Компрессор по п.18, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средства программирования для согласования положений входных направляющих лопаток и регулируемого кольца, так что кольцо перемещается в направлении полностью закрытого положения при перемещении входных направляющих лопаток в направлении полностью открытого положения. 19. The compressor according to p. 18, characterized in that it further comprises programming means for coordinating the positions of the input guide vanes and the adjustable ring, so that the ring moves in the direction of the fully closed position when moving the input guide vanes in the direction of the fully open position.
20. Способ регулирования центробежного компрессора, отличающийся тем, что он включает расширение текучей среды, выходящей из рабочего колеса и проходящей через диффузор в сборную камеру, рециркуляцию части охлаждающей среды, находящейся в сборной камере, обратно на вход в диффузор, и регулирование количества рециркулируемой текучей среды, входящей в диффузор, при изменении нагрузки компрессора для поддержания постоянного общего расхода текучей среды через диффузор при изменении нагрузки компрессора. 20. A method for controlling a centrifugal compressor, characterized in that it includes expanding the fluid exiting the impeller and passing through the diffuser into the collection chamber, recirculating the portion of the cooling medium in the collection chamber back to the inlet of the diffuser, and controlling the amount of recirculated fluid medium entering the diffuser when the compressor load changes to maintain a constant total fluid flow through the diffuser when the compressor load changes.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что рециркулируемую текучую среду ускоряют до скорости, приблизительно равной скорости текучей среды на выходе из рабочего колеса. 21. The method according to claim 20, characterized in that the recirculated fluid is accelerated to a speed approximately equal to the speed of the fluid at the outlet of the impeller.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что поток рециркулируемой текучей среды направляют так, что он смешивается с потоком, выходящим из рабочего колеса, с минимальным количеством потерь. 22. The method according to item 21, wherein the recirculated fluid stream is directed so that it mixes with the stream exiting the impeller, with a minimum amount of loss.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что количество вихревого движения в рециркулируемой текучей среде уменьшают. 23. The method according to p. 22, characterized in that the amount of swirling motion in the recirculated fluid is reduced.
24. Способ по п.20, отличающийся тем, что расход текучей среды на входе в рабочее колесо компрессора регулируют. 24. The method according to claim 20, characterized in that the flow rate of the fluid at the inlet to the compressor impeller is regulated.
25. Способ по п.20, отличающийся тем, что расход рециркулируемого потока уменьшают при увеличении расхода на входе в рабочее колесо и соответственно увеличивают расход рециркулируемого потока при уменьшении расхода на входе в рабочее колесо для поддержания постоянного расхода текучей среды через диффузор при изменении нагрузки компрессора. 25. The method according to claim 20, characterized in that the flow rate of the recirculated stream is reduced by increasing the flow rate at the inlet of the impeller and, accordingly, the flow rate of the recirculated flow is reduced by decreasing the flow rate of the entrance to the impeller to maintain a constant flow of fluid through the diffuser when the compressor load .