图8-72 蜗壳在径向面上的形状 图8-73 蜗壳的几种布置型式
a) 蜗壳前为扩压器 b) 蜗壳前为叶轮c) 不对称内蜗壳
在卤代烃冷水机组的蜗壳底部有泄油孔,水平位置设有与油引射器相连的高压气引管。各处用充气密封的高压气均由蜗壳内引出。蜗壳及回流器隔板等均采用加入少量稀土元素的灰铸铁材料。蜗壳与机壳、进气室等连接部分的气密性要求很高,以确保机组的正压检漏和真空度试验。
6. 高精度增速齿轮
在各种型式的空调用制冷压缩机中,除采用主电动机轴两端悬臂式及少数双级或三级悬臂式外,一般都用齿轮增速器。中、小型压缩机,增速器与叶轮同用一个机壳,由一对平行轴齿轮组成,增速比为2~4(最大不超过7)。高速轴是转子的主轴。
齿形一般采用渐开线。在国产大、中型制冷量的机组中,也常用双圆弧齿型。双圆弧齿轮的啮合齿面的综合曲率半径很大,具有较高的啮合接触强度,按齿面接触强度计算的承载能力,要比渐开线齿轮高1.5~2.5倍。同时,双圆弧齿轮在传动中,其啮合点以相当高的速度沿啮合线移动,有利于轮齿的动力润滑,故磨损小、效率高(η=0.99~0.995)、寿命长。但双圆弧齿轮传动的中心距和切齿深度一旦有偏差,将影响齿高的正常接触,降低承载能力。因此,对双圆弧齿轮对的中心距及切齿深度的精度要求很高,这给加工制造带来困难。但双圆弧齿轮不论凹凸圆弧齿廓,均没有根切现象,齿数可少至5~8个,齿轮有良好的跑合性能。
图8-74是典型单级齿轮增速器,是一对平行轴齿轮构成。由油泵3送出的润滑油,对各轴承
进行强制润滑及对齿轮喷雾润滑。 图8-74单级齿轮增速器
大、小齿轮的材质均采用优质合金钢。齿面 1-高速轴2-轴封3-齿轮油泵 进行热处理。增速箱体的材质采用加有少量稀土 4-低速轴及大齿轮5-轴承6-箱体
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元素的高强度灰铸铁。
有些离心式制冷压缩机,由于增速比高而采用行星齿轮传动增速。它具有速比大、质量轻、体积小、可实行压缩机和驱动机同一中心线安装并同一方向转动、运行可靠等特点,但加工费用非常昂贵。
7. 导叶调节结构
为适应制冷和空调系统外界热负荷的变化,在压缩机第一级叶轮进口前,设置有轴向(悬臂式转子)或径向(两端支撑式转子)进口能量调节机构,也称进口可转导叶装置,如图8-75所示。其工作原理是,当进口可转导叶的叶片安装角度变化时,就改变了气流进入叶轮的方向,使气流进入叶轮时产生圆周方向的旋转,此旋绕可正(c1u与u1同向)。也可负(c1u与u1反向)。旋绕使压缩机特性曲线改变,从而改变运行工况点,达到转速不变下调节制冷量的目的。
图8-75 进口可调导叶机械(横轴传动)
1-小齿轮2-齿圈3-转动叶片4-伺服电动机5-波纹6-连杆7-杠杆8-手轮
整个机构安装在第一级叶轮的前面。进口导叶实际是一个由若干可转动叶片3组成的菊形阀。每个叶片根部均有一个小齿轮1。这些小齿轮有两种方式驱动:一种是如图8-75所示,由大齿圈2带动,大齿圈是通过杠杆7和连杆6由伺服电动机4传动,也可以用手轮8进行手动操作;另一种如图8-76所示,由一个主动轮5,通过钢丝绳3带动六个从动轮2转动,从而带动七个导叶1开启。为了使钢丝绳在固定轨迹上运动,防止它从主动轮和从动轮上滑出,又安装有七个过渡轮4。主动轮根据制冷机组的调节信号,由导叶调节执行机构带动链式机构转动主动轮。密封采用波纹管。
进口导叶的材质为铸造黄铜或铸铝合金。叶片具有机翼形与对称机翼形的叶形剖面,由人工修磨选配,进口导叶转轴上配有铜衬套,转轴与衬套间以及各连接部位应注入少许润滑剂,保证机构转动灵活。
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图8-76 进口可调导叶机械(钢丝绳传动)
1-导叶2-从动轮3-钢丝绳4-过渡轮5-主动轮
1.5 离心式制冷机组的典型机组
和活塞式制冷压缩机、螺杆式制冷压缩机一样,大部分离心式制冷压缩机通常也都在工厂中将冷凝器、蒸发器、制冷剂液体控制元件和管道,组装成离心式制冷机组提供用户使用。目前绝大多数是供空调用的离心式冷水机组。本节将介绍几种典型机组。
1. CVHE/G三级压缩离心式冷水机组
CVHE/G三级压缩离心式冷水机组是由特灵空调(江苏)有限公司生产的,采用HCFC123作为制冷工质。其结构如图8-77所示,压缩机的润滑和电动机冷却系统如图8-78所示。它主要由以下部件构成:
1) 三级离心式制冷压缩机,每级均带有进气导叶片。
2) 直接传动的电动机,电动机用液体制冷剂HCFC123冷却。 3) 二级中间经济器。 4) 壳管满液式蒸发器。 5) 壳管式冷凝器。
6) 机组控制柜,带有微处理器和真实语言显示。 7) 机组起动柜,安装在机组上或分开安装。
8) 其他附属设备:润滑系统、抽气系统、隔振垫板及水流量开关等。
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图8-77 CVHE/G三级压缩离心式冷水机组结构
9) 制冷剂HCFC123和润滑油。
CVHE/G三级压缩离心式冷水机组的特点如下:
1) 运行稳定,可靠性高。由于该机组采用三级压缩离心压缩机,叶轮转速较低,这样压缩机运行稳定、噪声低、寿命也较长。
2) 三级压缩、效率高。由于该机组采用三级压缩离心压缩机,可以在较为广阔的范围内有效地运行,可以避免热气旁通阀进行冷量调节时所造成的能量损失,并较为有效地避
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图8-78 CVHE/G压缩机的润滑和电动机冷却系统
→ 电动机冷却系统 ----→ 压缩机润滑系统 →-→ 喷射系统
免喘振的发生。
3) 采用三级进气导流叶片。机组的每级进气都装有可变导流叶片,叶片由装在外面的步进电动机操纵控制,它既可调节气体流量来满足部分负荷的要求,也可预先转动制冷剂气流方向,使其以最佳角度进入叶轮。因此,压缩机部分负荷性能得到进一步改善。
4) 两级经济器。图8-79为CVHE/G两级经济器原理图,三级压缩之间的两个经济器可以提高效率,制冷剂在蒸发器和冷凝器之间的二个中间压力下闪蒸,可以提高冷水机组的效率。
5) 可靠的电动机冷却系统。该机组的电动机转子和定子都沉浸在液态制冷剂中,在各种负荷条件下提供有效和完全的冷却。制冷剂从冷凝器经一固定孔板装置进入电动机内部,然后,流回两级节流器,这是一个可靠的运行系统(见图8-80)。
6) 多级孔板流量控制装置。该机组采用多级孔板流量控制装置,它可以在各种负荷情况下有效地控制制冷剂流量。由于取消了运动部件,运行可靠。
7) UCP2微电脑控制,操作可靠高效方便。该机组采用了微电脑控制,冷水机组运行时,可中文显示的微电脑控制器UCP2随时监测机组的运行情况和可能发生的故障,并显示出有关诊断信息,同时采取必要的措施,以保证机组正常高效地运行。
8) 三级压缩冷水机组制冷循环压一焓(P-H)图
压力/焓(P-H)图是描述制冷剂流经CVHE/CVHG冷水机组主要部件时,压力与焓的关系图。该图说明三级压缩机和两级增效器具有非常高的工作循环效率。
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