[发明专利]压缩机间隙控制

说明书

相关申请的交叉引用

要求2011年7月15日提交的名称为“Compressor Clearance Control”的美国专利申请序列号61/508,259的权益，该专利申请的全部公开内容以参考的方式并入本文中，如同详尽阐述一样。

背景技术

本公开涉及压缩机。更具体地，本公开涉及电马达驱动的磁轴承压缩机。

电马达驱动压缩机的一种特定用途是液体制冷机。一种示例性液体制冷机使用密封的离心压缩机。该示例性单元包括压缩机、冷却器单元、制冷机单元、膨胀装置和各种其它部件的独立运行的组合。

一些压缩机包括介于马达转子和叶轮之间的传动装置，用于以快于马达的速度驱动叶轮。在其它压缩机中，叶轮直接由转子驱动（例如，叶轮和转子在相同的轴上）。

各种轴承系统已被用于支撑压缩机轴。一种特定类别的压缩机使用磁轴承（更具体地，电磁轴承）。为了向轴提供径向支撑，可使用一对径向磁轴承。可利用机械轴承（所谓的“保护”轴承）来支持这些磁轴承中的每一个。此外，一个或多个其它磁轴承可以构造成抵抗将轴向上游拉的负荷（并且还抵抗相反的负荷）。上游运动收紧叶轮与其护罩之间的间隙，由此面临损伤的风险。相反的运动使间隙打开并且降低效率。

磁轴承使用位置传感器以便调整相关联的磁场，从而针对给定操作条件的相关联的径向和轴向静负荷而维持径向和轴向定位并且进一步控制同步振动。

发明内容

因此，本公开的一个方面涉及一种压缩机，该压缩机具有壳体组件，该壳体组件具有抽吸端口和排出端口。叶轮由安装成旋转的轴支撑，以至少在第一条件中被驱动从而经过抽吸端口吸入流体并从排出端口排出流体。磁轴承系统支撑该轴。控制器联接到轴向位置传感器，并且构造成控制叶轮位置以随着系统容量和升程（lift）中的至少一种而变化。

在下面的附图和描述中，说明了一个或多个实施例的细节。从说明书和附图以及从权利要求将会明白其它特征、目的和优点。

附图说明

图1是制冷机系统的局部示意图。

图2是制冷机系统的压缩机的纵剖面图。

图3是第一控制流程图。

图4是第二控制流程图。

在各附图中，相同的参考数字和标记表示相同的元件。

具体实施方式

图1示出了蒸气压缩系统20。示例性的蒸气压缩系统20是制冷机系统。系统20包括具有抽吸端口（入口）24和排出端口（出口）26的离心压缩机22。该系统还包括第一换热器28，该第一换热器28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）。在一个基于现有制冷机的示例性系统中，换热器28是由冷凝器单元31中的管束29、30形成的制冷剂－水换热器，在冷凝器单元31中，制冷剂被外部水流冷却。浮阀32控制从包围再冷却器管束30的再冷却器室经过冷凝器出口的流量。

系统还包括第二换热器34（在正常模式中是吸热换热器或蒸发器）。在该示例性的系统中，换热器34是由管束35形成的制冷剂－水换热器，用于冷却制冷机单元36内的经冷却的水流。单元36包括制冷剂分配器37。膨胀装置38沿着正常模式制冷剂流径40在压缩机的下游和蒸发器的上游（该流径部分地被相关联的管道等包围）。

热气体旁通阀42位于沿旁通流径支路44的位置，支路44在位于压缩机出口26下游和隔离阀34上游的第一位置以及位于冷却器入口上游和膨胀装置38下游的第二位置之间延伸。

压缩机（图2）具有壳体组件（壳体）50。该示例性的壳体组件容纳电马达52和叶轮54，叶轮54能够在第一模式中被电马达驱动以压缩流体（制冷剂），从而经过抽吸端口24吸入流体（制冷剂），压缩该流体并且从排出端口26排出该流体。示例性的叶轮直接地被马达驱动（即，没有中间的传动装置）。

壳体50限定马达室60，马达室60在该室内容纳马达的定子62。马达的转子64部分地在定子内并且被安装成绕转子轴线500旋转。该示例性的安装是经由如下方式进行的：一个或多个电磁轴承系统66、67、68将转子的轴70安装到壳体组件。示例性的叶轮54被安装到轴（例如，安装到端部72）从而随着轴作为一个单元绕轴线500旋转。