离心式冷水机组防喘振措施分析

　　0 引言

　　离心式冷水机组是大、中型空调工程中应用最多的机型,尤其是单机制冷量在1200kW以上时,设计时宜选用离心式机组。离心式冷水机组其它类型机组相比,离心式冷水机组性能系数值高,一般在5.0以上, 30%负荷运行可实现无极调节,其耗能指标均为最小。而且,离心式冷水机组运动部件少,故障率低,可靠性高,机组无需大修,只需水系统的清洗,维修费用低。但离心式冷水机组在运行中容易产生喘振(surge)故障,喘振发生时机身会产生强烈的振动,机组的制冷剂压力和压缩机电流忽高忽低变化剧烈,并伴随着间歇的、很沉闷的气流噪声。过于频繁的喘振还会损坏扩压器和叶轮,给用户的使用带来诸多的不便和不安全因素。所以,喘振在运行中应该绝对避免。

　　1 离心式制冷压缩机的构造和原理^[1]

　　1.1 离心式制冷压缩机构造

　　图1为两级离心式制冷压缩机的基本结构,其主要部件包括有能量加入的部件--叶轮,无能量加入的固定元件,如吸气室、扩压器、弯道、回流器和蜗壳等。在压缩机理论中常常顺着气体流动路线,将压缩机分成若干个级。所谓级就是由一个叶轮和与之相配合的固定元件构成的基本单元。各个元件的作用:

　　1)进气室

　　通常进气室是机壳的一部分,其作用是把气体均匀地引入叶轮进行压缩。

　　2)叶轮

　　叶轮是压缩机中最重要的部件。气体在叶轮中随叶轮高速旋转,由于受离心力的作用,以及叶轮内的扩压作用,使气体通过叶轮后的压力升高,此外,气体的速度能也同样得到提高。因此,从能量转换观点来看,压缩机中的叶轮是将机械能传给气体,可以认为叶轮是使气体能量提高的唯一途径。

　　3)扩压器

　　气体从叶轮流出时,具有较高的流动流速。为了将这部分动能充分地转变为势能,以提高气体的压力,紧接着在叶轮后设置了流通面积逐渐扩大的扩压器。一般扩压器分为无叶型、叶片型、直壁型扩压器等多种型式。无论何种扩压器随着直径的增大,通流面积都随之增加,使气体流速逐渐减慢,压力得到提高。

　　4)弯道

　　在多级离心式压缩机中,为了把从扩压器出来的气体引导到下一级去继续压缩,设有使气流拐弯的弯道。它是由机壳和隔板构成的。

　　5)回流器

　　回流器的作用是使气流按所要求的方向均匀进入下一级,由隔板和导流叶片组成,通常隔板和导流叶片整体铸造在一起。

　　6)蜗室

　　蜗室的主要目的是把扩压器后面或叶轮后面的气体汇集起来,并引导气体流向排气管道,此外,在汇集气体的过程中,由于蜗壳外径的逐渐增大和通流截面的渐渐扩大,对气体也起到一定的降速扩压作用。