cos2u2

c2
c22
u22 2c2u2
w22
u2

c22
u22 2
w22
c1uu1

c12

u12 2

w12
hth

u22 u12 2

w12
2
w22

c22
c12 2
提高气体静压，克服阻力损失。 （圆周速度增加与相对速度减小）
气体增加的速度能
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2s 1
dp


KV KV 1
RT1

p2S p1

KV
1
• 多变压缩

mV 1
wts
2 1
dp


mV mV
1
RT1

p2S p1

mV
1
（7-12） （7-15）
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7.1.2 典型结构及主要部件的作用原理
• 离心式压缩机使用于不同的制冷剂和蒸发温度时，其缸数、 段数(按中间冷却器分段)和级数相差很大，总体结构上也 有差异，但组成部件不会改变，各部件的原理也相同。
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1．转子组成
• 可以转动的部件统称为转子。
2
34 298 306 85
4
729
15 21
171 365 743 1069 49 68 2501
5 30 10
1 198 504 70
2 36 856
5
4
1 15 390 176
591
斜盘型压缩机Swash plate type compressor
90
1
91
离心式压缩机
centrifugal/turbo/turbine
•叶轮入口 压缩机原理——2016年春季——13制冷空调
•叶轮出16口
7.2.2 气体流动的基本方程
• 连续方程
• 气体流经压缩机任意截面的质量流量相等。
•
叶轮出口的连续方程： qm 2r 流量系数
2 叶片出口阻塞系数
2qV 2
2r

c2r u2
2
b2 D2
2r
2
(
60
• 吸气量为0.0315m3/s • 转速为180090000r/min • 吸气温度通常在10 100℃ • 吸气压力为14700kPa • 排气压力小于2MPa • 压力比在230之间 • 几乎所有制冷剂都可采用。
P225 表7-1
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10
2．固定元件组成
• 吸气室 使气体在进入叶轮之前形成一个负压，以便将气 体均匀地引入叶轮，以减少进口损失。
• 进口导叶 空调用压缩机在叶轮之前装有进口导叶，若改 变其角度即可改变进入叶轮流量的大小，达到调节制冷量 的目的。
• 扩压器 无叶和有叶两种。无叶扩压器是由两侧隔板组成 的环行通道，随着径向距离的增大，截面通道面积也随之 增加，使从叶轮出口出来的高速气体速度逐渐减慢，压力 得到提高；有叶扩压器是在流道中装有叶片，在同样直径 下，流道面积增加更多，因而气流速度减小更快，压力增 加更多。
• 除上述外，压缩机还有其它一些部件。如：减少气体从叶 轮出口倒流到叶轮入口的轮盖密封；减少级间漏气的轴套 密封；开启式机组还有轴端密封；减少轴向推力的平衡盘； 承受转子剩余轴向推力的推力轴承及径向轴承等。
• 为了使压缩机持续、安全和高效地运行，还设置一些辅助 设备和系统，如增速器、联轴器、润滑系统、冷却系统、 自动控制、监测及安全保护系统等。
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B）多级压缩机
对于多级离心式 制冷压缩机，则利 用弯道和回流器再 将气体引入下一级 叶轮进行压缩。
下一级
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14
• 叶轮 0-0——2-2
• 扩压器 3-3——4-4
• 弯道 4-4——5-5
• 回流器 5-5——6-6
• 吸气室 in-in——0-0
10 17 15
2 48 396 260
9
1 758
compressor
全封闭压缩机hermetic compressor 闭 式 压 缩 机 Closed compressor 合计•2019/9/15
4
2 82 206
23 51 149 162 46
435
74 712 470 63
7 1328
35 471 2881 6680 4588 282 222 •2
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4
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7-1 概述
离心式制冷压缩机特点及应用场合
• 离心式制冷压缩机是速度型压缩机, 靠高速旋转的叶轮对气体做功，以 提高气体的压力。
第七章 离心式制冷压缩机
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压缩机分类
特灵 开利 约克 谷轮 大金 日立 三菱 丹佛斯 比泽尔 合计
容积式压缩机positive displacement compressor
36 92 10 223 1354 2668 1850 82 107 6422
往复式压缩机 reciprocating compressor
7 15
7 41 154 31 19
2 276
回 旋 式 压 缩 机 rotary compressor
2 21
9 437 568 414
8
1 1460
滚子式压缩机roller-type compressor 涡旋式压缩机scroll compressor 螺杆式压缩机screw compressor 叶片式压缩机vane-type compressor
eq 6 7
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（2）分离损失h•sh hsep
• 主要由扩压和冲击引起的分离而产生。
– 冲击：
冲击引起的分离损失是在工况改变时出现的。 当压缩机在设计工况运行时，叶轮进口处的相对 速度是沿着叶片进口处的切线方向流动的； 当流量增加或减少时，相对速度就与叶片进口处 切线方向不一致而产生分离损失， 特别在流量减少到一定程度时．分离占据了整个 通道而出现“喘振”现象。
• 在叶轮中获得高速，再在环行通道 (即扩压器和蜗室2)将速度动能变为 压力位能，从而提高气体的压力。
• 气体每经过一级叶轮和扩压器所能 升高的压力是有限的．当压力比大 时，需采用多级压缩。
• 分子最大的制冷剂(如氟利昂)．气 体常数R和等墒指数k值小，能达到 较高的单级压力比，可采用较低的 叶轮圆周速度和铸铝合金的叶轮。
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冲击损失
•参见p234图7-10速度三角形
• i=o
β1A
• i＞o
• i＜o
i＝o时，仅在叶片出口的非工作面引起很小的分离
i＞o时，在叶片非工作面引起较强的分离，且有扩大趋势。 当流量小到一定程度时，会使整个通道引起分离，出现喘振。
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离心式压缩机的工作原理
A）单级压缩机
依靠高速旋转的叶轮 对气体做功，以提高气 体的压力，叶轮进口处 形成低压，气体由吸气 管不断吸入，蜗壳处形 成高压，最后引出压缩 机外，完成吸气—压 缩—排气过程。
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• 对于分子量小的制冷剂(如氨)，因 其R和k值大，故单级压力比较小， 通常采用钢叶轮。
图7-1 p225
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特点
• 外形尺寸小，质量轻，占地面积小。(在相同制冷量时) • 运转时剩余惯性力小，振动小，基础简单。 • 磨损零件少，连续运转周期长，维修费用低，使用寿命长。 • 容易实现多级压缩和多种蒸发温度，在用中间抽气时压缩机能得 • 到较好的中间冷却，减少功耗。 • 在工作的制冷剂中混入的润滑油极少. • 压缩机运行自动化程度高，制冷量自动调节，节能效果较好。 • 对大型制冷机，若用经济性高的工业汽轮机直接拖动，实现变转
21
7.2.4 级内气体流动的能量损失
•
损失
p232
– 内部损失：即流动损失。
hhyd
• 摩擦损失 hfric
• 分离损失
• 二次流损失
• 尾迹损失
– 外部损失： • 泄漏损失 • 轮阻损失
以下主要讨论内部损失。
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• （1）摩擦损失： hfric
h fri
流体具有粘性所产生的损失
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（2）分离损失h•sh hsep
• 主要由扩压和冲击引起的分离而产生。
– 扩压：气体流过压缩机流道时除吸气室外，其它元件 主要是扩压过程。如果扩压度过大，通道面积突然变 化，通道急转弯等，则在边界层引起气体分离．产生 旋涡，导致较大的分离损失。用扩压角限制叶道的扩 压度。