并联涡旋式压缩机油气平衡系统模拟分析及结构优化

发布时间：2020-11-02 04:00

　　 采用两相流Eulerian模型对并联涡旋式压缩机油气平衡系统进行CFD模拟分析,得出引起2台压缩机油位差的原因是吸气管到各台压缩机分管路压差的不平衡。为减小2台压缩机的油位差,在其中1台压缩机吸气口端设置限流环,并进行模拟分析及试验验证。结果表明,在压缩机吸气口端设置直径为23mm的限流环可以使2台压缩机的油位差不大于2 mm,满足并联涡旋式压缩机安全运行要求。
【部分图文】：

目前并联压缩机吸气管的优化设计主要依靠试验数据匹配，通过多次的样机制作和试验验证，达到压缩机油路的基本平衡。采用数值模拟技术指导吸气管路的设计，实现并联压缩机油路的平衡，这种方法目前研究较少。王志毅等[7]对低压侧并联压缩机油平衡的回油特性进行了CFD分析和优化设计，E.L.Winandy等[8]采用试验方法对冷凝机组用并联涡旋式压缩机的回油系统进行分析。目前尚未发现有对涡旋式压缩机油气平衡系统进行模拟研究分析的研究报道。笔者采用ANSYS FLUENT软件，运用两相流Eulerian模型，对并联涡旋式压缩机低压侧的制冷剂气体和润滑油2种流动工质进行CFD模拟分析，寻找优化方案，达到节约研发成本、缩短开发周期的目的。

并联涡旋式压缩机管路如图2所示，吸气管有2种进气方向，笔者以左进吸气为研究对象。2台压缩机共用吸气管，压缩机的油池与低压侧连接，油平衡管设置在压缩机的底部。制冷剂气体通过吸气管分别进入2台压缩机，由于进入2台压缩机的气体压力损失不同，造成2台压缩机低压腔内气体压力不同，在压差的作用下，高压侧的气体对下部油池产生推动作用，油池内的润滑油通过油平衡管进入低压侧压缩机油池。在并联压缩机持续运行过程中，压缩机低压腔内的气压保持稳定，2台压缩机内油池的油在压差的作用下通过油平衡管形成油位差。为保证压缩机的安全运行，应尽量减小油位差，降低2台压缩机吸气管到低压腔管路压降的不平衡率。对于不同容量同一类型的压缩机，吸气流量的不同造成吸气管段的压力损失差异，可以通过在吸气管位置设置限流环，调整不同容量压缩机的2个吸气管路的压力平衡，如图3所示。因其简单易安装，在并联压缩机油气平衡设计中得到广泛应用。图3 吸气管处设置限流环

吸气管处设置限流环
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本文编号：2866541