用于多级离心式压缩机的级间容量控制阀的制作方法

本公开涉及一种用于离心式压缩机的级间容量控制阀，特别是提供侧流流量调节或分配的一种级间容量控制阀。

背景技术：

1、当多级压缩机在全负荷和部分负荷条件下运行时，可以使用单排或多排、固定或可旋转的回流叶片来引导和/或控制级间流量。在部分负荷条件下，这些回流叶片会导致回流通道中的低动量区域或不利的压力梯度，从而改变预期的侧流喷射流量，这可能导致压缩机不稳定、降低系统效率并导致更窄的运行范围。

技术实现思路

1、本公开涉及一种用于离心式压缩机的级间容量控制阀，特别是提供侧流流量调节或分配的一种级间容量控制阀。

2、级间容量控制阀可以同时控制多级压缩机的级间流量，同时调节级间流量的侧流添加。级间容量控制阀增加了添加侧流的级间流动的速度，避免了流动的停滞区域。这反过来又可以提高压缩机在部分负荷和全负荷条件下的稳定性和效率。

3、级间容量控制阀的轴向延伸可以进一步减少与离心式压缩机容量控制的可旋转叶片设计的复杂性有关的维护问题。

4、此外，实施方案可以在级间管线中相对较低的压力区域添加侧流，便于添加侧流并允许成功引入更多的侧流。这可以避免旁路气体的循环和压缩。

5、在一个实施例中，离心式压缩机包括第一级叶轮和第二级叶轮。离心式压缩机包括侧流喷射口，位于第一级叶轮和第二级叶轮之间，侧流喷射口构造成接收流体的侧流；和离心式压缩机包括容量控制阀。容量控制阀构造成通过侧流喷射口伸出和缩回。容量控制阀具有面向从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的弯曲表面。容量控制阀被配置为通过侧流喷射口在开放位置和关闭位置之间延伸，在开放位置，流体的侧流可以流过侧流喷射口，在关闭位置，容量控制阀阻碍流体的侧流通过侧流喷射口。

6、在一个实施例中，容量控制阀具有环形形状。

7、在一个实施例中，离心式压缩机包括多个侧流喷射口和多个容量控制阀。

8、在一个实施例中，当处于打开位置时，容量控制阀在弯曲表面的一端处的尖端位于侧流喷射口内。

9、在一个实施例中，容量控制阀在基本上垂直于从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的方向上延伸和缩回。

10、在一个实施例中，离心式压缩机还包括在第一级叶轮和第二级叶轮之间的一个或多个去涡流叶片。在一个实施例中，容量控制阀包括一个或多个槽口，一个或多个槽口各自构造成容纳一个或多个去涡流叶片之一的至少一部分。在一个实施例中，一个或多个去旋流叶片各自包括一个或多个槽口，一个或多个槽口各自构造成容纳容量控制阀的至少一部分。

11、在一个实施例中，容量控制阀在与弯曲表面相对的一侧具有线性子午线轮廓，该线性子午线轮廓接触侧流喷射口的边缘。

12、在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧构造成使得当容量控制阀在打开位置和关闭位置之间时，流体可以在容量控制阀与弯曲表面相对的一侧流过容量控制侧。在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧包括第二弯曲表面。在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧包括一个或多个通道，该通道构造成允许流体的侧流流动。

13、在一个实施例中，加热、通风、空调和制冷(hvacr)回路包括离心式压缩机、冷凝器、膨胀器和蒸发器。离心式压缩机包括第一级叶轮和第二级叶轮。离心式压缩机还包括位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的侧流喷射口。侧流喷射口构造成接收流体的侧流。离心式压缩机还包括容量控制阀。容量控制阀构造成通过侧流喷射口伸出和缩回。容量控制阀具有面向从第一级叶轮到第二级叶轮的流动方向的弯曲表面。容量控制阀被配置为通过侧流喷射口在开放位置和关闭位置之间延伸，在开放位置，流体的侧流可以流过侧流喷射口，在关闭位置，容量控制阀阻碍流体的侧流通过侧流喷射口。

14、在一个实施例中，流体的侧流从冷凝器到侧流喷射口。

15、在一个实施例中，hvacr回路还包括省料器，并且其中流体的侧流从省料器到侧流喷射口。

16、在一个实施例中，hvacr回路还包括中间冷却器，并且其中流体的侧流从中间冷却器到侧流喷射口。

17、在一个实施例中，容量控制阀具有环形形状。

18、在一个实施例中，容量控制阀在与弯曲表面相对的一侧具有线性子午线轮廓，该线性子午线接触侧流喷射口的边缘。在一个实施例中，容量控制阀的与弯曲表面相对的一侧构造成使得当容量控制阀在打开位置和关闭位置之间时，流体可以在容量控制阀与弯曲表面相对的一侧流过容量控制侧。

19、在一个实施例中，用于压缩流体的离心式压缩机包括第一级叶轮、第二级叶轮、多个导向叶片、侧流喷射口、节流环、驱动环和连杆组件。导向叶片形成位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的通道。通道构造成将流体的级间流从第一级叶轮引导到第二级叶轮。侧流喷射口位于第一级叶轮和第二级叶轮之间并且构造成接收流体的侧流。节流环构造成通过侧流喷射口在延伸位置和缩回位置之间移动。连杆组件将驱动环连接到节流环，使得驱动环的旋转使节流环在缩回位置和伸出位置之间沿轴向移动。在延伸位置，节流环阻止流体的侧流通过侧流喷射口流动并且部分地阻止流体通过通道的级间流。在缩回位置，节流环允许流体的侧流流过侧流喷射口。

20、在一个实施例中，节流环包括齿。在延伸位置，齿设置在通道中并阻塞通道。在缩回位置，节流环阻塞侧流喷射口。

21、在一个实施例中，齿沿轴向方向延伸并且包括径向向内弯曲的尖端。

22、在一个实施例中，在缩回位置，节流环的齿设置在侧流喷射口中。

23、在一个实施例中，节流环的齿在缩回位置比在延伸位置阻挡更少的通道，并且，节流环在缩回位置比在延伸位置阻挡更多的侧流喷射口。

24、在一个实施例中，在缩回位置，侧流中的流体流过节流环进入侧流喷射口，而在延伸位置，级间流中的流体通过流过通道流过通道齿的尖端。

25、在一个实施例中，在缩回位置，节流环阻塞侧流喷射口。

26、在一个实施例中，在缩回位置：来自第一级叶轮的流体的级间流具有比在延伸位置更高的流速，并且侧流通过侧流喷射口具有比在延伸位置更高的流速.

27、在一个实施例中，节流环包括径向轴，并且每个连杆组件包括连接到节流环的径向轴的一对驱动连杆和支撑连杆。每对中的驱动连杆和支撑连杆连接到节流环上相同的相应径向轴中的一个。

28、在一个实施例中，离心式压缩机包括外壳，并且节流环、驱动环和导向叶片设置在外壳内。驱动连杆将驱动环连接到节流环，驱动连杆构造成将驱动环的旋转转换成节流环的轴向运动。支撑连杆将节流环连接到外壳，并且支撑连杆构造成防止节流环旋转。

29、在一个实施例中，离心式压缩机包括致动器和将致动器连接到驱动环的致动连杆组件。致动器构造成延伸导致驱动环旋转并且缩回导致驱动环反向旋转。

30、在一个实施例中，操作离心式压缩机的方法是针对离心式压缩机的，该压缩机包括第一级叶轮、第二级叶轮、多个导向叶片和分别位于第一级叶轮和第二级叶轮之间的侧流喷射口、节流环、驱动环以及连接驱动环和节流环的连杆组件。该方法包括用第一级叶轮压缩流体，经由由多个导向叶片形成的通道引导从第一级叶轮排出的流体的级间流到第二级叶轮的入口，以及致动节流环调节级间流中流体进入第二级叶轮的流量。节流环的致动包括通过旋转驱动环使节流环在缩回位置和延伸位置之间沿轴向移动。驱动环的旋转使节流环沿轴向移动。在延伸位置，通过侧流喷射口的流体侧流的流动被节流环阻挡，并且通过通道的级间流体的流动被节流环阻挡。在缩回位置，流体的侧流流过侧流喷射口并进入第二级叶轮的入口。

31、在一个实施例中，节流环包括齿。节流环在缩回位置和延伸位置之间的轴向移动包括：将节流环从缩回位置移动到延伸位置，使齿进入通道，以及将节流环从延伸位置移动到缩回位置，使齿从通道收回。

32、在一个实施例中，节流环从延伸位置到缩回位置的移动包括将齿沿轴向方向移动到侧流喷射口中。

33、在一个实施例中，离心式压缩机包括致动器和将致动器连接到驱动环的致动连杆组件。通过转动驱动环使节流环在缩回位置和延伸位置之间沿轴向移动包括：伸出致动器以使驱动环沿第一方向旋转，以及缩回致动器以使驱动环沿相反方向旋转。