一種具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及壓縮機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]由于氣體在壓縮過程中溫度會急劇上升，而高溫下的氣體比容V很大，在保證相同制冷量的情況下，壓縮機能耗將會急劇增大。為了降低壓縮機耗功，提高制冷能力，多級壓縮制冷循環(huán)被提了出來。目前使用最為廣泛的是帶有閃發(fā)蒸汽分離器(俗稱經(jīng)濟(jì)器)的“雙級壓縮中間不完全冷卻制冷循環(huán)”。
[0003]將從經(jīng)濟(jì)器分離出來的閃發(fā)蒸汽與來自低級壓縮的排氣相混合，在某種程度上降低了二級壓縮的進(jìn)氣溫度，使制冷劑氣體比容下降，壓縮機能耗降低。但是，受中間壓力的影響，通過補氣降溫的幅度有限，此時混合氣體仍保持較高的過熱度，沒有達(dá)到或接近理想的干飽和狀態(tài)，過熱損失仍比較嚴(yán)重，二級壓縮的進(jìn)氣溫度與壓縮機的能耗仍有較大的降低空間。
[0004]針對上述問題，我們需要一種能夠降低級流道內(nèi)表面的溫度，使二級壓縮更容易進(jìn)行，降低壓縮機能耗，且未改變制冷劑氣體在級流道內(nèi)的流線，不增加阻力損失及額外耗功的具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提出一種具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機，能夠降低級流道內(nèi)表面的溫度，使二級壓縮更容易進(jìn)行，降低壓縮機能耗，且未改變制冷劑氣體在級流道內(nèi)的流線，不增加阻力損失及額外耗功。
[0006]為達(dá)此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機，包括至少兩級葉輪，擴壓器、回流器過流板和回流器，所述擴壓器、回流器過流板和回流器之間形成有連通相鄰葉輪通道的級流道，其中，所述擴壓器和/或回流器靠近級流道的一側(cè)設(shè)置有冷卻通道，該冷卻通道包括進(jìn)液口和出液口，分別用于冷媒進(jìn)入、排除冷卻通道。
[0008]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，所述擴壓器和回流器靠近級流道的表面上設(shè)置有螺旋槽或平面槽，所述擴壓器和回流器具有螺旋槽或平面槽的一側(cè)設(shè)置有換熱蓋板，所述螺旋槽或平面槽與換熱蓋板之間形成冷卻通道。
[0009]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，所述螺旋槽的橫截面為矩形或圓弧形；所述平面槽為圓形或方形結(jié)構(gòu)。
[0010]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，所述擴壓器為無葉片擴壓器或葉片擴壓器，設(shè)置于無葉片擴壓器上的換熱蓋板的厚度為2-3_ ;設(shè)置于葉片擴壓器的換熱蓋板的厚度為3-5_，葉片擴壓器的葉片設(shè)置在換熱蓋板的端面上。
[0011]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，包括至少一個與所述冷卻通道連通的進(jìn)液口。
[0012]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，所述冷卻通道設(shè)置有兩個進(jìn)液口，其分別為第一進(jìn)液口和第二進(jìn)液口，所述第一進(jìn)液口與位于擴壓器一側(cè)的冷卻通道連通，所述第二進(jìn)液口與位于回流器一側(cè)的冷卻通道連通，且所述第一進(jìn)液口和第二進(jìn)液口設(shè)置在補氣口附近。
[0013]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，還包括用于監(jiān)測級流道內(nèi)混合氣體流量的流量監(jiān)測裝置，用于控制進(jìn)液口內(nèi)液體流量及進(jìn)液口開閉的控制閥門，以及控制裝置，所述控制裝置根據(jù)流量監(jiān)測裝置監(jiān)測的級流道內(nèi)混合氣體流量數(shù)據(jù)控制進(jìn)液口的開閉以及進(jìn)液口液體的流量。
[0014]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，所述進(jìn)液口和冷凝器、與節(jié)流裝置或經(jīng)濟(jì)器連通，所述出液口與冷媒循環(huán)系統(tǒng)的低壓設(shè)備相連通。
[0015]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，所述進(jìn)液口與冷凝器連通，所述進(jìn)液口處或者進(jìn)液口與冷凝器之間的連接管路上設(shè)置有節(jié)流裝置。
[0016]作為上述具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機的一種優(yōu)選方案，所述進(jìn)液口設(shè)置在冷卻通道的上部，出液口設(shè)置在冷卻通道的下部。
[0017]本實用新型的有益效果為:通過設(shè)置冷卻通道，并在冷卻通道內(nèi)通入冷媒，該冷媒可以和級流道內(nèi)的混合氣體進(jìn)行熱量交換，進(jìn)而降低混合氣體的熱量，即實現(xiàn)對混合氣體的再次冷卻，使二級壓縮更容易進(jìn)行，降低壓縮機能耗，并且此結(jié)構(gòu)未改變制冷劑氣體在級流道內(nèi)的流線，不會增加阻力損失及額外耗功。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型【具體實施方式】提供的級流道表面通道再冷卻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實用新型【具體實施方式】提供的環(huán)型槽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖2 “A-A”向的剖視圖；
[0021]圖4是本實用新型【具體實施方式】提供的平面槽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是圖4 “B-B”向剖視圖；
[0023]圖6是本實用新型【具體實施方式】提供的無葉片換熱蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是本實用新型【具體實施方式】提供的具有葉片換熱蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8是本實用新型【具體實施方式】提供的改進(jìn)前后制冷循環(huán)溫熵圖對比圖。
[0026]其中:
[0027]1:葉輪；2:擴壓器；3:回流器過流板；4:回流器；5:級流道；6:冷卻通道；7:螺旋槽；8:平面槽；9:換熱蓋板；10:葉片；11:第一進(jìn)液口 ；12:第二進(jìn)液口 ；13:補氣口 ；14:出液口；
[0028]71:螺旋槽進(jìn)液口；72:螺旋槽出液口； 73:備用進(jìn)液口 ；
[0029]81:平面槽進(jìn)液口 ；82:平面槽出液口。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0031]如圖1所示，本實施方式提供了一種具有再冷卻結(jié)構(gòu)的離心壓縮機，包括至少兩級葉輪1，擴壓器2、回流器過流板3和回流器4，擴壓器2、回流器過流板3和回流器4之間形成有連通相鄰葉輪I通道的級流道5，其中，擴壓器2和/或回流器4靠近級流道5的一側(cè)設(shè)置有冷卻通道6，在本實施方式中，同時在擴壓器2和回流器4上設(shè)置冷卻通道6為優(yōu)選方案。冷卻通道6包括進(jìn)液口和出液口 14，分別用于冷媒進(jìn)入、排出冷卻通道6。
[0032]本實施方式中，也不排除將冷卻通道設(shè)置在回流器過流板3上的情況，具體的，在回流器過流板3靠近級流道5的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有冷卻通道6。
[0033]通過設(shè)置冷卻通道6，并通過在冷卻通道6內(nèi)通入冷媒，該冷媒可以和級流道5內(nèi)的混合氣體進(jìn)行熱量交換，進(jìn)而降低混合氣體的熱量，即實現(xiàn)對混合氣體的再次冷卻，使二級壓縮更容易進(jìn)行，降低壓縮機能耗，并且此結(jié)構(gòu)未改變制冷劑氣體在級流道5內(nèi)的流線，不會增加阻力損失及額外耗功。
[0034]本實施方式中冷卻通道具體的設(shè)置形式為:
[0035]在擴壓器2和回流器4靠近級流道5的一側(cè)設(shè)置有冷卻通道6，擴壓器2和回流器4靠近級流道5的表面上設(shè)置有螺旋槽7或平面槽8，擴壓器2和回流器4具有螺旋槽7或平面槽8的一側(cè)設(shè)置有換熱蓋板9，螺旋槽7或平面槽8與換熱蓋板9之間形成冷卻通道6。作為優(yōu)選的，換熱蓋板9與擴壓器2或回流器4之間通過密封圈進(jìn)行密封。
[0036]螺旋槽7的橫截面為矩形或圓弧形。
[0037]具體的，為了保證良好的換熱效果，當(dāng)螺旋槽7的橫截面為矩形時，其槽深為h，擴壓器2或回流器4的厚度為H，其中h = 0.3-0.5H，螺旋槽7由3_5環(huán)依次連接的環(huán)形槽構(gòu)成。并且通過槽截面的寬度L及環(huán)的個數(shù)η來控制冷媒與壓縮氣體的換熱面積，結(jié)合槽的深度h來控制通入冷媒的體積。
[0038]當(dāng)螺旋槽7的橫截面形狀為圓弧形時，通過圓弧直徑D和環(huán)的個數(shù)η控制換熱面積和通入冷媒的體積，在此實施方式中，鑒于加工工藝的難易程度，本結(jié)構(gòu)首選方形截面。
[0039]為了克服沿程阻力的影響，需要在螺旋槽7的過渡位置設(shè)置一個備用進(jìn)液口 73，防止小流量時冷媒液體流動受阻，螺旋槽進(jìn)液口 71設(shè)置在最外圈環(huán)形槽的起始位置，螺旋槽出液口 72設(shè)置在最內(nèi)圈環(huán)形槽的末端位置，螺旋槽進(jìn)液口 71和螺旋槽出液口 72呈現(xiàn)上進(jìn)下出的流動形式。
[0040]平面槽8為圓形或方形結(jié)構(gòu)，具體的平面槽8為設(shè)置在擴壓器2或回流器4上的凹槽結(jié)構(gòu)，根據(jù)擴壓器2或回流器4的形狀，平面槽8優(yōu)選為圓形平面槽。
[0041]通過平面槽8的面積s控制冷媒與壓縮氣體的換熱面積，結(jié)合槽的深度h控制通入冷媒的體積，平面槽8的槽深為h，擴壓器2或回流器4的厚度為H，其中，h = 0.2-0.4H。且平面槽進(jìn)