DB1000rt双级离心压缩机气动设计报告x.docx

Dunham-Bush 1000rt

双级离心压缩机设计报告

Dunham-Bush1000rtTwoStagesCentrifugalCompressorDesignReport

.

势加透博（北京）科技有限公司XecaTurboTechnologies(Beijing)Co.,Ltd.

势加透博（北京）科技有限公司

XecaTurboTechnologies(Beijing)Co.,Ltd.

PAGE

PAGE72

目 录

1000rt双级离心压缩机设计报告 3

设计参数与技术要求 3

主要技术参数 3

空调工况 3

热泵工况 4

1.2．非标工况的参数预测 4

1.3子午面尺寸初步规划 6

总性能参数设计 6

一维气动性能设计 6

一维变工况特性 7

流道二维设计 8

三维设计 9

第一级离心叶轮 10

第一级扩压器及回流叶片 10

第二级叶轮 11

第二级扩压器及蜗壳 12

CFD性能验证 12

计算网格 13

6.3空调工况特性计算结果 14

6.2热泵工况特性计算结果 17

补气条件的说明 20

离心叶轮强度校核及振动分析 20

9. 总结 24

10. 附件 25

1000rt双级离心压缩机设计报告

设计参数与技术要求

主要技术参数

设计的双级压缩机将运行于常规空调工况（以下简称为空调工况）和蓄冰或热泵工况（以下简称为热泵工况），在空调工况，需满足制冷量和能效的要求，运行于蓄冰或热泵工况时，应满足压比得要求，进口质量流量相应减小。样机设计参数如下：

1.1.1空调工况:

工质：R134a，压缩机进口压力：3.6638bar.A 进口温度: 6.5℃进口流量:20.17kg/s；级间补气压力：5.969bar.A,补气流量:

2.202kg/s；压缩机排气压力9.726bar.A,耗功576kw；推荐转速:

9000~11000rpm。

势加透博（北京）科技有限公司XecaTurboTechnologies(Beijing)Co.,Ltd.

势加透博（北京）科技有限公司

XecaTurboTechnologies(Beijing)Co.,Ltd.

图1 空调工况设计循环

1.1.2热泵工况:

工质：R134a，压缩机进口压力：2.2875bar.A 进口温度:-6.5℃进口流量: 13.83kg/s（取1.5%余量）；级间补气压力：4.525bar.A,补气流量:2.14kg/s；压缩机排气压力8.9493bar.A,耗功543kw；推荐转速12000rpm。

图2 热泵工况设计循环

非标工况的参数预测

叶轮及流道设计验算完成后,应进行部分负荷、降低或升高转速的性能预测；叶轮子午面切削和径向切削后的性能曲线预测。

设计工况下的各类性能曲线。

转速在额定转速的96%、98%、102%、104%下的性能曲线

保持压比和进口压力的条件下，提供进口流量在

66%、80%、93%的叶轮子午面切削型线计算和性能曲线预测。

保持进口条件下，提供设计压比的

91%、94%、97%、103%、106%的叶轮径向切削型线计算和性能曲线预测。

如设计采用闭式叶轮,也应按系列化设计,即保持叶片的三维坐

标不变,通过子午面和外径的变化来满足不同流量和压比的要求.叶轮子午面、径向面切削示意图如下：

图3 叶轮切削示意图

计算需验算扩压器采用无叶扩压器和有叶扩压器的性能偏差,并提供预测性能供甲方确认最终方案.

甲方提供一级叶轮进口导叶的尺寸及开闭角度,旋转方向,部分负荷下的可能开启角度,供一方设计参考并验算相关性能参数.

三维设计完成后，进行叶轮的强度校核，需满足设计要求。

1.3子午面尺寸初步规划

根据一维设计完成子午面尺寸后,乙方及时提供尺寸给甲方进行结构

规划,并确认结构实施的合理性和临界转速的验算,双方通过沟通协调最终确认一维流道尺寸。

总性能参数设计

双级压缩机两种工况要求的流量不同、压比不同、转速不同。将两种工况的进口条件折合到相同条件下比较，可以发现两种工况的折合流量和折合转速比较接近。虽然两种工况虽然进口流量、压力差别较大，但从气动设计角度可以选定一种工况进行设计，然后通过变转速实现另外一种工况的压力比，这种方法从空气动力学设计角度是合理的，能够保证两种工况实现平衡的气动性能。在实际设计中，由于空调工况是该双级离心压缩机的主要工作状态，因此选用空调工况作为设计工况，通过调节转速来实现热泵工况的性能。

一维气动性能设计

工况制冷

工况

制冷

热泵

与设计要求

转速

rpm

9600

10500

OK

第一级流量

m1(