一种制冷剂液体润滑轴承的离心压缩机和制冷系统

1.本实用新型涉及离心压缩机技术领域，具体为一种制冷剂液体润滑轴承的离心压缩机和制冷系统。


背景技术：

2.离心压缩机也叫涡烨压缩机，是压缩机的一种，结构和操作原理同离心鼓风机相似，但总是多级式的，能使气体获得较高压强，处理量较大，效率较高，并且离心压缩机的轴承是采用滚动轴承、滑动轴承或者磁浮轴承的半封闭式离心式压缩机，技术发展趋势要求无油润滑，消除润滑油路系统的维持，油路管理，回油管理和油路系统的维修，无油润滑也代表着更高的压缩机运行效率和更高的制冷系统的运行效率，更低的振动、噪声和运行稳定性。
3.然而润滑油的粘度是12
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30cst，用于提供轴承的润滑和冷却，降噪；而制冷剂液体的粘度是0.15
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0.2cst，导致采用液体制冷剂做为润滑剂的滚动轴承在没有特殊设计的情况下，无法承受高转速运行下的润滑，冷却和降噪，无法给滚动轴承提供充分润滑的液态制冷剂，从而无法使制冷剂润滑滚动轴承压缩机安全平稳的开机、运行和停机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种制冷剂液体润滑轴承的离心压缩机和制冷系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种制冷剂液体润滑轴承的离心压缩机和制冷系统，包括非叶轮端轴承、电机转子轴、电机定子、叶轮端轴承、冷凝器、蒸发器、高压储液罐、径向止推轴承的供气分配管路和冷凝压力传感器，其特征在于，所述非叶轮端轴承、电机转子轴、电机定子、叶轮端轴承均固定连接在压缩机主体内，所述电机转子轴位于电机定子内，所述非叶轮端轴承位于电机转子轴后侧，所述叶轮端轴承位于电机转子轴前侧，所述非叶轮端轴承和叶轮端轴承之间固定连接有一个径向止推轴承的供气分配管路，所述压缩机主体前端固定连接有一个离心压缩机蜗壳，所述离心压缩机蜗壳内且位于叶轮端轴承前端固定连接有一个叶轮，所述离心压缩机蜗壳内且位于叶轮外侧固定连接有一个可变扩压器，所述离心压缩机蜗壳外侧与冷凝器之间固定连接有一个液体泵，所述蒸发器与离心压缩机蜗壳前端中间位置固定连接有一个压缩机吸气管路，所述压缩机吸气管路与压缩机主体之间固定连接有一个电机冷却回气管路。
6.优选的，所述液位传感器开关靠近蒸发器一侧下端固定连接有一个储液罐回热器进液口和储液罐回热器出气口，所述储液罐回热器进液口与压缩机主体之间固定连接有一个电机冷却出液轴承出液管路，所述储液罐回热器出气口与蒸发器之间固定连接有一个回热器回气管路，所述高压储液罐内固定连接有一个中压回热器，所述高压储液罐远离储液罐回热器进液口一侧下端固定连接有一个液位传感器开关，所述高压储液罐底部与压缩机主体之间固定连接有一个储液器至轴承供液总管路。
7.优选的，所述冷凝器远离压缩机排气管路一端固定连接有一个冷凝器出口液相管路，所述冷凝器出口液相管路远离冷凝器一端固定连接在蒸发器供液管路上，所述蒸发器供液管路一端固定连接在蒸发器上，所述蒸发器供液管路远离蒸发器一端固定连接有一个液体泵旁通管路，所述液体泵旁通管路远离蒸发器供液管路一端固定连接有一个储液器供液管路，所述储液器供液管路远离液体泵旁通管路一端固定连接在高压储液罐上，所述压缩机主体上固定连接有一个电机冷却供液管路，所述电机冷却供液管路远离压缩机主体一端固定蒸发器供液管路且位于蒸发器与冷凝器出口液相管路之间，所述液体泵旁通管路和储液器供液管路之间固定连接有一个液体泵管路，所述液体泵管路上固定连接有一个液体泵。
8.优选的，蒸发器供液管路上且位于电机冷却供液管路与蒸发器之间固定连接有一个主节流电子膨胀阀，所述液体泵管路上且位于液体泵远离液体泵旁通管路一侧固定连接有一个泵后液路单向阀，所述液体泵旁通管路与储液器供液管路连接处固定连接有一个旁通液路单向阀，所述电机冷却供液管路靠近压缩机主体一侧固定连接有一个电机冷却节流电子膨胀阀，所述压缩机排气管路上固定连接有一个排气单向阀。
9.优选的，所述蒸发器上固定连接有一个蒸发压力传感器，储液器至轴承供液总管路上且位于靠近压缩机主体一侧固定连接有一个供气压力传感器，所述冷凝器上固定连接有一个冷凝压力传感器，所述电机冷却回气管路上固定连接有一个回气气压力传感器，所述高压储液罐上固定连接有一个高压储液罐压力传感器。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过体液泵在真空泵开启前和关闭后，将冷却液体导入内，并且通过通过液体泵旁通管路和旁通液路单向阀进入到轴承供液，实现滚动轴承供液不间断的目的，带动滚动轴承的全程润滑，避免损坏，从而使制冷剂润滑滚动轴承压缩机安全平稳的开机、运行和停机。
附图说明
11.图1为本实用新型的冷却系统流程图i；
12.图2为本实用新型的冷却系统流程图ii；
13.图3为本实用新型的冷却系统流程图iii；
14.图4为本实用新型的冷却系统流程图iv。
15.图中：1、非叶轮端轴承；2、电机转子轴；3、电机定子；4、叶轮端轴承；5、叶轮；6、离心压缩机蜗壳；7、可变扩压器；8、冷凝器；9、主节流电子膨胀阀；10、蒸发器；11、液体泵；12、泵后液路单向阀；13、旁通液路单向阀；14、电机冷却节流电子膨胀阀；15、排气单向阀；16、高压储液罐；17、液位传感器开关；18、储液罐回热器进液口；19、储液罐回热器出气口；20、中压回热器；21、第一电磁阀；22、第二电磁阀；23、压缩机主体；100、径向止推轴承的供气分配管路；101、压缩机排气管路；102、冷凝器出口液相管路；103、蒸发器供液管路；104、液体泵管路；105、液体泵旁通管路；106、储液器供液管路；107、储液器至轴承供液总管路；108、电机冷却供液管路；109、电机冷却出液轴承出液管路；110、电机冷却回气管路；111、压缩机吸气管路；112、回热器回气管路；113、高压储液罐平衡管；114、蒸发器和冷凝器的液体平衡管；200、冷凝压力传感器；201、蒸发压力传感器；202、供气压力传感器；203、回气气压力传感器；204、高压储液罐压力传感器。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.实施例1，请参阅图1
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2，本实用新型提供一种技术方案：一种制冷剂液体润滑轴承的离心压缩机和制冷系统，包括非叶轮端轴承1、电机转子轴2、电机定子3、叶轮端轴承4、冷凝器8、蒸发器10、高压储液罐16、径向止推轴承的供气分配管路100和冷凝压力传感器200，其特征在于，非叶轮端轴承1、电机转子轴2、电机定子3、叶轮端轴承4均固定连接在压缩机主体23内，电机转子轴2位于电机定子3内，非叶轮端轴承1位于电机转子轴2后侧，叶轮端轴承4位于电机转子轴2前侧，非叶轮端轴承1和叶轮端轴承4之间固定连接有一个径向止推轴承的供气分配管路100，压缩机主体23前端固定连接有一个离心压缩机蜗壳6，离心压缩机蜗壳6内且位于叶轮端轴承4前端固定连接有一个叶轮5，离心压缩机蜗壳6内且位于叶轮5外侧固定连接有一个可变扩压器7，离心压缩机蜗壳6外侧与冷凝器8之间固定连接有一个液体泵11，蒸发器10与离心压缩机蜗壳6前端中间位置固定连接有一个压缩机吸气管路111，压缩机吸气管路111与压缩机主体23之间固定连接有一个电机冷却回气管路110。
18.液位传感器开关17靠近蒸发器10一侧下端固定连接有一个储液罐回热器进液口18和储液罐回热器出气口19，储液罐回热器进液口18与压缩机主体23之间固定连接有一个电机冷却出液轴承出液管路109，储液罐回热器出气口19与蒸发器10之间固定连接有一个回热器回气管路112，高压储液罐16内固定连接有一个中压回热器20，高压储液罐16远离储液罐回热器进液口18一侧下端固定连接有一个液位传感器开关17，高压储液罐16底部与压缩机主体23之间固定连接有一个储液器至轴承供液总管路107，冷凝器8远离压缩机排气管路101一端固定连接有一个冷凝器出口液相管路102，冷凝器出口液相管路102远离冷凝器8一端固定连接在蒸发器供液管路103上，蒸发器供液管路103一端固定连接在蒸发器10上，蒸发器供液管路103远离蒸发器10一端固定连接有一个液体泵旁通管路105，液体泵旁通管路105远离蒸发器供液管路103一端固定连接有一个储液器供液管路106，储液器供液管路106远离液体泵旁通管路105一端固定连接在高压储液罐16上，压缩机主体23上固定连接有一个电机冷却供液管路108，电机冷却供液管路108远离压缩机主体23一端固定蒸发器供液管路103且位于蒸发器10与冷凝器出口液相管路102之间，液体泵旁通管路105和储液器供液管路106之间固定连接有一个液体泵管路104，液体泵管路104上固定连接有一个液体泵11，蒸发器供液管路103上且位于电机冷却供液管路108与蒸发器10之间固定连接有一个主节流电子膨胀阀9，液体泵管路104上且位于液体泵11远离液体泵旁通管路105一侧固定连接有一个泵后液路单向阀12，液体泵旁通管路105与储液器供液管路106连接处固定连接有一个旁通液路单向阀13，电机冷却供液管路108靠近压缩机主体23一侧固定连接有一个电机冷却节流电子膨胀阀14，压缩机排气管路101上固定连接有一个排气单向阀15，蒸发器10上固定连接有一个蒸发压力传感器201，储液器至轴承供液总管路107上且位于靠近压缩机主体23一侧固定连接有一个供气压力传感器202，冷凝器8上固定连接有一个冷凝压力传感器200，电机冷却回气管路110上固定连接有一个回气气压力传感器203，高压储液罐16上固定连接有一个高压储液罐压力传感器204。
19.具体的，使用本实用新型时，制冷系统的高压冷凝器8出口的冷凝器出口液相管路102中引出其中一小部分的制冷剂液体，经液体泵管路104进入到高压储液罐16中，大部分的冷剂液体从冷凝器8出口经蒸发器供液管路103进入到主节流电子膨胀阀9和蒸发器10中，在蒸发器10中，通过蒸发器10将制冷剂液体蒸发为制冷剂气体，并经过压缩机吸气管路111返回到压缩机主体23的吸气口，完成制冷循环，在压缩机启动和停机阶段，通过开启液体泵11，液体泵11会将液体制冷剂液体加压到高于冷凝器内液体约0.2
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0.7mpa的高压液体进入到高压储液罐16中，再从高压储液罐16中通过储液器至轴承供液总管路107进入压缩机主体23内，实现制冷剂液体加压供液，在压缩机启动，并且当制冷系统的高低压差建立后，根据检测的系统压差，关闭制冷剂泵液体泵11，制冷剂液体通过液体泵旁通管路105和旁通液路单向阀13进入到轴承供液，正常运行时，通过检测高压储液罐16的液位保证一个稳定的液位，当压缩机停机时，主节流电子膨胀阀9、电机冷却节流电子膨胀阀14和压缩机可变扩压器机构7关闭，用此种方式将机组高压侧的冷凝器8与低压侧的蒸发器10隔离开，只留冷凝器8经旁通液路单向阀13经液体泵旁通管路105最终至低压侧的蒸发器10这一条通道，由于冷凝器8和蒸发器10有高低压差的原因，在此压差的作用下，液体制冷剂由冷凝器8流到高压储液罐16，使高压储液罐16内的制冷剂液体是足够量来保证轴承供液的，设置有高压储液罐压力传感器204，可以监控高压储液罐压力传感器204和回气气压力传感器203的压差来确保停机时供液压力是否满足0.2mpa的压差，当压差小于设计要求，则开启制液体泵11，达到在停机时滚动轴承供液不间断的目的，实现滚动轴承的全程润滑，避免损坏，在突然断电后，高低压差仅能持续15
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20s的时间，高低压即达到平衡，而永磁电机的转子为永磁体，突然断电，定子磁场消失，转子磁场相当于反向励磁刹车作用，一般可以保证5
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10s内完全停转，则供液15
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20s时间是可以大于5
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10s的转动到完全停转的时间，但也说明仅有采用永磁电机的场合，轴承润滑是可以保证的，储液罐的设计可以满足这一要求。
20.实施例2，请参阅图3
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4，本实用新型提供一种技术方案：一种制冷剂液体润滑轴承的离心压缩机和制冷系统。
21.根据实施例1将液体泵11的取液口的位置设置于蒸发器10下端，则对应的液体泵管路104的进液口从冷凝器冷凝器8出口冷凝器出口液相管路102更改到蒸发器10的底部管口，同时，在高压储液罐16的顶部设置高压储液罐平衡管113和冷凝器8顶部的气相空间相连接，并安装第二电磁阀22，同时，对于蒸发器10而言，将冷凝器8的出口液的冷凝器出口液相管路102通过蒸发器和冷凝器的液体平衡管114和蒸发器10的底部连接在一起，并在电机冷却节流电子膨胀阀14上设置第一电磁阀21，在压缩机启动之前，高压储液罐平衡管113上的第二电磁阀22通电导通蒸发器10s，将冷凝器8和高压储液罐16的压力平衡到同一压力下，然后断电使第二电磁阀22闭合，然后将蒸发器和冷凝器的液体平衡管114上的第一电磁阀21通电导通约蒸发器10s，将冷凝器8中的部分制冷剂排入到蒸发器10中，保证液体泵11运行之前，蒸发器10内有足够的制冷剂液体，这适用于当蒸发器10中的制冷剂在停机过程中可能迁移到冷凝器8中，蒸发器10中无液位的情况，然后21断电闭合，并且启动液体泵11，使蒸发器10中的制冷剂液体经液体泵管路104管路，泵后液路单向阀12和储液器供液管路106，被加压0.5mpa之后排到高压储液罐16内，当高压储液罐16的液位大于等于90%时，同时监测高压储液罐压力传感器204和回气气压力传感器203，如果满足0.2mpa的最小供液压差并持续稳定30s，则压缩机启动，启动过程中，液体泵11保持运行，直至冷凝压力传感器200
和蒸发压力传感器201的制冷系统的压差大于0.2mpa之后，则可以停止液体泵11，采用蒸发器10直接供液到轴承，达到在启动或者停机时，滚动轴承供液不间断的目的，实现滚动轴承的全程润滑，避免损坏。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。