[发明专利]一种冷却装置及设置其的蒸汽压缩机

说明书

本发明提供了一种冷却装置及设置其的蒸汽压缩机，涉及压缩机冷却技术领域，解决了现有水蒸气压缩机轴承与电机的散热效果较差的技术问题。该冷却装置包括冷却管路和冷却组件，其中冷却管路包括第一冷却管和第二冷却管，第一冷却管和第二冷却管之间具有热交换段；冷却组件设置于第一冷却管中，对第一冷却管内的第一介质进行冷却；且第一介质于热交换段对第二冷却管内的第二介质进行冷却。第一冷却管的入口端连通于压缩机的一级压缩腔，将高温水蒸汽引入冷却装置，冷却组件对高温水蒸汽进行冷却；冷却后的冷水在热交换段冷却第二冷却管中的高温热风，形成的冷风被引入压缩机内部，从而对蒸汽压缩机的轴承和/或电机进行有效冷却。

技术领域

本发明涉及压缩机冷却技术领域，尤其是涉及一种冷却装置及设置其的蒸汽压缩机。

背景技术

随着制冷空调行业的迅速发展，制冷领域每年需要的制冷剂高达百万吨，而氯氟烃类人工合成制冷剂因为对臭氧层的破坏以及对温室效应的促进作用，使制冷与空调行业面临严重挑战。水作为第四代制冷剂具有绿色环保(ODP＝0，GWP1)、原料易得、成本低廉、安全性好、稳定性高以及汽化潜热大等诸多优势，完全可以满足环保要求从而应用在蒸气压缩机系统中；但是水蒸气分子量低、比容大以及绝热指数高，也决定了水蒸气系统具有压差小、压比大、单位容积制冷量小、容积流量大、排气温度高等特点，对水蒸气制冷系统用的压缩机也提出了更高的要求。目前使用的水蒸气压缩机主要有离心式水蒸气压缩机、螺杆式水蒸气压缩机以及罗茨式水蒸气压缩机。与螺杆式压缩机、罗茨式压缩机相比，离心式水蒸气压缩机具有容积流量大、动平衡特性好、振动小的优点，能够提供更高压比的气源，能显著提升电堆的功率密度和整体性能。而采用动压气体轴承的离心式水蒸气压缩机具有轴承摩擦损耗小、转速高、高温稳定性好、不需要润滑油等一系列优点，有着十分广阔的应用前景。

目前离心式蒸气压缩机常采用箔片动压气体径向轴承，其属于滑动轴承的一种，其工作原理就是为动压效应，气体是带有一定的粘性的，通过永磁转子的转动带动气体由大间隙趋向小间隙腔内，随着转子转速提升，气体的分布会达到一种平衡状态，此时气体会在轴承与转子形成的间隙内形成一层刚性气膜，从而能够把转子悬空起来。总的来说，箔片动压气体径向轴承工作时，通过动压效应形成高压气膜，而轴承的波箔结构通过变形为气膜提供压力支撑转子，在转子高速运行时，整个转子在高压气膜的作用下是处于悬空状态的，这种情况几乎是不存在摩擦热耗的，但其在起飞阶段，转速由低至高的过程中的低速状态时，转子与顶箔之间会存在短暂的轻微摩擦，此时的摩擦会产生一定的热量使气体温度略有上升，影响形成气膜的稳定性。

此外，离心式水蒸气压缩机还有一个最为显著的高温发热源—电机，电机作为整个压缩机的动力供给，与高压电源相连通过大电流运转而形成强磁场从而带动永磁转子转动。因其工作电流大，功率大，尤其是在电机刚刚启动的时候，转子瞬间启动所产生的力矩很大，这时的电机电流非常大，所以其产生的电阻热非常巨大，加上其工作于较为密闭的电机筒体内，自行散热性能差，以致于电机系统升温极快，短时间内电机的温度便可达到60℃以上，很多时候电机往往会因为过热而无法继续工作进入待机状态。

综上，现有离心式水蒸气压缩机轴承与电机的散热问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却装置及设置其的蒸汽压缩机，至少解决现有技术中存在的水蒸气压缩机轴承与电机的散热效果较差的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种冷却装置，包括：

冷却管路，其包括第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管和所述第二冷却管之间具有热交换段；

冷却组件，其设置于所述第一冷却管中，对所述第一冷却管内的第一介质进行冷却；且所述第一介质于所述热交换段对所述第二冷却管内的第二介质进行冷却。