离心式制冷机组的特性曲线
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制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机 二、主要零部件的结构与作用
1.吸气室
其作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体，均 匀地引导至叶轮的进口。为减少气流的扰动和分离损失， 吸气室沿气体流动方向的截面一般做成渐缩形。
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机 2.进口导流叶片
导流叶片可用来调节制冷量，当导流叶
点A为压缩机的稳定工作点 点K为喘振工况点
其他各点、线意义？
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
任务2.7离心式制冷压缩机
二、离心式制冷机组的能量调节 离心式制冷机组的能量调节决定于用户
热负荷大小的改变。一般情况下，当制冷量 改变时，要求保持从蒸发器流出的载冷剂温
度tS2为常数（这是由用户给定的），而这时
学习情景2：制冷压缩机
任务2.7离心式制冷压缩机
一 离心式压缩机的工作原理与结构
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
任务2.7离心式制冷压缩机
一、离心式制冷压缩机原理及特点
离心式制冷压缩机属于速度型压缩机，是一种叶 轮旋转式的机械。它是靠高速旋转的叶轮对气体做功， 以提高气体的压力。
离心式制冷压缩机的---吸气量为0.0315m3/s， 转速为180090000r/min， 吸气温度通常在10 100℃， 吸气压力为14700kPa， 排气压力小于2MPa， 压力比在230之间， 几乎所有制冷剂都可采用。
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
思 考 题：
1. 简述离心式制冷压缩机的工作原理及特点？ 2. 离心式制冷压缩机由哪些主要零部件组成？ 各主要零部件的作用是什么？ 3. 离心式制冷机组主要由哪些部分组成？ 4. 抽气回收装置的作用是什么？常用的型式哪 些？ 5. 何谓“喘振”？有何危害？ 6. 离心式制冷机组常用的能量调节方法有哪些？
制冷技术及设备
片旋转时，改变了进入叶轮的气流流动方向和
气体流量的大小。
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学习情景2：制冷压缩机 3.叶轮
叶轮加工比较复杂，精度 要求高。当使用氟利昂制冷剂 时，通常用铸铝叶轮。
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学习情景2：制冷压缩机
半 开 式 叶 轮
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
4.扩压器
扩压器是将气体动能转变为压力能的固定部件。 气体流过扩压器时，速度逐渐降低，压力逐渐升高。
3. 防喘振调节
通过喘振 保护线来控制 热气旁通阀的 开启或关闭， 使机组远离喘 振点，达到保 护的目的。
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
小 结：
1.离心式压缩机是速度型压缩机，通过扩压 口把气体的功能转化为压能。
2.抽气回收装置既可以排除机内的不凝性气 体和水分，又可以对混入气体中的制冷剂进行回 收。
的冷凝温度是变化的。改变压缩机及换热器 参数可对机组的能量进行调节，为防止发生 喘振，还必须有防喘振措施。
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
1．压缩机对机组能量的调节
（1）进气节流调节 就是在蒸发器和压缩机的连接管 路上安装一节流阀，通过改变节流阀的开度，使气流通 过节流阀时产生压力损失，从而改变压缩机的特性曲线， 达到调节制冷量的目的。这种调节方法虽然简单，但压 力损失大，不经济。
下一级
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
离心式压缩机
闭式叶轮
增速器
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
离心式制冷压缩机的特点
1）外形尺寸小、重量轻、占地面积小。 2）动平衡特性好，振动小。 3）磨损部件少，连续运行周期长。 4）传热性能高。 5）易于实现多级压缩和节流，实现多种蒸发温度。 6）能够经济地进行无级调节。 7）若用经济性高的工业汽轮机直接驱动，则节能效果更好。 8）转速较高，对轴端密封要求高。 9）当冷凝压力较高时，会发生喘振现象。 10）制冷量较小时，效率较低。
5.弯道和回流器
弯道和 回流器是为 了把由扩压 器流出的气 体引导至下 一级轮 。
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6.蜗壳
学习情景2：制冷压缩机
a) 蜗壳前为扩压器 b) 蜗壳前为叶轮 c) 不对称内蜗壳
蜗壳的作用是把 从扩压器或叶轮中 （没有扩压器时）流 出的气体汇集起来， 排至冷凝器或中间冷 却器。
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一、离心式制冷机组的特性曲线
对于一般离心式压缩机，为了较清晰地反映其 特性，通常在某一转速时，将排气压力和气体流量 的关系用曲线表示。离心式制冷压缩机的冷凝压力 对应于一定的冷凝温度，气体流量对应于一定的制 冷量。因此，制冷压缩机的特性可用制冷量与冷凝 温度（或冷凝温度与蒸发温度的温差）的关系曲线 表示。即制冷压缩机的特性曲线与一般压缩机的区 别在于：它和冷凝器、蒸发器的运行情况有关。
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学习情景2：制冷压缩机
ALT250-36/-20型氨离心式制冷压缩机
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学习情景2：制冷压缩机
任务2.7离心式制冷压缩机
二 空调用离心式制冷机组
一、离心式制冷循环
由四个热 力状态过 程组成。
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任务2.7离心式制冷压缩机
二、离心式制冷机组
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学习情景2：制冷压缩机
1. 压缩机的特性曲线
当冷凝温度 不变时，制冷量 Q0随蒸发温度t0 的升高而增大。
当蒸发温度 不变时，制冷量 Q0随冷凝温度tk 的升高而下降。
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学习情景2：制冷压缩机
2. 冷凝器和蒸发器的特性曲线
冷凝温度tk与制冷量Q0之间的关系：
1 1
tk
Q0
蒸发温度t0与制冷量Q0的关系：
冷凝温度随着 Q0的增加而升高。
t0
ts1
Q0 1 e0
Gscs
蒸发温度t0随 Q0的增加而降低。
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学习情景2：制冷压缩机 3.压缩机与制冷设备的联合工作特性
机组的平衡工 况应该是压缩机特 性曲线与冷凝器特 性曲线的交点 。
离心式制冷装置主要由离心式 制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节 流装置、润滑系统、进口低于大气 压时用的抽气回收装置、进口高于 大气压时用的泵出系统、能量调节 机构及安全保护装置等组成。
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学习情景2：制冷压缩机
任务2.7离心式制冷压缩机
空调用离心式制冷机组制取49℃冷媒水时， 采用单级、双级或三级离心式制冷压缩机，而蒸 发器和冷凝器往往做成单筒式或双筒式置于压缩 机下面，作为压缩机的基础。节流装置常用浮球 阀、节流膨胀孔板（或称节流孔口）、线性浮阀 及提升阀等，在有些机组中，还有用透平膨胀机 作为节流装置的。
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1.润滑系统 学习情景2：制冷压缩机
叶轮与机 壳无直接接触 摩擦，无需润 滑。但其他运 动摩擦部位即 使短暂缺油也 会被烧坏，因 此离心式制冷 机组必须带有 润滑系统。
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学习情景2：制冷压缩机
2.抽气回收装置
由于压缩 机进口处于真空 状态，不凝性气 体会渗透到机组 中，引起冷凝器 内部压力的急剧 升高，导致制冷 效果下降、功耗 增加。
（2）采用可调节进口导流叶片调节 在叶轮进口前装有 可转动的进口导流叶片，导流叶片转动时，进入叶轮的气 流产生预定方向的旋绕，即进口气流产生所谓的预旋。利 用进气预旋，在转速不变的情况下改变压缩机的特性曲线， 从而实现机组能量的调节。
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
采用可调节进口导流叶片进行调节
VSD根据冷水出水温度和压缩机压头来优化 电动机的转速和导流叶片的开度，从而使机组始 终在最佳状态区运行。VSD控制的基本参数是冷 水出水温度实际值与设定值的温差。 制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
2. 改变换热器参数对机组能量的调节
当改变冷凝器冷却水流量时，可以得到不同的冷凝 器特性曲线，从而可使工作点移动，达到调节能量的目的。
3.为使通过压缩机的流量与通过制冷剂设备 的流量相等，使制冷机组在平衡状态下工作，压 缩机冷凝器特点曲线的焦点，此焦点即为平衡工 况。
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学习情景2：制冷压缩机
4.“喘振”对压缩机组的正常工作影响很 大，因此在运行中要采用一定的措施防止 “喘振”现象的发生。
5.离心式压缩机常使用进口导流叶片调 节机组的能量，它通过改变进口叶轮气流的 方向来达到调节的目的。
7.密封
学习情景2：制冷压缩机
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
三、 压缩机总体结构实例 常用型式结构示意图 ：
a）全封闭式
b）半封闭式
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C）空调用开启式
d）低温用开启式
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学习情景2：制冷压缩机
任务2.7离心式制冷压缩机
空调用单级离心式制冷压缩机纵剖面图
用抽气泵 排放冷凝器中 积存的空气和 不凝性气体。
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学习情景2：制冷压缩机
“无泵”型抽气回收装置
不用抽气泵，而采用新 的控制流程，自动排放冷 凝器中积存的空气和不凝 性气体，达到与有泵装置 相同的效果。制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
任务2.7离心式制冷压缩机
三 离心机组的特性曲线及能量调节
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学习情景2：制冷压缩机
（3）改变压缩机转速的调节
用汽轮机或 可变转速的电动 机拖动时，可改 变压缩机的转速 来进行调节，这 种调节方法最经 济。
每个压缩机转速n （n1n2n3）有不同的 温度曲线，工作点将随之 改变，从而达到调节机组 能量的目的。
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学习情景2：制冷压缩机 采用变频技术改变压缩机转速VSD调节
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学习情景2：制冷压缩机
离心式压缩机的工作原理
A）单级压缩机
依靠高速旋转的 叶轮对气体做功，以 提高气体的压力，叶 轮进口处形成低压， 气体由吸气管不断吸 入，蜗壳处形成高压， 最后引出压缩机外， 完成吸气—压缩—排 气过程。
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B）多级压缩机
多级离心 式制冷压缩机 利用弯道和回 流器将气体引 入下一级叶轮 进行压缩。
学习情景2：制冷压缩机 二、主要零部件的结构与作用
1.吸气室
其作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体，均 匀地引导至叶轮的进口。为减少气流的扰动和分离损失， 吸气室沿气体流动方向的截面一般做成渐缩形。
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学习情景2：制冷压缩机 2.进口导流叶片
导流叶片可用来调节制冷量，当导流叶
点A为压缩机的稳定工作点 点K为喘振工况点
其他各点、线意义？
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任务2.7离心式制冷压缩机
二、离心式制冷机组的能量调节 离心式制冷机组的能量调节决定于用户
热负荷大小的改变。一般情况下，当制冷量 改变时，要求保持从蒸发器流出的载冷剂温
度tS2为常数（这是由用户给定的），而这时
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任务2.7离心式制冷压缩机
一 离心式压缩机的工作原理与结构
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任务2.7离心式制冷压缩机
一、离心式制冷压缩机原理及特点
离心式制冷压缩机属于速度型压缩机，是一种叶 轮旋转式的机械。它是靠高速旋转的叶轮对气体做功， 以提高气体的压力。
离心式制冷压缩机的---吸气量为0.0315m3/s， 转速为180090000r/min， 吸气温度通常在10 100℃， 吸气压力为14700kPa， 排气压力小于2MPa， 压力比在230之间， 几乎所有制冷剂都可采用。
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学习情景2：制冷压缩机
思 考 题：
1. 简述离心式制冷压缩机的工作原理及特点？ 2. 离心式制冷压缩机由哪些主要零部件组成？ 各主要零部件的作用是什么？ 3. 离心式制冷机组主要由哪些部分组成？ 4. 抽气回收装置的作用是什么？常用的型式哪 些？ 5. 何谓“喘振”？有何危害？ 6. 离心式制冷机组常用的能量调节方法有哪些？
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片旋转时，改变了进入叶轮的气流流动方向和
气体流量的大小。
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学习情景2：制冷压缩机 3.叶轮
叶轮加工比较复杂，精度 要求高。当使用氟利昂制冷剂 时，通常用铸铝叶轮。
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学习情景2：制冷压缩机
半 开 式 叶 轮
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4.扩压器
扩压器是将气体动能转变为压力能的固定部件。 气体流过扩压器时，速度逐渐降低，压力逐渐升高。
3. 防喘振调节
通过喘振 保护线来控制 热气旁通阀的 开启或关闭， 使机组远离喘 振点，达到保 护的目的。
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学习情景2：制冷压缩机
小 结：
1.离心式压缩机是速度型压缩机，通过扩压 口把气体的功能转化为压能。
2.抽气回收装置既可以排除机内的不凝性气 体和水分，又可以对混入气体中的制冷剂进行回 收。
的冷凝温度是变化的。改变压缩机及换热器 参数可对机组的能量进行调节，为防止发生 喘振，还必须有防喘振措施。
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学习情景2：制冷压缩机
1．压缩机对机组能量的调节
（1）进气节流调节 就是在蒸发器和压缩机的连接管 路上安装一节流阀，通过改变节流阀的开度，使气流通 过节流阀时产生压力损失，从而改变压缩机的特性曲线， 达到调节制冷量的目的。这种调节方法虽然简单，但压 力损失大，不经济。
下一级
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离心式压缩机
闭式叶轮
增速器
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学习情景2：制冷压缩机
离心式制冷压缩机的特点
1）外形尺寸小、重量轻、占地面积小。 2）动平衡特性好，振动小。 3）磨损部件少，连续运行周期长。 4）传热性能高。 5）易于实现多级压缩和节流，实现多种蒸发温度。 6）能够经济地进行无级调节。 7）若用经济性高的工业汽轮机直接驱动，则节能效果更好。 8）转速较高，对轴端密封要求高。 9）当冷凝压力较高时，会发生喘振现象。 10）制冷量较小时，效率较低。
5.弯道和回流器
弯道和 回流器是为 了把由扩压 器流出的气 体引导至下 一级轮 。
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6.蜗壳
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a) 蜗壳前为扩压器 b) 蜗壳前为叶轮 c) 不对称内蜗壳
蜗壳的作用是把 从扩压器或叶轮中 （没有扩压器时）流 出的气体汇集起来， 排至冷凝器或中间冷 却器。
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一、离心式制冷机组的特性曲线
对于一般离心式压缩机，为了较清晰地反映其 特性，通常在某一转速时，将排气压力和气体流量 的关系用曲线表示。离心式制冷压缩机的冷凝压力 对应于一定的冷凝温度，气体流量对应于一定的制 冷量。因此，制冷压缩机的特性可用制冷量与冷凝 温度（或冷凝温度与蒸发温度的温差）的关系曲线 表示。即制冷压缩机的特性曲线与一般压缩机的区 别在于：它和冷凝器、蒸发器的运行情况有关。
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ALT250-36/-20型氨离心式制冷压缩机
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任务2.7离心式制冷压缩机
二 空调用离心式制冷机组
一、离心式制冷循环
由四个热 力状态过 程组成。
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任务2.7离心式制冷压缩机
二、离心式制冷机组
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学习情景2：制冷压缩机
1. 压缩机的特性曲线
当冷凝温度 不变时，制冷量 Q0随蒸发温度t0 的升高而增大。
当蒸发温度 不变时，制冷量 Q0随冷凝温度tk 的升高而下降。
制冷技术及设备
学习情景2：制冷压缩机
2. 冷凝器和蒸发器的特性曲线
冷凝温度tk与制冷量Q0之间的关系：
1 1
tk
Q0
蒸发温度t0与制冷量Q0的关系：
冷凝温度随着 Q0的增加而升高。
t0
ts1
Q0 1 e0
Gscs
蒸发温度t0随 Q0的增加而降低。
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学习情景2：制冷压缩机 3.压缩机与制冷设备的联合工作特性
机组的平衡工 况应该是压缩机特 性曲线与冷凝器特 性曲线的交点 。
离心式制冷装置主要由离心式 制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节 流装置、润滑系统、进口低于大气 压时用的抽气回收装置、进口高于 大气压时用的泵出系统、能量调节 机构及安全保护装置等组成。
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任务2.7离心式制冷压缩机
空调用离心式制冷机组制取49℃冷媒水时， 采用单级、双级或三级离心式制冷压缩机，而蒸 发器和冷凝器往往做成单筒式或双筒式置于压缩 机下面，作为压缩机的基础。节流装置常用浮球 阀、节流膨胀孔板（或称节流孔口）、线性浮阀 及提升阀等，在有些机组中，还有用透平膨胀机 作为节流装置的。
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1.润滑系统 学习情景2：制冷压缩机
叶轮与机 壳无直接接触 摩擦，无需润 滑。但其他运 动摩擦部位即 使短暂缺油也 会被烧坏，因 此离心式制冷 机组必须带有 润滑系统。
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2.抽气回收装置
由于压缩 机进口处于真空 状态，不凝性气 体会渗透到机组 中，引起冷凝器 内部压力的急剧 升高，导致制冷 效果下降、功耗 增加。
（2）采用可调节进口导流叶片调节 在叶轮进口前装有 可转动的进口导流叶片，导流叶片转动时，进入叶轮的气 流产生预定方向的旋绕，即进口气流产生所谓的预旋。利 用进气预旋，在转速不变的情况下改变压缩机的特性曲线， 从而实现机组能量的调节。
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采用可调节进口导流叶片进行调节
VSD根据冷水出水温度和压缩机压头来优化 电动机的转速和导流叶片的开度，从而使机组始 终在最佳状态区运行。VSD控制的基本参数是冷 水出水温度实际值与设定值的温差。 制冷技术及设备
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2. 改变换热器参数对机组能量的调节
当改变冷凝器冷却水流量时，可以得到不同的冷凝 器特性曲线，从而可使工作点移动，达到调节能量的目的。
3.为使通过压缩机的流量与通过制冷剂设备 的流量相等，使制冷机组在平衡状态下工作，压 缩机冷凝器特点曲线的焦点，此焦点即为平衡工 况。
制冷技术及设备
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4.“喘振”对压缩机组的正常工作影响很 大，因此在运行中要采用一定的措施防止 “喘振”现象的发生。
5.离心式压缩机常使用进口导流叶片调 节机组的能量，它通过改变进口叶轮气流的 方向来达到调节的目的。
7.密封
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三、 压缩机总体结构实例 常用型式结构示意图 ：
a）全封闭式
b）半封闭式
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C）空调用开启式
d）低温用开启式
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空调用单级离心式制冷压缩机纵剖面图
用抽气泵 排放冷凝器中 积存的空气和 不凝性气体。
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“无泵”型抽气回收装置
不用抽气泵，而采用新 的控制流程，自动排放冷 凝器中积存的空气和不凝 性气体，达到与有泵装置 相同的效果。制冷技术及设备
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任务2.7离心式制冷压缩机
三 离心机组的特性曲线及能量调节
制冷技术及设备
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（3）改变压缩机转速的调节
用汽轮机或 可变转速的电动 机拖动时，可改 变压缩机的转速 来进行调节，这 种调节方法最经 济。
每个压缩机转速n （n1n2n3）有不同的 温度曲线，工作点将随之 改变，从而达到调节机组 能量的目的。
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学习情景2：制冷压缩机 采用变频技术改变压缩机转速VSD调节
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离心式压缩机的工作原理
A）单级压缩机
依靠高速旋转的 叶轮对气体做功，以 提高气体的压力，叶 轮进口处形成低压， 气体由吸气管不断吸 入，蜗壳处形成高压， 最后引出压缩机外， 完成吸气—压缩—排 气过程。
制冷技术及设备
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B）多级压缩机
多级离心 式制冷压缩机 利用弯道和回 流器将气体引 入下一级叶轮 进行压缩。