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类别:公司新闻 发布时间:2025-01-06 20:25:53 浏览: 次
本公开涉及制冷系统,尤其涉及一种离心压缩机及其轴向力平衡设计方法、制冷系统。
1、离心式制冷压缩机属于高速度型压缩机,压缩机转子在工作中高速旋转,会承受来自轴向方向的不同载荷。目前对于环保无油的轴承主要有电磁轴承和气体轴承等,由于磁悬浮、气悬浮压缩机的轴承承载力较弱,离心压缩机在变工况运行时轴向负载变化较大,导致离心压缩机的轴向力不平衡,容易超过轴承承载力,使轴承工作表面磨损严重。
1、本公开的实施例提供了一种离心压缩机及其轴向力平衡设计方法、制冷系统,能够降低离心压缩机的轴向力。
2、根据本公开的第一方面,提出一种离心压缩机,包括第一静止件、第二静止件和叶轮,叶轮绕中心轴线、轮毂,轮毂的背侧端面与第一静止件之间形成第一泄漏腔;
4、轮盖,与轮毂同轴设置且套设于轮毂的外侧,轮盖的外侧与第二静止件之间形成第二泄漏腔;
6、第一增压组件和/或第二增压组件,第一增压组件连接于轮毂的背侧端面,被配置为在叶轮转动过程中增加第一泄漏腔内的气压,以对轮毂的背侧端面额外施加第一推力,第二增压组件连接于轮盖的外侧,被配置为在叶轮转动过程中增加第二泄漏腔内的气压,以对轮盖的外侧额外施加第二推力,第一推力和/或第二推力形成的整体推力与离心压缩机的轴向力方向相反。
8、第一增压组件包括第一挡流板和多个第一肋板,第一挡流板沿周向延伸且设在多个第一肋板的径向外侧,多个第一肋板沿周向间隔设置,多个第一肋板自靠近中心轴线的区域延伸至靠近第一挡流板的区域;和/或
9、第二增压组件包括第二挡流板和多个第二肋板,第二挡流板沿周向延伸且相对于多个第二肋板设在靠近出风口的区域,多个第二肋板沿周向间隔设置,多个第二肋板自靠近进风口的区域延伸至靠近第一挡流板的区域。
14、在一些实施例中,第一肋板沿径向延伸,和/或第二肋板位于径向平面内。
16、第一肋板的轴向凸出高度为第一泄漏腔轴向尺寸的0.4~0.6倍;和/或
19、第一挡流板的径向内侧设有第一密封部,第一密封部在径向上位于第一静止件和第一挡流板之间,和/或第一挡流板的径向外侧设有第二密封部,第二密封部在径向上位于第一静止件和第一挡流板之间;和/或
20、第二挡流板的径向内侧设有第三密封部,第三密封部沿径向位于第二静止件和第二挡流板之间,和/或第二挡流板的径向外侧设有第四密封部,第四密封部沿径向位于第二静止件和第二挡流板之间。
21、在一些实施例中,第一泄漏腔的出口处设有第五密封部,和/或第二泄漏腔的出口处设有第六密封部。
22、在一些实施例中,在离心压缩机为叶轮一端放置的双级压缩机的情况下,若叶轮为一级叶轮,第一静止件为回流器,第二静止件为一级扩压器,若叶轮为二级叶轮,第一静止件为压缩机壳体,第二静止件为二级扩压器。
23、在一些实施例中,在离心压缩机为叶轮两端放置的双级压缩机的情况下,若叶轮为一级叶轮,第一静止件为一级扩压器,第二静止件为一级蜗壳,若叶轮为二级叶轮,第一静止件为二级扩压器,第二静止件为二级蜗壳。
24、根据本公开的第二方面,提出一种制冷系统,包括上述实施例的离心压缩机。
25、根据本公开的第三方面,提出一种基于上述实施例的离心压缩机的轴向力平衡设计方法,包括:
27、根据轴向力方向设置第一增压组件和/或第二增压组件,以使第一推力和/或第二推力形成的整体推力与离心压缩机的轴向力方向相反。
30、根据轴向力大小设置第一增压组件和/或第二增压组件,以使整体推力的大小与轴向力的大小一致。
31、基于上述技术方案,本公开实施例的离心压缩机,结构简单,第一增压组件能够对轮毂的背侧端面施加第一推力,第二增压组件能够对轮盖的外侧施加第二推力,通过第一增压组件和第二增压组件可选择地设置,第一推力和/或第二推力形成的整体推力与离心压缩机的轴向力方向相反,能够降低离心压缩机的轴向力,减小离心压缩机轴向轴承所需的承载力,减少轴向轴承工作表面的磨损,提高轴向轴承的工作寿命,提高轴向轴承的可靠性及离心压缩机的可靠性;通过增加第一泄漏腔和第二泄漏腔的气压,能够降低出风口与泄漏腔之间的压差,提高气体的泄漏阻力,减少气体通过第一泄漏腔和第二泄漏腔的泄漏量,提高压缩机的运行性能,节约能源;能够避免增大平衡盘等方式因平衡轴向力导致密封处的泄漏间隙增大,实现兼顾轴向力的平衡和减少气体泄漏损失。
1.一种离心压缩机,其特征在于,包括第一静止件(101)、第二静止件(102)和叶轮,所述叶轮绕中心轴线(a)可旋转且包括:
4.根据权利要求2所述的离心压缩机,其特征在于,所述第一挡流板(41)和/或所述第二挡流板(51)呈圆环形。
5.根据权利要求2所述的离心压缩机,其特征在于,所述第一肋板(42)沿径向延伸,和/或所述第二肋板(52)位于径向平面内。
8.根据权利要求1~7任一项所述的离心压缩机,其特征在于,所述第一泄漏腔(10)的出口处设有第五密封部(12),和/或所述第二泄漏腔(20)的出口处设有第六密封部(22)。
9.根据权利要求1~7任一项所述的离心压缩机,其特征在于,在所述离心压缩机为叶轮一端放置的双级压缩机的情况下,若叶轮为一级叶轮(100),所述第一静止件(101)为回流器(7),所述第二静止件(102)为一级扩压器(61),若叶轮为二级叶轮(200),所述第一静止件(101)为压缩机壳体,所述第二静止件(102)为二级扩压器(62)。
10.根据权利要求1~7任一项所述的离心压缩机,其特征在于,在所述离心压缩机为叶轮两端放置的双级压缩机的情况下,若叶轮为一级叶轮(100),所述第一静止件(101)为一级扩压器(61),所述第二静止件(102)为一级蜗壳(210),若叶轮为二级叶轮(200),所述第一静止件(101)为二级扩压器(62),所述第二静止件(102)为二级蜗壳(220)。
11.一种制冷系统,其特征在于,包括权利要求1~10任一项所述的离心压缩机。
12.一种基于权利要求1~10任一项所述的离心压缩机的轴向力平衡设计方法,其特征在于,包括:
本公开涉及一种离心压缩机及其轴向力平衡设计方法、制冷系统,其中,离心压缩机包括第一静止件、第二静止件和叶轮,叶轮包括:轮毂,轮毂的背侧端面与第一静止件之间形成第一泄漏腔;轮盖,轮盖的外侧与第二静止件之间形成第二泄漏腔;多个叶片,沿轮毂的周向间隔分布且连接于轮毂和轮盖之间;和第一增压组件和/或第二增压组件,第一增压组件连接于轮毂的背侧端面,被配置为在叶轮转动过程中增加第一泄漏腔内的气压,以对轮毂的背侧端面额外施加第一推力,第二增压组件连接于轮盖的外侧,被配置为在叶轮转动过程中增加第二泄漏腔内的气压,以对轮盖的外侧额外施加第二推力,第一推力和第二推力的矢量和与离心压缩机的轴向力方向相反。