[发明专利]双工况多点叶轮设计方法

说明书

本发明提供了一种双工况多点叶轮设计方法，包括：确定压缩机运行时的至少一个预设工况点；根据至少一个预设工况点的压比和级效率确定压缩机的预设运行转速，并获取压缩机运行的预设工况范围；根据预设运行转速和/或预设工况范围确定压缩机的叶轮型线；应用本发明技术方案的双工况多点叶轮设计方法，通过确定压缩机运行的至少一个预设工况点，根据该至少一个预设工况点的压比和级效率确定多个工况点的预设运行转速并选取压缩机运行的预设工况范围，根据压缩机的预设运行转速和预设工况范围确定压缩机的叶轮型线，解决了压缩机始终在满负荷的单点工况下运行导致的能效低、能耗大的技术问题。

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种双工况多点叶轮设计方法。

背景技术

在传统的离心压缩机设计中，工况选择通常将满负荷的性能作为唯一考核指标，要求离心压缩机在设计工况附近，其性能达到最佳，效率达到最高。

制冷离心压缩机，其运行工况与使用环境的温湿度以及室内负荷需求紧密相关。在一年之中，甚至一天之中，气温变化幅度变化很大，需要的冷量变化幅度也很大，离心压缩机的运行工况也会随之产生较大的变化。实践证明，离心压缩机的运行并不会一直运行于设计工况点。相反，在实际运行中，离心压缩机在绝大部分时间运行于部分负荷下，甚至远远偏离设计工况，其中，国家标准GB/T 18430.1中就提到空调机组在75％和50％负荷下的运行时间占比达到41.5％和46.1％。这样，如果采用传统的单点设计方案进行压缩机设计，在部分负荷运行时，将造成压缩机低能效运行和巨大的能源浪费。特别对于制冷和制冰双工况运行的压缩机，由于还需要在不同使用条件下运行，这样两种使用条件的压缩比相差更大，压缩机能耗的浪费就更加大。

针对现有技术中的压缩机始终在满负荷的单点工况下运行导致的能效低、能耗大的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双工况多点叶轮设计方法，以至少解决现有技术中的压缩机始终在满负荷的单点工况下运行导致的能效低、能耗大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双工况多点叶轮设计方法，包括：确定压缩机运行时的至少一个预设工况点；根据至少一个预设工况点的压比和级效率确定压缩机的预设运行转速，并获取压缩机运行的预设工况范围；根据预设运行转速和/或预设工况范围确定压缩机的叶轮型线。

进一步地，确定压缩机的叶轮型线之后还包括：比较压缩机运行的工况效率的实际值与目标值，得到压缩机运行的工况效率的实际值与目标值的偏差值；根据偏差值调节压缩机的叶轮型线，并调节预设运行转速。

进一步地，预设工况点包括如下任意一种或多种工况点：25％制冷工况点、50％制冷工况点、75％制冷工况点、100％制冷工况点以及制冰工况点。

进一步地，预设工况范围为50％～85％制冷工况。

进一步地，确定叶轮型线包括以下至少之一：确定叶轮轮廓型线、确定叶片厚度以及确定叶片角度。

进一步地，叶轮轮廓型线包括：D0/D2＝0.5～0.58；D1/D2＝0.4～0.48；d/D2＝0.27～0.3；其中，D0为叶轮进口直径，D1为叶轮叶片进口直径，D2为叶轮外径；d为叶轮轮毂直径。

进一步地，确定叶片厚度包括：确定叶轮出口的叶片厚度大于叶轮进口的叶片厚度。

进一步地，确定叶片角度包括以下至少之一：确定叶片的进口安装角、确定叶片的出口安装角。

进一步地，叶片的进口安装角为32°～34°，叶片的出口安装角为30°～40°。