采用兩相流Eulerian模型對并聯(lián)渦旋式壓縮機油氣平衡系統(tǒng)進行CFD模擬分析,得出引起2臺壓縮機油位差的原因是吸氣管到各臺壓縮機分管路壓差的不平衡。為減小2臺壓縮機的油位差,在其中1臺壓縮機吸氣口端設(shè)置限流環(huán),并進行模擬分析及試驗驗證。結(jié)果表明,在壓縮機吸氣口端設(shè)置直徑為23mm的限流環(huán)可以使2臺壓縮機的油位差不大于2 mm,滿足并聯(lián)渦旋式壓縮機安全運行要求。
【部分圖文】：

目前并聯(lián)壓縮機吸氣管的優(yōu)化設(shè)計主要依靠試驗數(shù)據(jù)匹配，通過多次的樣機制作和試驗驗證，達到壓縮機油路的基本平衡。采用數(shù)值模擬技術(shù)指導(dǎo)吸氣管路的設(shè)計，實現(xiàn)并聯(lián)壓縮機油路的平衡，這種方法目前研究較少。王志毅等[7]對低壓側(cè)并聯(lián)壓縮機油平衡的回油特性進行了CFD分析和優(yōu)化設(shè)計，E.L.Winandy等[8]采用試驗方法對冷凝機組用并聯(lián)渦旋式壓縮機的回油系統(tǒng)進行分析。目前尚未發(fā)現(xiàn)有對渦旋式壓縮機油氣平衡系統(tǒng)進行模擬研究分析的研究報道。筆者采用ANSYS FLUENT軟件，運用兩相流Eulerian模型，對并聯(lián)渦旋式壓縮機低壓側(cè)的制冷劑氣體和潤滑油2種流動工質(zhì)進行CFD模擬分析，尋找優(yōu)化方案，達到節(jié)約研發(fā)成本、縮短開發(fā)周期的目的。

并聯(lián)渦旋式壓縮機管路如圖2所示，吸氣管有2種進氣方向，筆者以左進吸氣為研究對象。2臺壓縮機共用吸氣管，壓縮機的油池與低壓側(cè)連接，油平衡管設(shè)置在壓縮機的底部。制冷劑氣體通過吸氣管分別進入2臺壓縮機，由于進入2臺壓縮機的氣體壓力損失不同，造成2臺壓縮機低壓腔內(nèi)氣體壓力不同，在壓差的作用下，高壓側(cè)的氣體對下部油池產(chǎn)生推動作用，油池內(nèi)的潤滑油通過油平衡管進入低壓側(cè)壓縮機油池。在并聯(lián)壓縮機持續(xù)運行過程中，壓縮機低壓腔內(nèi)的氣壓保持穩(wěn)定，2臺壓縮機內(nèi)油池的油在壓差的作用下通過油平衡管形成油位差。為保證壓縮機的安全運行，應(yīng)盡量減小油位差，降低2臺壓縮機吸氣管到低壓腔管路壓降的不平衡率。對于不同容量同一類型的壓縮機，吸氣流量的不同造成吸氣管段的壓力損失差異，可以通過在吸氣管位置設(shè)置限流環(huán)，調(diào)整不同容量壓縮機的2個吸氣管路的壓力平衡，如圖3所示。因其簡單易安裝，在并聯(lián)壓縮機油氣平衡設(shè)計中得到廣泛應(yīng)用。圖3 吸氣管處設(shè)置限流環(huán)

吸氣管處設(shè)置限流環(huán)
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