全无油离心式压缩机

新型制冷压缩机

热能091 200910814121 孔锐江

摘 要 本文主要介绍无油润滑离心式压缩机

1 前言 近年来由于保护环境越来越受到人们的重 视，研究新型压缩机的热情空前活跃，尤 其以节能为首要目标，减少co2的间接排放， 减缓全球气候变暖，并为世界经济的可持 续性发展作出贡献。

润滑油的作用 1.减少摩擦 2.带走摩擦产生的热量和磨屑 3.密封

在控制中还设有启动和停机程序，以保证开机前的轴承预 润滑和建立必要的油压差，以及关机时的延迟润滑。再者， 压缩机启动加载要防止润滑油中制冷剂起泡、油压差降低， 并在故障停电时润滑油泵定期接通以防止制冷剂溶人。由 于制冷剂与油的互溶性，在制冷剂循环中润滑油将增加蒸 发管的传热热阻，降低机组的制冷量。另外还需定期回收 滞留在蒸发器和进口导叶处的润滑油，以保证机组正常油 位和安全工作。 因此在传统的离心式压缩机中润滑油是必不可少的，但又 带来了对机组安全工作的不可靠性。故而全无油离心式压 缩机的研制成功将对离心式冷水机组的可靠运转、高效工 作、程序简化等具有重要意义。

2.1 Turbocor全无油离心式压缩机 该压缩机适用于中等容量的水冷、空冷及 蒸发冷却等制冷空调工业。该机除采用两 两 级半开式叶轮、 级半开式叶轮、进口调节导叶和经济器接 口等传统技术外， 口等传统技术外，还运用了航空工业中的 电磁悬浮轴承，变频调速驱动(VFD)和数字 电磁悬浮轴承，变频调速驱动 和数字 式电控技术等，使该系列机组具有优越的 式电控技术等 性能、高可靠性和体小质轻等众多优点， 采用134a制冷剂，名义工况冷量为60~90 冷吨。

2.1.1 电磁悬浮轴承为实现全无油润滑，该机采用两个 径向和一个轴向推力电磁悬浮轴承。TT300的转子轴和叶 。 的转子轴和叶 轮在旋转时悬浮在磁垫上， 轮在旋转时悬浮在磁垫上，实现了无油且在无摩擦状态下 工作。 工作。电磁轴承由永久磁铁和电磁铁组成。为保证转子轴 正常旋转，在前后径向轴承外各安装三个位置传感器(X、 Y、z),实时反馈转子轴运行状况并对轴承进行调控 反馈转子轴运行状况并对轴承进行调控。当 反馈转子轴运行状况并对轴承进行调控 停机和故障停机时，控制器测得的变频器输出频率、扭矩 和电压相位等信号调整控制电机转速，以适应系统变化的 需求，控制范围为100%~20%。由于压缩机耗电与压缩 机转速的三次方成反比，所以当压缩机转速降低10% 时， 其功耗将减少27.1% 。转速降低20%时，其功耗将减少 48.8% ,节能潜力显著。

悬浮轴承 http://v.youk

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谢谢大家

TT300压缩机在部分负荷时，由于变频调速 和吸气导叶双重调节，性能十分优异。 TT300机在ARI550名义水冷冷水机组条件 下与同冷量喷油螺杆压缩机的部分负荷性 能比较。再有其ARI550综合部分负荷值 IPLV(水冷)和(空冷)所示，以80RT(280 kW)为例，具有明显的节能效果。

TT300压缩机采用R134a制冷剂，选用铝制壳使 重量仅为120 KG,是一般螺杆机(约450-550 )的1 /4,体积紧凑，比同等压缩机小50%,运转噪 声70 dB (A)。水冷系列TT300W 共有4种型号， 即210 kW(60RT)、245 kW (70RT)、280 kW (80RT)和315kW(90RT)。电机电源有460 V、415 V、380 V等50/60 Hz共用的三种规格。空冷系 列1vr300A有三种型号，即210、245、280 kW。 电源也有460 V、415 V 等50/60 Hz共用的两种 规格，而380 V电压仅有210和245 kW两种型号。

2.2 MHI全无油“微型透平”压缩 机 JRAN2002年8月一期上介绍了El本三菱重工开发的175 kW 等级的可用于制冷空调工业的“微型透平”全无油离 心式压缩机。该压缩机为半封闭立式圆柱状 半封闭立式圆柱状外形使用 半封闭立式圆柱状 R134a制冷剂。该“微型透平”吸入口在上部，侧面为排 气口，两级背靠背叶轮配置减小轴向力，立式布置在高速 旋转时减少了作用在径向轴承上的负载。压缩机两级压缩 经济器循环，吸入导叶容量调节与变频调速相结合，大大 改善综合部分负荷系数IPLV,从而降低运行费用。在 2003年中国北京制冷展上，经向Mill冷热事业本部冈博副 事业部长咨询，该压缩机采用电磁悬浮全无油轴承，体积 该压缩机采用电磁悬浮全无油轴承， 该压缩机采用电磁悬浮全无油轴承 仅为同等容量螺杆压缩机的1/ ,重量是1/ 仅为同等容量螺杆压缩机的 /4,重量是 /3,标准转 速50000 r/min,适用于水冷或风冷热泵机组。目前成本 较高，批量生产有望降低价格。

2.3 Trane不用润滑油的离心式冷 水机组 Trane公司S系列离心式冷水机组上采用了不用润 滑油的半封闭离心式压缩机。这种无油润滑不同 这种无油润滑不同 于前面的电磁悬浮轴承技术， 于前面的电磁悬浮轴承技术，它是采用了由著名 轴承商SKF制造的滚动轴承，滚子采用具有自润 轴承商 制造的滚动轴承， 制造的滚动轴承 滑和自恢复特性的混合陶瓷材料以及特殊钢材料 制造的轴承座圈。作者认为该材料轴承可使用粘 制造的轴承座圈 度远低于润滑油的制冷剂进行润滑和冷却，又因 采用低压制冷剂HCFCl23和低旋转速度(与电机直 联),因而轴承负荷较低。总之，该冷水机组性能 系数COP可达6以上，且零配件总量减少大约40 %。