針對高轉速離心式制冷壓縮機的研究

田棟

摘要：制冷技術在當今社會的各個領域中都發揮著重要的作用，如食品冷藏、空調制冷等等，而制冷技術通常需要經過一定的制冷設備來實現，而高轉速離心式制冷壓縮機就是一種典型的現代化制冷設備。它具有制冷速度快、占地面積小、工作效率高等諸多優點，在制冷領域占據著不可替代的位置。因此本文對高轉速離心式制冷壓縮機的工作原理及曲線特性進行了簡要的描述，主要針對其自動調節能力進行了詳細的分析的探討，希望為相關工作者提供有價值的參考。

關鍵詞：高轉速;離心式;制冷壓縮機

在制冷行業中，傳統的制冷方式雖然能夠達到一定的制冷效果，但是整體上來說對環境的污染較為嚴重，如氟利昂的排放等等，而新型的離心式制冷壓縮機是一種通過氣體的壓縮和釋放來實現制冷的速度型壓縮機，可以有效的降低環境污染和能源損耗。但是在壓縮機的使用過程中要注意離心式制冷壓縮機的自我調節能力，使其在工作中能夠更好的應對開關機等突然狀況，從而更好的完成相應的制冷工作。

1.離心式制冷壓縮機的工作原理

離心式壓縮機的工作原理與鼓風機的工作原理十分的相似，從其構造上來對其工作原理進行解析：當離心式壓縮機的工作葉輪開始轉動以后，氣體就會在葉輪上葉片的帶動下而運動起來，這使得氣體具有了一定的動能，氣體的動能再轉化為壓力能從而實現制冷劑蒸汽的壓縮。

工作葉輪和與它相配合的固定元件共同組成了——級，在壓縮機處于工作狀態時，工作葉輪會隨著軸而高速運轉，將軸與級十輪組成的結構稱為轉子，區別于轉子的其它不動件稱為固定元件，如氣室、蝸殼等等。在壓縮機開始工作后，制冷劑蒸氣在吸氣室的作用下被均勻的引入到工作葉輪。蒸汽經過的流通通道應做成漸縮的樣子，以便當蒸汽通過其時，可以使氣體形成加速，從而盡量降低氣流流通這程中的能量損失。制冷劑蒸汽進入工作葉輪后就會隨著葉輪的轉動也進行高速轉動，葉輪槽中的蒸汽在較大離心力的作用下而產生擴壓流動，使氣體的速度和壓力得到進一步的提升。

2.離心式壓縮機性能曲線的特點

離心式壓縮機的流量和壓力比之間是一一對應的關系，當壓縮機的背壓升高后，流量是自動減小的。最大流量工況有兩種情況：一種是流道某喉部處氣體達到臨界狀態，氣體的容積流量達到最大值，即所謂的“阻塞”工況;另一種情況是級內流動損失很大，所提供的壓力比近似等于1，這也是最大流量工況。

對應的最小流量工況一般稱之為“喘振”工況，當級的流量大幅度減小時，幾乎在所有的葉道內都發生嚴重的邊界層分離，使來流受阻，能量損失嚴重，壓力比大大下降，致使氣體不能向后排出，級后的高壓氣體將發生倒流，使得級后氣體的壓力再次逐漸升高，級的排氣壓力也相應升高，其流量對應減少，達到一定程度時，再次發生級后氣體倒流的現象，這種不穩定的現象稱為“喘振”。

3.離心式制冷壓縮機的自動調節

3.1反喘振調節

離心式制冷壓縮機在工作過程中可能會發生喘振現象。喘振現象發生的主要原因是由于蒸發壓力過低或冷凝壓力過高等等，可通過冷凝壓力和蒸發壓力的合理管控制來防止喘振現象的發生，但是當調節壓縮機制冷量時，如負荷超過一小時，也同樣會發生喘振現象，這就需要進行反喘振調節，才能有效的進行設備保護。旁通調節法就是一種非常有效的調節方式。當壓縮機的冷量低于喘振點時，可將壓縮機內的一部分氣體直接流入到壓縮機的吸口處，從而減少流入蒸發器的制冷劑量，又不會因壓縮機吸入量過小發生喘振現象，從而實現有效的反喘振調節。

3.2離心式壓縮機的性能調節

一般情況下離心式制冷壓縮機與管路共同工作時，壓縮機的設計工況點便是相應的工作點。但在實際的機械運轉中，要有針對性的氣體流量調節，從而達到裝置的要求，這就要通過改變工況點來解決，而工況點是壓縮機性能曲線與管路特性曲線的交點，對相應的性能曲線進行調節就是對工況點進行了調節。依據工藝流程可將調節任務分為等壓力調節、等流量調節、比例調節。

3.3離心式制冷壓縮機的自動控制和自動調節

離心式制冷壓縮機在工業生產以及生活的制冷工作中擔當著重要的角色，已經成為各領域大型制冷系統的關鍵性機械設備，在離心式制冷壓縮機的運轉過程中，應注意避免低壓端空氣以及不凝性氣體滲入到壓縮機內，并注意相關油溫的控制，避免油溫過高，盡量的降低相關安全及質量事故的發生，這就需要離心式制冷壓縮機能夠具有自動控制的能夠的能力，從而對自身進行安全防護。此外，要對離心式制冷壓縮機進行能量調節，可以有效的減少壓縮機的開關次數，確保離心式制冷壓縮機能夠穩定且持續的運轉，從而更好的應對由于冷熱負荷變化而引起的問題。

離心式制冷壓縮機的能量調節主要是根據其感受及鑒別機構來感知壓縮機的回氣壓力或制冷的蒸發溫度，從而進行自動調節，可叫做壓力控制法和溫度控制法。壓力控制法主要是通過壓力控制器以及變送器等傳感器具，將回氣壓力視為能量調節的控制參數。一旦蒸發器的冷熱負荷發生變化時，傳壓管通過對壓力參數變化的感應，從而進行調節。溫度控制法則是依據蒸發溫度進行相應的調節，由于冷熱負荷的變化會產生一定的溫度變化，在感溫元件的感應后，將其傳遞到控制部位，從而完成能量控制。

4.結語

綜上所述，高轉速離心式制冷壓縮機以及獨特的環保工作原理以及特點，可適用于不同環境下的制冷工作，其運用不但提高了制冷工作效率，同時也節約了生產場地空間，降低了相應的生產成本。要想使離心式制冷壓縮機能夠正常、高效的運轉，需要設備管理人員對該機械設備進行定期的檢察和維護，發現問題及時處理，避免因故障而使設備無法運行而影響正常的使用，也可以達到提高壓縮機運行穩定性及延長使用壽命的作用。

參考文獻：

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