5.3.3 压缩机的容量调节（3）在线视频

前面

我们已经介绍完了

容积式压缩机的容量调节方法

下面

我们再来看看

离心式压缩机的容量调节方法

离心式制冷压缩机的容量控制范围

通常在20％～100％之间

其工作特性决定了 它具有最小的负荷率的限制

且 高负荷率时效率高

低负荷率时效率低

通过改变其能量调节技术

以提高低负荷率时的性能系数

已成为行业重点关注的课题

离心式制冷压缩机容量调节的基本方式 有3种

方式1 是叶轮进口导叶阀IGV的开度调节

此方法 应用最为普遍

但在低负荷率时 容易出现喘振

方式2 是叶轮出口扩压器宽度调节

能够改善低负荷率时的性能

方式3 是压缩机转速调节

该方式 可改善高负荷率时的性能

但调节范围有一定限制

此外

为了防止因高低压差过大

导致压缩机出现喘振现象

往往还需要方式4的配合

方式4 即为热气旁通阀调节

因此

离心式压缩机的容量调节

往往是 上述两种或者是两种以上方式的组合

即多方式联合调节

当对部分负荷性能无特殊要求时

则较多地采用 第1种和第4种的联合调节方式

而采用方式1+2+4

或者是方式2+3

则可有效地改善压缩机的部分负荷性能

并实现防喘振控制

上述的3种基本方式的调节原理如下

一 叶轮进口导叶阀IGV开度调节

改变入口导叶安装角

影响制冷剂入口角度

改变气流方向

从而改变压缩机的性能曲线

这里给出了 导叶阀IGV的实物照片图

以及 从全开到全关的变化过程

二 电机转速调节

与离心风机类似

压缩机的转速不同

其性能曲线也不同

该方法的调节能力显著

三 叶轮出口扩压器宽度调节

它是调整气流冲角

改变压缩机性能曲线和喘振点

离心式压缩机 采用不同控制方式时

其性能差异很大

在获得相同制冷量时

调节转速 比调节导叶阀开度

其压缩机所消耗的功率更小

但为了避免喘振

其转速下限 仅为设计转速的70%左右

故 仅依靠转速调节 不可能获得更小的制冷量

在制冷量较小的工况

即 在负荷率较小时

多数离心式压缩机采用

控制导叶阀开度的方式来调节容量

其优点是 控制简单

投资少

能在20％～100％区间之内进行无级调节

但效率偏低

如果将 转速调节和导叶阀开度调节联合应用

可则实现 优势互补

扩大压缩机的容量调节范围

同时 具有很好的节能效果

这里给出了离心式压缩机采用

“电机转速调节+IGV联合调节”的控制策略图

从图中 可以看出

为了获得更好的能效比

采用如下控制策略 更为合理

在高负荷率 且高低压差较大时

IGV全开

此时 仅需调节电机转速

当负荷率较低 且高低压（差）较小时

则 维持最低转速

通过减小IGV开度 来调节容量

当高低压差较大 且负荷率也较小时

则需联合调节IGV开度和电机的转速

这里给出了 仅采用IGV调节

和采用IGV和电机转速联合调节时

的应用效果

即 采用两种方式的冷水机组的能效比COP

随负荷率的变化情况

从图中 可以看出

仅采用IGV调节的离心机

无论冷却水温度高低

均在最大负荷率时 取得最高的COP

而随着负荷率的降低

COP逐渐减小

而采用IGV和电机转速联合调节的离心机

当负荷率逐渐减小时

其COP先增大 再逐渐减小

随着冷却水温度的降低 这种趋势则更为明显

也就是说

随着冷却水温度的降低

其COP的最大值 向低负荷率方向移动

实际上

冷却水温较低时

一般而言 建筑的负荷率也较小

因此 采用这种控制方式的离心式冷水机

在全年都能够高效运行

离心式压缩机的容量 还可以采用

导叶阀开度与叶轮出口扩压器宽度

的联合调节方法

采用这种方法 可使冷水机组的制冷量

在10％～100％范围内连续调节

即使在低负荷率时

流动仍然稳定

不容易发生喘振

还可以 大幅度降低低负荷率时的功耗

我国有些产品 就采用了这种调节方式

上述内容我们已针对了

容积式和离心式两类压缩机

的容量调节方法 进行了系统的介绍

下面 我对此做一个小小的总结

根据影响压缩机制冷剂质量流量的因素不同

可以构造出 不同的容量调节方法

“不改变压缩机结构”的方法有

台数控制 转速控制 吸气节流和排气旁通

“需改变压缩机结构”的方法有

吸气旁通 可变行程和卸载控制

上述方法 不一定适合于所有的压缩机

不同类型的压缩机

需针对性地采用不同的容量调节技术

请大家 在课后结合前面我们讲解的思路

分析不同类型的压缩机

可以采用哪些容量调节方法

这里 我总结了一个表格

请大家在分析时参考