CN105164476A - 经由净化单元实现的压缩机轴承冷却 - Google Patents
经由净化单元实现的压缩机轴承冷却 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105164476A CN105164476A CN201480024589.7A CN201480024589A CN105164476A CN 105164476 A CN105164476 A CN 105164476A CN 201480024589 A CN201480024589 A CN 201480024589A CN 105164476 A CN105164476 A CN 105164476A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow path
- clean unit
- cold
- producing medium
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
- F25B1/053—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/002—Lubrication
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
- F25B43/04—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for withdrawing non-condensible gases
- F25B43/043—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for withdrawing non-condensible gases for compression type systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/005—Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/26—Problems to be solved characterised by the startup of the refrigeration cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/04—Refrigerant level
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
一种压缩机(22)具有外壳组件(40),其具有吸入端口(24)、排出端口(26)和电动机舱(60)。电动机(42)具有在所述电动机舱内的定子(62)和在所述定子内的转子(64)。所述转子被安装用于绕着转子轴(500)旋转。一个或多个工作叶轮(44)耦接至所述转子以在至少第一条件下由所述转子驱动,以便通过所述吸入端口吸入流体且将所述流体从所述排出端口排出。入口引导叶片(IGV)阵列(174)在所述吸入端口(24)与所述一个或多个叶轮(44)之间。一个或多个轴承(66、68)支撑所述转子(64)和/或所述一个或多个叶轮(44)。净化单元(400)具有用于接收制冷剂流的蒸汽入口管线(410),和用于返回污染物贫化制冷剂流的返回管线(414、417A、417B)。用于将制冷剂供应至所述轴承的供应流动路径(407A、407B)从所述净化单元延伸。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2013年5月2日提交的且标题为“经由净化单元实现的压缩机轴承冷却”的美国专利申请序列号61/818,648的权益,其公开内容如同详细阐述一般全部通过引用的方式并入本文中。
发明背景
本公开涉及压缩机。更明确地说,本公开涉及制冷压缩机的轴承冷却。
电动机驱动的压缩机的一种特定用途是液体冷却器。示例性液体冷却器使用密封离心式压缩机。示例性单元包括压缩机、冷凝器单元、蒸发器单元、膨胀装置,以及各种额外部件的独立组合。示例性压缩机是电动机驱动的密封或半密封压缩机。
在大多数制冷***(尤其是使用螺杆式压缩机和往复式压缩机的***)中,将润滑剂(例如,油)添加至制冷剂。油可以从制冷剂流选择性地分离,并且被重新引入以用于润滑(例如,在机械分离器中或静止时分离,然后沿轴承返回至润滑端口。其它压缩机(尤其是离心式压缩机)是无油的。在此类无油压缩机中,制冷剂本身可以被引导至轴承以冷却和润滑轴承。示例性轴承是滚珠轴承类型的轴承,其中滚珠是由陶瓷材料制成的。制冷剂可以通过机械泵吸取以用于递送至轴承。
许多冷却器进一步包含净化单元以用于从致冷剂中去除非冷凝的污染物。使制冷剂流从主制冷剂流动路径转向并进入至净化槽中,在此制冷剂流被冷却以冷凝制冷剂,同时留下呈蒸汽形式的非冷凝的污染物。可将蒸汽排出或泵出容器(例如,至大气)。净化单元可间歇地操作。
发明概要
本公开的一个方面涉及包括压缩机的蒸汽压缩***,压缩机包括具有吸入端口和排出端口以及电动机舱的外壳组件。电动机具有在电动机舱内的定子和在定子内的转子。转子被安装用于绕着转子轴旋转。一个或多个工作元件耦接至转子以在至少第一条件下由转子驱动,以便通过吸入端口吸入流体且将所述流体从排出端口排出。一个或多个轴承支撑转子和/或一个或多个工作元件。一个或多个轴承馈送通道耦接至轴承以沿着供应流动路径将流体传递至轴承。第一换热器耦接至排出端口以接收在压缩机的第一操作条件下在下游方向上驱动的制冷剂。膨胀装置在第一换热器的下游。第二换热器在膨胀装置下游且耦接至吸入端口以在第一操作条件下返回制冷剂。净化单元具有用于接收制冷剂流的蒸汽入口管线,和用于返回污染物贫化制冷剂流的返回管线,且供应流动路径从净化单元延伸。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,供应流动路径可具有延伸至轴承中的第一者的第一分支和延伸至轴承中的第二者的第二分支。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,净化单元中的堰可分隔供应流动路径第一分支与供应流动路径第二分支。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,供应流动路径由来自返回管线的分支形成或是来自返回管线的分支。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,供应流动路径是第二供应流动路径且第一供应流动路径不从返回管线分支。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,第一供应流动路径和第二供应流动路径不重叠。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,沿着第一供应流动路径不存在泵。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,沿着第一供应流动路径存在泵。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,净化单元包括:压缩机;排热换热器,其沿着净化单元制冷剂流动路径在净化单元压缩机的下游;膨胀装置,其沿着净化单元制冷剂流动路径在排热换热器的下游;净化冷凝单元,其是沿着净化单元制冷剂流动路径在净化单元膨胀装置下游的吸热换热器。净化单元制冷剂流动路径与从蒸汽入口管线接收的制冷剂流制冷剂处于换热关系。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,净化单元包括:净化排气管线,其从净化冷凝单元延伸;和泵,其沿着净化排气管线以用于将污染物从净化单元排出。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,***是冷却器。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,***具有从由低压制冷剂和中压制冷剂组成的组中选出的制冷剂装料;***具有从由HFC制冷剂和HFO制冷剂组成的组中选出的制冷剂装料;***具有从由R1233zd、R1234yf、R1234ze和R134a组成的组中选出的制冷剂装料;和/或机械泵是齿轮泵、离心泵、再生泵、螺杆泵,或叶片泵。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,压缩机是离心式压缩机。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,控制器被配置用来操作净化单元以在启动条件下沿着供应流动路径供应制冷剂。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,控制器被配置用来确定沿着另一供应流动路径到轴承的制冷剂流的不充足,且响应于确定的不充足,操作净化单元以在非启动条件下沿着供应流动路径供应制冷剂。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,方法包括操作净化单元以在启动条件下沿着供应流动路径供应制冷剂。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,在启动条件之后终止从净化单元供应制冷剂。
在上述实施方案中的任一者的额外或替代实施方案中,确定沿着主要供应流动路径的制冷剂的不充足,且响应于确定的不充足,操作净化单元以在非启动条件下沿着供应流动路径供应制冷剂。
在附图和以下描述中阐述一个或多个实施方案的细节。根据描述和附图且根据权利要求书,其它特征、目标和优点将是显而易见的。
附图简述
图1是冷却器***的局部示意图。
图2是图1的冷却器***的净化单元的局部示意图。
图3是第二冷却器***的局部示意图。
图4是用于将制冷剂从净化单元递送至冷却器***中的压缩机轴承的控制例程的简化流程图。
各个图式中相同的参考数字和符号指示相同的元件。
具体实施方式
图1示出蒸汽压缩***20。示例性蒸汽压缩***20是冷却器***。***20包含压缩机22,压缩机22具有通过吸入管线25馈送的吸入端口(入口)24和馈送排出管线27的排出端口(出口)26。***进一步包含第一换热器28,其在正常操作模式中是排热换热器(例如,气体冷却器或冷凝器)。在基于现有的冷却器的示例性***中,换热器28是冷凝器单元中的制冷剂-水换热器,在此处制冷剂通过外部水流520(入口),520'(出口)冷却并冷凝。
***进一步包含第二换热器30(在正常模式下是吸热换热器或蒸发器)。在示例性***中,换热器30是用于冷却冷却水流522(入口),522'(出口)的制冷剂-水换热器。膨胀装置32沿着正常模式主制冷剂流动路径34(流动路径由相关联的管路等部分地包围,且包含吸入管线25,排出管线26,以及中间管线35)在排热换热器的下游且在吸热换热器30的上游。示例性制冷剂-水换热器28和30包括管束,其载运水流,并与绕过换热器的壳体内的管束的制冷剂处于换热关系。换热器的入水口和出水口未用编号示出。
示例性压缩机是具有外壳组件(外壳)40的离心式压缩机。外壳组件含有电动机42和一个或多个工作元件44(用于离心式压缩机的(多个)叶轮;用于涡旋式压缩机的(多个)涡管;或用于往复式压缩机的(多个)活塞),其可由处于第一模式下的电动机驱动以压缩流体(制冷剂)以通过吸入端口吸入流体(制冷剂),压缩流体,并将流体从排出端口排出。(多个)示例性离心工作元件包括直接由电动机绕着轴500驱动的旋转叶轮。替代离心式压缩机可以具有将电动机耦接至(多个)叶轮的变速器。替代压缩机包含螺杆式压缩机。替代驱动***包含具有穿过轴密封件以与外部驱动构件(例如,电或其它电动机)啮合的驱动轴的压缩机。
外壳限定电动机舱60,其含有在舱内的电动机的定子62。电动机的转子64部分地在定子内并且被安装用于绕着转子轴500旋转。示例性安装是经由一个或多个轴承***66,68,其将转子的轴70安装至外壳组件。示例性叶轮44安装至轴(例如,末端部分72),以与其作为单元绕着轴500旋转。示例性轴承***66将轴的中间部分安装至外壳组件的中间壁74。示例性轴承***68将轴的相对末端部分安装至外壳组件的端壁/盖部分76。在壁74和76之间,外壳包含大体上围绕电动机舱的外壁78。
示例性***供应制冷剂来冷却电动机和/或润滑轴承。图1示出具有主要入口90和主要出口92的冷凝器。类似地,蒸发器具有主要入口94和主要出口96。图1进一步示出用于将制冷剂递送至轴承的供应流动路径100。示例性供应流动路径从冷凝器28(示例性制冷剂-水换热器中的冷凝器的(例如,贮槽104的)壳体的第二出口102)延伸。流动路径100延伸至轴承66和68处的端口106、108。流动路径100可以沿着压缩机外壳进入一个或多个端口110,112(例如,由供应管线114的分支馈送)。过滤器116沿着示例性供应管线114。制冷剂的此转向流可经由返回流动路径或分支120返回至主流动路径。流动路径120可沿着管线122延伸,管线122从端口124沿着电动机壳延伸至排热换热器30(示例性制冷剂-水换热器)的壳体处的端口126。在图示的例子中,端口124直接向电动机舱60开放以收集可能已绕过与轴承邻近的密封件的致冷剂。替代实现方式可以包含穿过外壳延伸至轴承本身的返回通道。
为了驱动供应流,存在机械泵130。示例性机械泵是具有驱动相应叶轮或齿轮的电动机的离心泵或齿轮泵。示例性泵130具有入口132和出口134。
示例性贮槽104包含屏幕172。液体制冷剂积存174可占据贮槽从而向上延伸至贮槽的表面176或换热器28的主体。贮槽可以包含浮子阀(未示出)。
如下文进一步论述,可提供额外构件以用于影响到轴承的流。这些可包含定位成控制通过泵和/或绕过泵的一个或多个流的阀。在图1例子中,旁路管线190在管线180和114之间延伸以绕过泵130。阀192可沿着管线定位或位于其末端中的一者处以控制流过其中的流。管线190可以具有替代来源,诸如管线35或贮槽104。可提供用于不通过泵进行泵送来递送流的又一替代手段。
在操作中,泵130可用以将制冷剂沿着流动路径100递送至轴承。如果贮槽104或流动路径100的其它来源处的压力足够高,那么可打开阀192且关闭泵,从而允许制冷剂通过管线190直接绕过,且进而节省运行泵的能量。
图1进一步示出了控制器200。控制器可从输入装置(例如,开关、键盘,或类似物)和传感器(未示出,例如,在各***位置处的压力传感器和温度传感器)接收用户输入。控制器可经由控制线(例如,硬连线或无线通信路径)耦接至传感器和可控***部件(例如,阀、轴承、压缩机电动机、叶片致动器,和类似物)。控制器可以包含一个或多个:处理器;存储器(例如,用于存储由处理器执行以执行操作方法的程序信息和用于存储由(多个)程序使用或产生的数据);和硬件接口装置(例如,端口),用于与输入/输出装置和可控***部件介接。
图1示出被提供用于从制冷剂去除污染气体的净化单元400。示例性净化单元包括用于接收来自***的其余部分(例如,从主/主要流动路径34分流)的制冷剂的入口402,和用于使制冷剂返回至***的其余部分(例如,至蒸发器)的第一出口404。第二出口406可以是用于排出污染气体流546的净化或排出口。在示例性实施方案中,入口402接收沿着从端口412延伸的管线410来自冷凝器的制冷剂。净化单元使制冷剂从出口404沿着管线414(例如,沿着流动路径415到蒸发器上的端口416)返回。在常规净化单元中,制冷剂从出口404直接返回至主流动路径。
然而,示例性实施方案也允许制冷剂返回至轴承。在示例性实施方案中,额外返回流动路径407A、407B延伸至轴承且另外绕过主流动路径。在示例性实施方案中,存在单独的或分支流动路径,从而允许在使制冷剂返回至轴承和使制冷剂直接返回至主流动路径之间切换。在示例性实施方案中,流动路径407A、407B从净化单元400的出口408A、408B延伸以馈送相应轴承66和68。流动路径407A、407B沿着管线417A、417B传递。一个或多个阀可通过管线410和/或414和/或417A、417B选择性地控制流。因此,储存在净化单元中的制冷剂可用以冷却和/或润滑轴承。在示例性的可选/可切换的实施方案中,这可临时地与另外绕过轴承的所返回的制冷剂一起使用。因此,***可被控制以经由轴承或经由流动路径415或经由两者返回制冷剂。在替代实施方案中,这被排它地使用,因为所有返回的制冷剂去往轴承。
在示例性实施方案中,流动路径407A和其管线417A进入压缩机上的端口420,并延伸至第一轴承66上的出口426。类似地,流动路径407B和其管线417B延伸至压缩机上的端口422以沿着第二轴承68将制冷剂馈送至端口428。在示例性实现方式中,端口426被示出为与端口106不同且端口428被示出为与端口108不同。然而,它们可以在替代实施方案中进行组合。
图2具有净化单元400的进一步细节。可提供阀403、405和409A、409B以用于分别控制入口流542、主出口/返回流544和轴承冷却流548A、548B。单元包含具有净化槽或容器440的冷凝单元438,净化槽或容器440具有接收入口流542的入口442和提供返回流544的主液体出口444。示例性净化槽或容器444还包含额外液体出口445。在示例性实施方案中,液体出口445馈送流动路径407A,而流动路径407B作为返回流动路径的分支由端口444馈送。替代实施方案可具有其它端口布置。其进一步包含提供净化流546的蒸汽出口446。入口流542含有制冷剂和污染物。在净化槽440中,冷却入口流以冷凝出液体460且在其上方留下含有气体的顶部空间462。液体是具有类似可冷凝污染物的制冷剂。然而,气体是不像制冷剂一样易于冷凝的其它污染物。
从端口446到出口406的排出(排气)路径463可沿着排出(排气)管线464传递且通过泵466和阀468和469。阀468和469用以在泵466没有在运行时消除制冷剂到大气中的泄漏。使用两个阀468和469促进如本领域已知的在阀468和469之间使用压力传感器467的受控泄漏检测方法。举例来说,外阀/下游阀469可首先被关闭,之后关闭内阀/上游阀468。或者,如果两个阀都已关闭,那么内阀可暂时打开,然后关闭,以均衡通过它的压力。如果压力传感器467接着检测到压力下降,那么这将指示外阀或阀之间的管线的泄漏。类似地,如果在内阀保持关闭的同时外阀被打开和关闭,那么任何后续的压力增加将指示内阀泄漏。
为了将制冷剂冷凝在净化槽中,提供用于冷却净化槽440中的入口流542的构件。示例性构件包括具有压缩机472的额外蒸汽压缩***470,压缩机472具有吸入端口或入口474和排出端口或出口476。排热换热器478(例如,具有驱动其上面的气流的风扇480的制冷剂-空气换热器)沿着***470的制冷剂流动路径在压缩机472的下游。膨胀装置482(例如,电子膨胀阀、毛细管装置,或热力膨胀阀)在排热换热器478的下游。在膨胀装置482下游的吸热换热器484与净化容器440中的流体处于换热关系。在示例性实施方案中,吸热换热器484包括延伸穿过净化槽的内部的盘管。因此,***470的制冷剂流动路径包含沿着槽的入口486和沿着槽的出口488。吸入管线连接出口488与入口474。
图2进一步示出了从端口444到出口404的返回管线中的过滤器/干燥机单元490。图2进一步示出了用于确定净化槽/容器中的液位的传感器495,诸如浮子开关。图2进一步示出了向上延伸且将容器的下部部分分离为含有出口444的第一区和含有出口445的第二区的垂直堰496。这有助于分隔两个轴承之间的流。举例来说,堰可被定位以确保一半冷凝的制冷剂落入第一区中且一半落入第二区中(至少当总制冷剂液位低于堰顶部时是如此)。这允许轴承中的一者经由其相关联的阀409A、409B的控制被馈送,而没有使另一轴承缺乏的风险。
图3的***或实施方案320可以其它方式类似于图1的***或实施方案320,不同之处在于它省略了泵130。此***320在使用中压制冷剂(例如,R134a或R1234ze),而不是低压制冷剂(例如,R123或R1233zd)时可以是合适的。
在示例性实现方式中,净化单元位于高于压缩机轴承的高度处以促进重力馈送。在进一步实施方案中,重力馈送又进一步因为沿着流动路径407A、407B没有阱(例如,P阱)而变容易。
又一操作替代方案涉及配置控制单元以将槽440填充至所要阈值液位,且之后关闭阀403和468。在阀关闭的情况下,可增加热量(例如,经由电阻或其它加热元件)以在容器中建立压力以经由端口404或408A、408B驱动任何返回流。
在操作600的示例性序列中,接收或进入(例如,手动地是操作员)或另外进行(例如,经由控制器的基线编程)对开始的调用602。接着启动604净化单元。净化单元的启动需要打开阀403(如果尚未打开)和关闭其它阀(如果尚未关闭),并启动蒸汽压缩***470(例如,启动压缩机472和风扇480)。蒸汽压缩***470的运行冷却净化容器/槽且进一步吸入入口流542。流542中的制冷剂逐渐冷凝,从而填充净化容器底部的积存。确定610(例如,经由浮子开关495)是否已达到液体制冷剂的阈值液位。如果在阈值时间内没有达到阈值,那么推断612槽含有过多非冷凝污染物。因此,阀468可打开且泵466运行以净化614污染物。净化可反映常规净化策略(例如,对于给定的时间或其它方式)。在达到液体制冷剂阈值时,阀409A、409B可打开630以将制冷剂递送至轴承和启动的压缩机632。
不久,足够的压力将建立在冷凝器或其它正常的制冷剂源中以使轴承允许净化单元与轴承脱离。举例来说,示例性的足够的阈值压力是在蒸发器压力(轴承排放的压力)以上至少5psi(34kPa)的阈值。如果确定640压力是足够的,那么通过关闭阀409A、409B和接着进行通过流动路径100的足够流来使净化单元与轴承脱离650。阀192(如果存在的话)在所有此时间可以是打开的,且甚至在净化单元的使用期间,可存在通过那个流动路径100的一些流。
条件可发展,其中期望重新启动制冷剂从净化单元到轴承的递送。举例来说,如果冷凝器至蒸发器的压力差下降到低于现有阈值(或到达/低于略微较低的阈值以避免过度循环),那么可以这样做。举例来说,可在确定660时使用略微较低的阈值4psi(28kPa),在确定后重新启动662净化单元。在示例性实现方式中,控制器的基线操作编程可以使得在所有操作期间,其在净化单元槽中维持所需量的制冷剂,以便能够迅速供应制冷剂。在此情形中,阀409A、409B可立即打开(且如果先前打开了,405可完全或部分关闭)。可重新启动蒸汽压缩***端口70以补充积存(如果是按照尚未操作的基线算法的话)。
当接收/进入或确定对停止的调用680时,净化单元可暂时接通682以在压缩机停机684之后继续供应制冷剂。这可以用与上述操作重新启动类似的方式来执行。净化单元可运行以将制冷剂供应至轴承持续预定的时间间隔,或直到满足阈值条件(例如,达到特定轴承温度)为止,且接着停止690。
尽管上文详细描述了实施方案,但此描述不希望限制本公开的范围。应该理解的是,可以进行各种修改而不脱离本公开的精神和范围。举例来说,当应用于现有压缩机或现有应用中的压缩机的再设计时,现有压缩机或应用的细节可以影响任何特定实现方式的细节。因此,其它实施方案在所附权利要求的范围内。
Claims (18)
1.一种蒸汽压缩***,其包括:
压缩机,其包括:
外壳组件(40),其具有吸入端口(24)和排出端口(26)以及电动机舱(60);
电动机(42),其具有在所述电动机舱内的定子(62)和在所述定子内的转子(64),所述转子被安装用于绕着转子轴(500)旋转;
一个或多个工作元件(44),其耦接至所述转子以在至少第一条件下由所述转子驱动,以便通过所述吸入端口吸入流体且将所述流体从所述排出端口排出;
一个或多个轴承(66、68),其支撑所述转子和/或所述一个或多个工作元件;以及
一个或多个轴承馈送通道,其耦接至所述轴承以沿着供应流动路径将流体传递至所述轴承;
第一换热器(28),其耦接至所述排出端口以接收在所述压缩机的所述第一操作条件下在下游方向上驱动的制冷剂;
膨胀装置(32),其在所述第一换热器的下游;
第二换热器(30),其在所述膨胀装置的下游且耦接至所述吸入端口以在所述第一操作条件下返回制冷剂;以及
净化单元(400),其具有:
蒸汽入口管线(410),其用于接收制冷剂流;以及
返回管线(414、417A、417B),其用于返回污染物贫化的制冷剂流,
其中:
所述供应流动路径(407A、407B)从所述净化单元延伸。
2.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
所述供应流动路径包括延伸至所述轴承中的第一者(66)的第一分支(407A)和延伸至所述轴承中的第二者(68)的第二分支(407B)。
3.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
所述净化单元中的堰(496)在所述供应流动路径分支之间分隔流。
4.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
所述供应流动路径由来自所述返回管线(414、417A、417B)的分支形成或是来自所述返回管线(414、417A、417B)的分支。
5.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
所述供应流动路径(407A、407B)是第二供应流动路径且第一供应流动路径(100)不从所述返回管线分支。
6.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
所述第一供应流动路径和所述第二供应流动路径不重叠。
7.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
沿着所述第一供应流动路径不存在泵。
8.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其进一步包括:
沿着所述第一供应流动路径的泵(130)。
9.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中所述净化单元包括:
压缩机(472);
排热换热器(478),其沿着净化单元制冷剂流动路径在所述净化单元压缩机的下游;
膨胀装置(482),其沿着所述净化单元制冷剂流动路径在所述排热换热器的下游;
净化冷凝单元(438),其为沿着所述净化单元制冷剂流动路径在所述净化单元膨胀装置下游的吸热换热器,且其中所述净化单元制冷剂流动路径与从所述蒸汽入口管线接收的所述制冷剂流制冷剂处于换热关系。
10.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中所述净化单元包括:
净化排气管线(464),其从所述净化冷凝单元延伸;以及
泵(466),其沿着所述净化排气管线以用于将污染物从所述净化单元排出。
11.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
所述***是冷却器。
12.如权利要求0所述的***,其中以下中的一者或多者:
所述***具有从由低压制冷剂和中压制冷剂组成的组中选出的制冷剂装料;
所述***具有从由HFC制冷剂和HFO制冷剂组成的组中选出的制冷剂装料;
所述***具有从由R1233zd、R1234yf、R1234ze和R134a组成的组中选出的制冷剂装料;和/或
所述机械泵是齿轮泵、离心泵、再生泵、螺杆泵,或叶片泵。
13.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中:
所述压缩机是离心式压缩机。
14.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其进一步包括:
控制器(200),其被配置用来操作(604)所述净化单元以在启动条件下沿着所述供应流动路径供应(630)制冷剂。
15.如权利要求0所述的蒸汽压缩***,其中所述控制器被配置用来:
确定(660)沿着另一供应流动路径(100)到所述轴承的制冷剂流的不充足;以及
响应于所述确定的不充足,操作(622)所述净化单元,以在非启动条件下沿着所述供应流动路径供应制冷剂。
16.一种用于操作如权利要求0所述的***的方法,所述方法包括:
操作所述净化单元以在启动条件下沿着所述供应流动路径供应制冷剂。
17.如权利要求0所述的方法,其中:
在所述启动条件之后终止从所述净化单元供应制冷剂。
18.如权利要求0所述的方法,其进一步包括:
确定(660)沿着主要供应流动路径(100)的制冷剂的不充足;以及
响应于所述确定的不充足,操作(662)所述净化单元,以在非启动条件下沿着所述供应流动路径供应制冷剂。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361818648P | 2013-05-02 | 2013-05-02 | |
US61/818648 | 2013-05-02 | ||
PCT/US2014/034097 WO2014179032A1 (en) | 2013-05-02 | 2014-04-15 | Compressor bearing cooling via purge unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105164476A true CN105164476A (zh) | 2015-12-16 |
Family
ID=50686243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480024589.7A Pending CN105164476A (zh) | 2013-05-02 | 2014-04-15 | 经由净化单元实现的压缩机轴承冷却 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10539352B2 (zh) |
EP (1) | EP2992274B1 (zh) |
CN (1) | CN105164476A (zh) |
WO (1) | WO2014179032A1 (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107816823A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 开利公司 | 制冷***及其润滑方法 |
CN109073302A (zh) * | 2016-03-02 | 2018-12-21 | 高效能源有限责任公司 | 具有气阱的热泵、用于运行具有气阱的热泵的方法和用于制造具有气阱的热泵的方法 |
CN111219900A (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 斯凯孚公司 | 冷却***和用于操作冷却***的方法 |
CN113932481A (zh) * | 2016-08-26 | 2022-01-14 | 开利公司 | 具有制冷剂润滑的压缩机的蒸气压缩*** |
WO2024093435A1 (zh) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | 青岛海信日立空调***有限公司 | 无油轴承供液空调***及其控制方法 |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014158329A1 (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Carrier Corporation | Compressor bearing cooling |
CN106322805B (zh) * | 2015-07-10 | 2020-11-17 | 开利公司 | 制冷***及其净化方法 |
EP3332179B1 (en) | 2015-08-04 | 2022-11-09 | Carrier Corporation | Liquid sensing for refrigerant-lubricated bearings |
EP3334984A1 (en) * | 2015-08-11 | 2018-06-20 | Carrier Corporation | Low-capacity, low-gwp, hvac system |
DE102016203414B9 (de) | 2016-03-02 | 2021-10-07 | Efficient Energy Gmbh | Wärmepumpe mit einem Fremdgassammelraum, Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe und Verfahren zum Herstellen einer Wärmepumpe |
JP6630627B2 (ja) * | 2016-05-02 | 2020-01-15 | 荏原冷熱システム株式会社 | ターボ冷凍機 |
US10962263B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-03-30 | Carrier Corporation | Vapor compression system with refrigerant-lubricated compressor |
CN108344084B (zh) * | 2017-01-23 | 2020-12-15 | 约克(无锡)空调冷冻设备有限公司 | 排气装置、制冷空调***和不凝性气体的排气方法 |
CN108344214B (zh) * | 2017-01-23 | 2020-03-17 | 约克(无锡)空调冷冻设备有限公司 | 排气装置、制冷空调***和不凝性气体的排气方法 |
TWI624596B (zh) * | 2017-03-15 | 2018-05-21 | 亞台富士精機股份有限公司 | 可被遠端監控的幫浦機台及幫浦監控系統 |
JP2020537106A (ja) | 2017-10-10 | 2020-12-17 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニーJohnson Controls Technology Company | 蒸気圧縮システムの凝縮器内の条件に少なくとも部分的に基づく蒸気圧縮システムのパージユニットの作動及び停止 |
JP6975325B2 (ja) | 2017-10-10 | 2021-12-01 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニーJohnson Controls Technology Company | 蒸気圧縮システムのパージユニットを制御するためのシステム及び方法 |
US11835270B1 (en) | 2018-06-22 | 2023-12-05 | Booz Allen Hamilton Inc. | Thermal management systems |
WO2020028789A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | Tiax Llc | Liquid refrigerant pump |
WO2020072154A1 (en) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Carrier Corporation | Method and system for cooling a motor during motor startup |
WO2020134520A1 (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冷媒循环*** |
EP3973189A1 (en) | 2019-05-20 | 2022-03-30 | Carrier Corporation | Direct drive refrigerant screw compressor with refrigerant lubricated rotors |
US11732941B1 (en) | 2020-03-26 | 2023-08-22 | Booz Allen Hamilton Inc. | Thermal management systems |
US20220220976A1 (en) * | 2021-01-12 | 2022-07-14 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Cooling system for centrifugal compressor and refrigeration system including same |
US20230071132A1 (en) * | 2021-09-03 | 2023-03-09 | Heatcraft Refrigeration Products Llc | Hot gas defrost using medium temperature compressor discharge |
US20240044280A1 (en) * | 2022-08-06 | 2024-02-08 | Girish Mandakolathur Krishnamurthi | Cooling system for a prime mover |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2891391A (en) * | 1957-08-26 | 1959-06-23 | Vilter Mfg Co | Refrigerated hermetically sealed motors |
FR2095320A1 (zh) * | 1970-06-17 | 1972-02-11 | Borg Warner | |
WO1993010409A1 (en) * | 1991-11-19 | 1993-05-27 | Redi Controls, Inc. | Double pass purge system |
EP1614982A2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-11 | York International Corporation | System and method for cooling a compressor motor |
CN101326413A (zh) * | 2005-12-06 | 2008-12-17 | 开利公司 | 用于磁力轴承压缩机的急停轴承的润滑*** |
CN101946091A (zh) * | 2008-02-20 | 2011-01-12 | 特灵国际有限公司 | 离心式压缩机组件和方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3949566A (en) | 1974-08-01 | 1976-04-13 | Borg-Warner Corporation | Purge arrangement for absorption refrigeration systems |
US4032312A (en) | 1976-04-16 | 1977-06-28 | Carrier Corporation | Centrifugal compressor |
US4213307A (en) | 1978-11-13 | 1980-07-22 | Westinghouse Electric Corp. | Oil separation and return system for centrifugal refrigerant compressors |
US4267705A (en) * | 1979-09-12 | 1981-05-19 | Carrier Corporation | Refrigeration purging system |
US4404812A (en) | 1981-11-27 | 1983-09-20 | Carrier Corporation | Method and apparatus for controlling the operation of a centrifugal compressor in a refrigeration system |
JPH0697122B2 (ja) | 1985-02-06 | 1994-11-30 | 株式会社荏原製作所 | ターボ冷凍機 |
US4938664A (en) | 1989-11-13 | 1990-07-03 | Carrier Corporation | Oil reclaim system |
US5031410A (en) * | 1990-02-21 | 1991-07-16 | American Standard Inc. | Refrigeration system thermal purge apparatus |
US5165248A (en) | 1991-09-03 | 1992-11-24 | Carrier Corporation | Oil reclaim in a centrifugal chiller system |
JPH0783526A (ja) | 1993-09-13 | 1995-03-28 | Hitachi Ltd | 圧縮式冷凍機 |
US5685699A (en) | 1996-06-20 | 1997-11-11 | Carrier Corporation | Compressor transmission vent system |
SE510979C2 (sv) | 1997-10-23 | 1999-07-19 | Carl Fredriksson | Anordning vid turbomaskin |
US6176092B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-01-23 | American Standard Inc. | Oil-free liquid chiller |
US6065297A (en) | 1998-10-09 | 2000-05-23 | American Standard Inc. | Liquid chiller with enhanced motor cooling and lubrication |
US6182467B1 (en) | 1999-09-27 | 2001-02-06 | Carrier Corporation | Lubrication system for screw compressors using an oil still |
US6233967B1 (en) | 1999-12-03 | 2001-05-22 | American Standard International Inc. | Refrigeration chiller oil recovery employing high pressure oil as eductor motive fluid |
JP4330369B2 (ja) | 2002-09-17 | 2009-09-16 | 株式会社神戸製鋼所 | スクリュ冷凍装置 |
US9476428B2 (en) | 2011-06-01 | 2016-10-25 | R & D Dynamics Corporation | Ultra high pressure turbomachine for waste heat recovery |
JP5403029B2 (ja) * | 2011-10-07 | 2014-01-29 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
CA2879658A1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-19 | Pas, Inc. | Multi-split heat pump for heating, cooling, and water heating |
US9273888B2 (en) * | 2013-03-12 | 2016-03-01 | Bosh Automotive Service Solutions Inc. | Refrigerant recovery device and method |
-
2014
- 2014-04-15 WO PCT/US2014/034097 patent/WO2014179032A1/en active Application Filing
- 2014-04-15 CN CN201480024589.7A patent/CN105164476A/zh active Pending
- 2014-04-15 US US14/784,478 patent/US10539352B2/en active Active
- 2014-04-15 EP EP14722966.0A patent/EP2992274B1/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2891391A (en) * | 1957-08-26 | 1959-06-23 | Vilter Mfg Co | Refrigerated hermetically sealed motors |
FR2095320A1 (zh) * | 1970-06-17 | 1972-02-11 | Borg Warner | |
WO1993010409A1 (en) * | 1991-11-19 | 1993-05-27 | Redi Controls, Inc. | Double pass purge system |
EP1614982A2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-11 | York International Corporation | System and method for cooling a compressor motor |
CN101326413A (zh) * | 2005-12-06 | 2008-12-17 | 开利公司 | 用于磁力轴承压缩机的急停轴承的润滑*** |
CN101946091A (zh) * | 2008-02-20 | 2011-01-12 | 特灵国际有限公司 | 离心式压缩机组件和方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109073302A (zh) * | 2016-03-02 | 2018-12-21 | 高效能源有限责任公司 | 具有气阱的热泵、用于运行具有气阱的热泵的方法和用于制造具有气阱的热泵的方法 |
US10921031B2 (en) | 2016-03-02 | 2021-02-16 | Efficient Energy Gmbh | Heat pump with a gas trap, method for operating with a gas trap, and method for producing a heat pump with a gas trap |
CN109073302B (zh) * | 2016-03-02 | 2021-09-28 | 高效能源有限责任公司 | 具有气阱的热泵、用于运行具有气阱的热泵的方法和用于制造具有气阱的热泵的方法 |
CN113932481A (zh) * | 2016-08-26 | 2022-01-14 | 开利公司 | 具有制冷剂润滑的压缩机的蒸气压缩*** |
CN113932481B (zh) * | 2016-08-26 | 2023-07-18 | 开利公司 | 具有制冷剂润滑的压缩机的蒸气压缩*** |
CN107816823A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 开利公司 | 制冷***及其润滑方法 |
CN107816823B (zh) * | 2016-09-14 | 2021-11-23 | 开利公司 | 制冷***及其润滑方法 |
CN111219900A (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 斯凯孚公司 | 冷却***和用于操作冷却***的方法 |
CN111219899A (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 斯凯孚公司 | 冷却***和用于操作冷却***的方法 |
CN111219900B (zh) * | 2018-11-27 | 2023-11-10 | 斯凯孚公司 | 冷却***和用于操作冷却***的方法 |
WO2024093435A1 (zh) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | 青岛海信日立空调***有限公司 | 无油轴承供液空调***及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014179032A1 (en) | 2014-11-06 |
US10539352B2 (en) | 2020-01-21 |
EP2992274B1 (en) | 2020-05-06 |
US20160054040A1 (en) | 2016-02-25 |
EP2992274A1 (en) | 2016-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105164476A (zh) | 经由净化单元实现的压缩机轴承冷却 | |
US10480831B2 (en) | Compressor bearing cooling | |
JP6317300B2 (ja) | 動力装置冷却システム | |
KR101782482B1 (ko) | 윤활 및 냉각 장치 | |
CN1232747C (zh) | 自动调节阀和具有这种自动调节阀的压缩式制冷机 | |
AU2007241898B2 (en) | Refrigeration system | |
KR20120061816A (ko) | 모터용 냉각 시스템 | |
JP6056270B2 (ja) | ターボ圧縮機及びターボ冷凍機 | |
JP6448936B2 (ja) | ターボ冷凍機の油回収装置 | |
CN102859195A (zh) | 制冷机 | |
CN101963161B (zh) | 涡轮压缩机及冷冻机 | |
CN105074354A (zh) | 入口导叶机构 | |
JP2018025322A (ja) | 熱回収システム | |
JP2011202817A (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP6064489B2 (ja) | ターボ冷凍機 | |
JP6741196B2 (ja) | 空気圧縮システム | |
CN114270114A (zh) | 压缩机润滑*** | |
JP2001280740A (ja) | 空気調和装置 | |
CN117738883A (zh) | 冷却油的冷却装置、喷油压缩机装置及冷却装置控制方法 | |
JP2011012895A (ja) | ヒートポンプ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151216 |