离心式冷水机组的结构及原理目前，用于中央空调的离心式冷水机组，主要由离心制冷压缩机、主电动机、蒸发器（满液式卧式壳管式）、冷凝器（水冷式满液式卧式壳管式）、节流装置、压缩机入口能量调节机构、抽气回收装置、润滑油系统、安全保护装置、主电动机喷液蒸发冷却系统、油回收装置及微电脑控制系统等组成，并共用底座。其外形和系统组成如图4.13及图4.14所示。1．离心式冷水机组特点离心式冷水机组属大冷量的冷水机组，它有以下主要优点：（1）压缩机输气量大，单机制冷量大，结构紧凑，重量轻，单位制冷量重量小，相同制冷量下比活塞式机组轻80％以上，占地面积小；（2）性能系数高；（3）叶轮作旋转运动，运转平稳，振动小，噪声较低；（4）调节方便，在较大的冷量范围内能较经济地实现无级调节；（5）无气阀、填料、活塞环等易损件，工作比较可靠。离心式冷水机组的缺点主要是：（1）由于转速高，对材料强度、加工精度和制造质量要求严格；（2）单级压缩机在低负荷时易发生喘振；（3）当运行工况偏离设计工况时，效率下降较快；（4）制冷量随蒸发温度降低而减少的幅度比活塞式快，制冷量随转数降低而急剧下降。2．离心式冷水机组的组成构成离心式冷水机组的部件中，区别于活塞式、螺杆式冷水机组的主要部件是离心压缩机，此外，其他主要辅助设备比如换热设备、润滑油系统、抽气回收装置等均有自己特点，在这进行简单介绍。1）压缩机空调用离心式冷水机组，通常都采用单级压缩，除非单机制冷量特别大(例如4500kW以上)，或者刻意追求压缩机的效率，才采用2级或3级压缩。单级离心制冷压缩机由进口调节装置、叶轮、扩压器、蜗室组成；多级离心制冷压缩机除了末级外，在每级的扩压器后面还有弯道和回流界，以引导气流进入下一级。图4.15示出了离心式制冷压缩机的典型结构。图4.15离心式制冷压缩机的典型结构(a)单级离心式制冷压缩机；(b)多级离心制冷压缩机的中间级1一齿轮箱体；2一机壳门；3一轮盖密封座；1一叶轮；2一扩压器；4一叶轮；5一叶片调节机构；6—进口壳体；3一弯道；4一回流器；7一轮盖密封；8一轮盘密封；9一右轴承；5一级内密封；6一中间加气孔10一左轴承；11一推力盘；12—后壳体由于离心式冷水机组在实际使用中的一些特殊要求，使得离心式制冷压缩机在结构上有其一些特点：①离心式冷水机组采用的制冷剂的分子量都很大，音速低，在压缩机流道中的马赫数M比较高(特别是在叶轮进口的相对速度马赫数和叶轮出口的绝对速度马赫数一般都达到亚音速甚至跨音速)，这就要求在叶轮构型时特别注意气流组织，避免或减少气流在叶轮流遭中产生激波损失，同时适应制冷剂气体的容积流量在叶轮内变化很大的特点。②冷水机组在实际使用中，由于气候和热负荷的变化，需要的制冷量变化很大，并且要求在冷负荷变化时，机组的效率也尽可能高。作为制造厂来说，对于不同规格的系列产品，希望零部件的通用化程度越高越好。对于离心制冷压缩机，其叶轮的出口角小，则压缩机的性能曲线比较平坦，绝热效率较高，还能减少因采用同一蜗室而造成的匹配失当和效率降低，有利于变工况运行。③离心式压缩机是通过旋转的叶轮叶片肘制冷剂蒸气做功而提高其压力的。但是，如前所述，制冷剂蒸气的分子量一般都很大，其音速很低，如果为了提高蒸气能量头的需要，叶轮中布置的叶片数过多，则叶片的厚度将使叶轮进口的通流面积减小，使叶轮进口的气流速度很高，进口气流马赫数达到或超过音速，引起效率的急剧下降。为此，对于叶片出口角大于40度，叶片进口直径较小时，往往采用长、短叶片，解决必要的能量头和效串之间的矛盾，效果十分明显。④为了提高叶轮轮毂的强度，特别是为了消除健槽根部因开、停产生的应力集中疲劳破坏，近年来研制出叶轮与主轴采用三螺钉联接、端面摩擦联接等传递扭矩的方式，使叶轮运行可靠。⑤多级压缩机一般采取多次节流，中间加气的形式。这种结构的优点是可以提高循环效率而节能，对于低温(蒸发温度在0℃以下)离心式制冷机组还可以实现一机多种蒸发温度，这在某些工艺流程中特别适宜。2）主电动机离心式冷水机组多为半封闭式结构。所谓半封闭式机组，是指压缩机、增速器与主电动机联为一体，同处于制冷剂环境中，不需要轴封。机组的主电动机是特殊设计的用制冷剂冷却的封闭鼠笼式感应电动机，冷却用的制冷剂液体从冷凝器引来，分别引入主电动机的定子腔和转子中，冷却了定子绕组和转子，气化后返回到蒸发器。这样的冷却条件比普通的风冷电动机充分、有效，因此电动机的寿命长、故障率低。同时，由于设有冷却风扇，电动机的噪声低，减少了向机房的排热量，改善了机房的工作环境。图4.16表示出了压缩机与闭式主电动机联接示意图。１－进口导叶；２－叶轮；３－压缩机壳体；４－增速轮；５－主电动机；６－电动机冷却供液管；图