离心压缩机及其控制方法与流程

本申请涉及压缩机，尤其涉及一种离心压缩机及其控制方法。

背景技术：

1、在离心压缩机中，扩压器是组成其气动零件的作用构成之一，它的作用是使从叶轮流出的具有较大速度的气流减速，使动能有效地转换为压力能，对压缩机的性能具有较大的影响。

2、机组实际运行时，由于气温或负荷影响，常常需要扩压器能够自动调节改变吸气的流速与流量，以达到调节机组制冷能力的目的。例如，当导叶变小时，吸气流量减小，扩压流道相对较大，将产生紊流区，导致旋转失速，使得分离损失增大。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种离心压缩机，其可以拓宽离心压缩机在小负荷时的运行范围，减少失速、喘振等现象发生，提高机组稳定性和可靠性。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种离心压缩机，包括：主轴；第一叶轮和第二叶轮，套设于主轴的外周侧且沿主轴的轴向依次设置；回流器，用于将第一叶轮的出气口与第二叶轮的进气口连通；第一可调扩压器，设置于第一叶轮的出气口与回流器之间的第一流道；第一驱动机构，用于驱动第一可调扩压器沿轴向往复移动以调节第一流道的轴向宽度；第二可调扩压器，设置于第二叶轮的出气口处且与出气口连通的第二流道；以及第二驱动机构，用于驱动第二可调扩压器沿轴向往复移动以调节第二流道的轴向宽度。

3、在一种可能的实施方式中，第一驱动机构包括：电动机、导叶和移动机构，导叶设置于第一叶轮的进气口处，导叶的转轴穿过移动机构，移动机构远离导叶的一端与第一可调扩压器连接，电动机与导叶的开度信号通信连接，以驱动导叶转动，移动机构用于将导叶的旋转运动转化为沿轴向的往复移动。

4、在一种可能的实施方式中，移动机构包括偏心凸轮和导杆，导叶的转轴穿过偏心凸轮的轴孔并与偏心凸轮固定连接，导杆的一端与偏心凸轮配合，另一端与第一可调扩压器连接。

5、在一种可能的实施方式中，移动机构还包括第一弹性件，第一弹性件套设于导杆的外周侧，以使导杆靠近偏心凸轮的一端抵压在偏心凸轮的外型面上。

6、在一种可能的实施方式中，移动机构的数量为多个，多个移动机构沿第一叶轮的周向间隔布置。

7、在一种可能的实施方式中，第二驱动机构包括具有容置腔的气缸，气缸包括缸体及活塞，活塞的一端可滑动地设于容置腔内，活塞的另一端伸出缸体与第二可调扩压器连接，第二驱动机构通过改变容置腔内的压力介质的容量驱动活塞滑动，以带动第二可调扩压器沿轴向往复移动。

8、在一种可能的实施方式中，第二驱动机构还包括第二弹性件，活塞将容置腔分隔为第一腔体和第二腔体，第一腔体内允许压力介质流入和流出，第二腔体收容第二弹性件，且第二弹性件沿活塞的移动方向抵接于活塞和第二腔体的内壁之间。

9、在一种可能的实施方式中，活塞包括塞体和杆体，塞体可滑动地设于容置腔内，杆体连接于塞体的一侧，且经过第二腔体伸出缸体并与第二可调扩压器连接；第二弹性件套设于杆体外，并抵接于塞体与第二腔体的内壁上。

10、在一种可能的实施方式中，第二驱动机构还包括入口电磁阀和出口电磁阀，第一腔体具有介质入口和介质出口，入口电磁阀设于介质入口处，用于控制压力介质流入的通断；出口电磁阀设于介质出口处，用于控制压力介质流出的通断。

11、在一种可能的实施方式中，气缸的数量为多个，多个气缸沿第二可调扩压器的周向间隔分布且均与第二可调扩压器连接，多个气缸之间通过连接管路相互串联或并联。

12、第二方面，本申请实施例还提供一种离心压缩机的控制方法，包括：当离心压缩机运行在机组制冷量的最大额定需求量时，通过第一驱动机构控制第一可调扩压器的第一流道在最大轴向宽度，通过第二驱动机构控制第二可调扩压器的第二流道在最大轴向宽度；当离心压缩机运行在机组制冷量的额定需求量的区间范围内时，通过第一驱动机构控制的第一可调扩压器的第一流道的轴向宽度及通过第二驱动机构控制的第二可调扩压器的第二流道的轴向宽度逐渐减小，且第一流道的轴向宽度大于第二流道的轴向宽度。

13、本申请实施例提供的离心压缩机及其控制方法，通过回流器将第一叶轮的出气口与第二叶轮的进气口连通，且在第一叶轮的出气口与回流器之间设置第一可调扩压器、在第二叶轮的出口处设置第二可调扩压器，通过第一驱动机构控制第一可调扩压器的轴向宽度，通过第二驱动机构控制第二可调扩压器的轴向宽度，从而可以在不额外增加压缩机系统的前提下拓宽离心压缩机在小负荷时的运行范围，减少失速、喘振等现象发生，提高机组稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种离心压缩机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，所述第一驱动机构包括：电动机、导叶和移动机构，所述导叶设置于所述第一叶轮的进气口处，所述导叶的转轴穿过所述移动机构，所述移动机构远离所述导叶的一端与所述第一可调扩压器连接，所述电动机与所述导叶的开度信号通信连接，以驱动所述导叶转动，所述移动机构用于将所述导叶的旋转运动转化为沿轴向的往复移动。

3.根据权利要求2所述的离心压缩机，其特征在于，所述移动机构包括偏心凸轮和导杆，所述导叶的转轴穿过所述偏心凸轮的轴孔并与所述偏心凸轮固定连接，所述导杆的一端与所述偏心凸轮配合，另一端与所述第一可调扩压器连接。

4.根据权利要求3所述的离心压缩机，其特征在于，所述移动机构还包括第一弹性件，所述第一弹性件套设于所述导杆的外周侧，以使所述导杆靠近所述偏心凸轮的一端抵压在所述偏心凸轮的外型面上。

5.根据权利要求2至4任一项所述的离心压缩机，其特征在于，所述移动机构的数量为多个，多个所述移动机构沿所述第一叶轮的周向间隔布置。

6.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，所述第二驱动机构包括具有容置腔的气缸，所述气缸包括缸体及活塞，所述活塞的一端可滑动地设于所述容置腔内，所述活塞的另一端伸出所述缸体与所述第二可调扩压器连接，所述第二驱动机构通过改变所述容置腔内的压力介质的容量驱动所述活塞滑动，以带动所述第二可调扩压器沿轴向往复移动。

7.根据权利要求6所述的离心压缩机，其特征在于，所述第二驱动机构还包括第二弹性件，所述活塞将所述容置腔分隔为第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内允许所述压力介质流入和流出，所述第二腔体收容所述第二弹性件，且所述第二弹性件沿所述活塞的移动方向抵接于所述活塞和所述第二腔体的内壁之间。

8.根据权利要求7所述的离心压缩机，其特征在于，所述活塞包括塞体和杆体，所述塞体可滑动地设于所述容置腔内，所述杆体连接于所述塞体的一侧，且经过所述第二腔体伸出所述缸体并与所述第二可调扩压器连接；所述第二弹性件套设于所述杆体外，并抵接于所述塞体与所述第二腔体的内壁上。

9.根据权利要求7所述的离心压缩机，其特征在于，所述第二驱动机构还包括入口电磁阀和出口电磁阀，所述第一腔体具有介质入口和介质出口，所述入口电磁阀设于所述介质入口处，用于控制所述压力介质流入的通断；所述出口电磁阀设于所述介质出口处，用于控制所述压力介质流出的通断。

10.根据权利要求6所述的离心压缩机，其特征在于，所述气缸的数量为多个，多个所述气缸沿所述第二可调扩压器的周向间隔分布且均与所述第二可调扩压器连接，多个所述气缸之间通过连接管路相互串联或并联。

11.一种如权利要求1至10任一项所述的离心压缩机的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及一种离心压缩机及其控制方法，该离心压缩机包括：主轴；第一叶轮和第二叶轮，套设于主轴的外周侧且沿主轴的轴向依次设置；回流器，用于将第一叶轮的出气口与第二叶轮的进气口连通；第一可调扩压器，设置于第一叶轮的出气口与回流器之间的第一流道；第一驱动机构，用于驱动第一可调扩压器沿轴向往复移动以调节第一流道的轴向宽度；第二可调扩压器，设置于第二叶轮的出气口处且与出气口连通的第二流道；以及第二驱动机构，用于驱动第二可调扩压器沿轴向往复移动以调节第二流道的轴向宽度。本申请可以拓宽离心压缩机在小负荷时的运行范围，减少失速、喘振等现象发生，提高机组稳定性和可靠性。

技术研发人员：叶文腾,周宇,钟瑞兴,梁湖
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15