一种具有再冷却结构的离心压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩机设备技术领域，尤其涉及一种具有再冷却结构的离心压缩机。
【背景技术】
[0002]由于气体在压缩过程中温度会急剧上升，而高温下的气体比容V很大，在保证相同制冷量的情况下，压缩机能耗将会急剧增大。为了降低压缩机耗功，提高制冷能力，多级压缩制冷循环被提了出来。目前使用最为广泛的是带有闪发蒸汽分离器(俗称经济器)的“双级压缩中间不完全冷却制冷循环”。
[0003]将从经济器分离出来的闪发蒸汽与来自低级压缩的排气相混合，在某种程度上降低了二级压缩的进气温度，使制冷剂气体比容下降，压缩机能耗降低。但是，受中间压力的影响，通过补气降温的幅度有限，此时混合气体仍保持较高的过热度，没有达到或接近理想的干饱和状态，过热损失仍比较严重，二级压缩的进气温度与压缩机的能耗仍有较大的降低空间。
[0004]针对上述问题，我们需要一种能够降低级流道内表面的温度，使二级压缩更容易进行，降低压缩机能耗，且未改变制冷剂气体在级流道内的流线，不增加阻力损失及额外耗功的具有再冷却结构的离心压缩机。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种具有再冷却结构的离心压缩机，能够降低级流道内表面的温度，使二级压缩更容易进行，降低压缩机能耗，且未改变制冷剂气体在级流道内的流线，不增加阻力损失及额外耗功。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种具有再冷却结构的离心压缩机，包括至少两级叶轮，扩压器、回流器过流板和回流器，所述扩压器、回流器过流板和回流器之间形成有连通相邻叶轮通道的级流道，其中，所述扩压器和/或回流器靠近级流道的一侧设置有冷却通道，该冷却通道包括进液口和出液口，分别用于冷媒进入、排除冷却通道。
[0008]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，所述扩压器和回流器靠近级流道的表面上设置有螺旋槽或平面槽，所述扩压器和回流器具有螺旋槽或平面槽的一侧设置有换热盖板，所述螺旋槽或平面槽与换热盖板之间形成冷却通道。
[0009]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，所述螺旋槽的横截面为矩形或圆弧形；所述平面槽为圆形或方形结构。
[0010]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，所述扩压器为无叶片扩压器或叶片扩压器，设置于无叶片扩压器上的换热盖板的厚度为2-3_ ;设置于叶片扩压器的换热盖板的厚度为3-5_，叶片扩压器的叶片设置在换热盖板的端面上。
[0011]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，包括至少一个与所述冷却通道连通的进液口。
[0012]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，所述冷却通道设置有两个进液口，其分别为第一进液口和第二进液口，所述第一进液口与位于扩压器一侧的冷却通道连通，所述第二进液口与位于回流器一侧的冷却通道连通，且所述第一进液口和第二进液口设置在补气口附近。
[0013]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，还包括用于监测级流道内混合气体流量的流量监测装置，用于控制进液口内液体流量及进液口开闭的控制阀门，以及控制装置，所述控制装置根据流量监测装置监测的级流道内混合气体流量数据控制进液口的开闭以及进液口液体的流量。
[0014]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，所述进液口和冷凝器、与节流装置或经济器连通，所述出液口与冷媒循环系统的低压设备相连通。
[0015]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，所述进液口与冷凝器连通，所述进液口处或者进液口与冷凝器之间的连接管路上设置有节流装置。
[0016]作为上述具有再冷却结构的离心压缩机的一种优选方案，所述进液口设置在冷却通道的上部，出液口设置在冷却通道的下部。
[0017]本发明的有益效果为:通过设置冷却通道，并在冷却通道内通入冷媒，该冷媒可以和级流道内的混合气体进行热量交换，进而降低混合气体的热量，即实现对混合气体的再次冷却，使二级压缩更容易进行，降低压缩机能耗，并且此结构未改变制冷剂气体在级流道内的流线，不会增加阻力损失及额外耗功。
【附图说明】
[0018]图1是本发明【具体实施方式】提供的级流道表面通道再冷却结构的结构示意图。
[0019]图2是本发明【具体实施方式】提供的环型槽结构示意图；
[0020]图3是图2 “A-A”向的剖视图；
[0021]图4是本发明【具体实施方式】提供的平面槽结构示意图；
[0022]图5是图4 “B-B”向剖视图；
[0023]图6是本发明【具体实施方式】提供的无叶片换热盖板的结构示意图；
[0024]图7是本发明【具体实施方式】提供的具有叶片换热盖板的结构示意图；
[0025]图8是本发明【具体实施方式】提供的改进前后制冷循环温熵图对比图。
[0026]其中:
[0027]1:叶轮；2:扩压器；3:回流器过流板；4:回流器；5:级流道；6:冷却通道；7:螺旋槽；8:平面槽；9:换热盖板；10:叶片；11:第一进液口 ；12:第二进液口 ；13:补气口 ；14:出液口；
[0028]71:螺旋槽进液口；72:螺旋槽出液口； 73:备用进液口 ；
[0029]81:平面槽进液口 ；82:平面槽出液口。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0031]如图1所示，本实施方式提供了一种具有再冷却结构的离心压缩机，包括至少两级叶轮1，扩压器2、回流器过流板3和回流器4，扩压器2、回流器过流板3和回流器4之间形成有连通相邻叶轮I通道的级流道5，其中，扩压器2和/或回流器4靠近级流道5的一侧设置有冷却通道6，在本实施方式中，同时在扩压器2和回流器4上设置冷却通道6为优选方案。冷却通道6包括进液口和出液口 14，分别用于冷媒进入、排出冷却通道6。
[0032]本实施方式中，也不排除将冷却通道设置在回流器过流板3上的情况，具体的，在回流器过流板3靠近级流道5的一侧或两侧设置有冷却通道6。
[0033]通过设置冷却通道6，并通过在冷却通道6内通入冷媒，该冷媒可以和级流道5内的混合气体进行热量交换，进而降低混合气体的热量，即实现对混合气体的再次冷却，使二级压缩更容易进行，降低压缩机能耗，并且此结构未改变制冷剂气体在级流道5内的流线，不会增加阻力损失及额外耗功。
[0034]本实施方式中冷却通道具体的设置形式为:
[0035]在扩压器2和回流器4靠近级流道5的一侧设置有冷却通道6，扩压器2和回流器4靠近级流道5的表面上设置有螺旋槽7或平面槽8，扩压器2和回流器4具有螺旋槽7或平面槽8的一侧设置有换热盖板9，螺旋槽7或平面槽8与换热盖板9之间形成冷却通道6。作为优选的，换热盖板9与扩压器2或回流器4之间通过密封圈进行密封。
[0036]螺旋槽7的横截面为矩形或圆弧形。
[0037]具体的，为了保证良好的换热效果，当螺旋槽7的横截面为矩形时，其槽深为h，扩压器2或回流器4的厚度为H，其中h = 0.3-0.5H，螺旋槽7由3_5环依次连接的环形槽构成。并且通过槽截面的宽度L及环的个数η来控制冷媒与压缩气体的换热面积，结合槽的深度h来控制通入冷媒的体积。
[0038]当螺旋槽7的横截面形状为圆弧形时，通过圆弧直径D和环的个数η控制换热面积和通入冷媒的体积，在此实施方式中，鉴于加工工艺的难易程度，本结构首选方形截面。
[0039]为了克服沿程阻力的影响，需要在螺旋槽7的过渡位置设置一个备用进液口 73，防止小流量时冷媒液体流动受阻，螺旋槽进液口 71设置在最外圈环形槽的起始位置，螺旋槽出液口 72设置在最内圈环形槽的末端位置，螺旋槽进液口 71和螺旋槽出液口 72呈现上进下出的流动形式。
[0040]平面槽8为圆形或方形结构，具体的平面槽8为设置在扩压器2或回流器4上的凹槽结构，根据扩压器2或回流器4的形状，平面槽8优选为圆形平面槽。
[0041]通过平面槽8的面积s控制冷媒与压缩气体的换热面积，结合槽的深度h控制通入冷媒的体积，平面槽8的槽深为h，扩压器2或回流器4的厚度为H，其中，h = 0.2-0.4H。且平面槽进液口 81设置在平面槽的上端