空调用离心式制冷压缩机的应用

一、概述

空调压缩机原理是借助外力维持制冷剂在制冷系统内的循环，空调压缩机吸入来自蒸发器的低温、低压的制冷剂蒸气。空调压缩机压缩制冷剂蒸气使其温度和压力升高，并将空调压缩机的制冷剂蒸气送往冷凝器，在热量吸收和释放的过程中，空调压缩机就实现了热交换。离心式压缩机根据压缩机中安装的工作轮数量的多少，分为单级式和多级式。如果只有一个工作轮，就称为单级离心式压缩机，如果是由几个工作轮串联而组成，就称为多级离心式压缩机。在空调中，由于压力增高较少，所以一般都是采用单级，其它方面所用的离心式制冷压缩机大都是多级的。

二、空调用离心式制冷压缩机的结构图

空调用单级离心式制冷压缩机的构造主要由工作轮、主轴、扩压器和蜗壳等所组成。

三、空调用离心式制冷压缩机的工作原理

压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸气口轴向进入吸气室2，并在吸气室2的导流作用引导由蒸发器(或中间冷却器)来的制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转的工作轮3(工作轮也称叶轮，它是离心式制冷压缩机的重要部件，因为只有通过工作轮才能将能量传给汽体)。汽体在叶片作用下，一边跟着工作轮3作高速旋转，一边由于受离心力的作用，在叶片槽道中作扩压流动，从而使汽体的压力和速度都得到提高。由工作轮3出来的汽体再进入截面积逐渐扩大的扩压器5(因为汽体从工作轮3流出时具有较高的流速，扩压器5便把动能部分地转化为压力能，从而提高汽体的压力)。汽体流过扩压器5时速度减小，而压力则进一步提高。经扩压器5后汽体汇集到蜗壳4中，再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。完成吸气一压缩一排气过程。

四、空调用压缩机优先选用离心式压缩机的原因

离心式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比较，具有下列特点：

1.单机制冷量大，在制冷量相同时它的体积小，占地面积少，重量较活塞式轻5～8倍。

2.由于它没有汽阀活塞环等易损部件，又没有曲柄连杆机构，因而工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。

3.工作轮和机壳之间没有摩擦，无需润滑。故制冷剂蒸汽与润滑油不接触，从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。

4.能经济方便的调节制冷量且调节的范围较大。

5.对制冷剂的适应性差，一台结构一定的离心式制冷压缩机只能适应一种制冷剂。

6.由于适宜采用分子量比较大的制冷剂，故只适用于大制冷量，一般都在25"30万大卡／时以上。如制冷量太少，则要求流量小，流道窄，从而使流动阻力大，效率低。但近年来经过不断改进，用于空调的离心式制冷压缩机，单机制冷量可以小到lO万大卡／时左右。

五、空调用离心式制冷压缩机的制冷量调节

离心式制冷压缩机和其它制冷设备共同构成一个能量供给与消耗的统一系统。制冷机组在运行时，只有当通过压缩机的制冷剂的流量与通过设备的流量相等时，以及压缩机所产生的能量头与制冷设备的阻力相适应时，制冷系统的工况才能保持稳定。但是制冷机的负荷总是随外界条件与用户对冷量的使用情况而变化的，因此为了适应用户对冷负荷变化的需要和安全经济运行，就需要根据外界的变化对制冷机组进行调节，即改变压缩机及换热器参数可对机组的制冷量进行调节，为防止发生喘振，还必须有防喘振措施。

1.离心式制冷机组制冷量的调节方法

离心式制冷机组制冷量的调节方法有：进汽节流调节、采用可调节进口导流叶片调节、改变压缩机转速、改变换热器参数，其中最常用的是采用可调节进口导流叶片调节和进汽节流两种调节方法。

1.1进汽节流调节

就是在压缩机前的进汽管道上安装一个调节阀，如要改变压缩机的工况时，就调节阀门的大小，通过节流使压缩机进口的压力降低，从而实现调节制冷量。即在蒸发器和压缩机的连接管路上安装一节流阀，通过改变节流阀的开度，使气流通过节流阀时产生压力损失，从而改变压缩机的特性曲线，达到调节制冷量的目的。这种调节方法简单，但压力损失大，不经济。

1.2采用可调节进口导流叶片调节

在叶轮进口前装有可转动的进口导流叶片，导流叶片转动时，进入叶轮的汽流产生预定方向的旋绕，即进口汽流产生所谓的预旋。利用进汽预旋，在转速不变的情况下改变压缩机的特性曲线，从而实现机组制冷量的调节。离心式压缩机制冷量的调节最经济有效的方法就是改变进口导叶角度，以改变蒸汽进入叶轮的速度方向(C1U)和流量V。但流量V必须控制在稳定工作范围内，以免效率下降。

2.改变压缩机转速

用汽轮机或可变转速的电动机拖动时，可改变压缩机的转速进行调节，这种调节方法最经济。每个压缩机转速12(n，n。，n。)有不同的温度曲线工作点将随之改变，从而达到调节机组制冷量的目的。

3.改变换热器参数

当改变冷凝器冷却水流量时，可以得到不同的冷凝器特性曲线，从而可使工作点移动，达到调节制冷量的目的。

4.防喘振调节

通过喘振保护线来控制热气旁通阀的开启或关闭，使机组远离喘振点，达到保护的目的。

六、空调用离心式制冷压缩机过热

正常的空调压缩机的电机发热、压缩热以及摩擦热在设计压缩机时均做过认真的考虑，并有相应的冷却措施。但是在实际使用中，会产生发热现象。

1.空调压缩机常见的过热原因

由于超范围使用、电源不正常、电机过热、制冷液泄漏、冷凝压力太高等引起的电机高温、排气温度过高、润滑油焦糊等过热现象比较常见。

2.空调压缩机过热的危害

1.如果长时间空调压缩机过热，不仅会降低电机绝缘性能和可靠性，缩短电机寿命，而且还会降低润滑油的润滑能力，甚至引起润滑油碳化和酸解。润滑油中的酸性物质会腐蚀绕组漆包线、降低绕组的绝缘性能。酸化润滑油还会引起镀铜现象。

2.由于空调压缩机过热，就会磨损压缩机的配件，磨损产生的细小金属屑夹杂于润滑油中，一方面削弱了润滑油的润滑作用；另一方面，细小的金属屑由于磁性而聚集于电机绕组中，构成导电回路。漆包线绝缘层被腐蚀后就可能出现一些微小的裸露点，很容易引起局部放电。如果金属粒形成导电回路，立即会短路或击穿，烧毁电机。