本发明涉及制冷设备领域，具体是一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统。
背景技术：
离心式冷水机组冷量范围大，能效比高，是一种大型冷水机组目前受到市场的青睐，磁悬浮离心式压缩机因使用磁轴承，可实现无油运行，从而使机组换热系统中没有油膜形成，避免热阻损失，进一步提高机组系统能效，取消油路简化系统配置，提高了系统运行可靠性。离心压缩机转速高，运行时电机冷却系统的好坏又对压缩机的可靠运行至关重要，离心机电机定子可采用制冷剂液体冷却，而转子必须用气态制冷剂进行冷却，目前市场上离心机电机冷却方式主要是采用液体冷却，从冷凝器取液经过节流降压后直接进入电机定子中进行冷却，而通常电机转子实际需要的冷却量要大于定子需要冷却量，因此仅仅通过一个定子冷却通道来冷却整个电机效果大打折扣，且因冷却的制冷剂一般是气液混合状态，存在对电机造成液击风险，增加了电机的故障率。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，能够保证进入离心压缩机的电机转子内部冷却的制冷剂为气态，确保电机转子安全运行，以解决现有技术离心压缩机电子冷却不足故障率高的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：包括磁悬浮离心压缩机、冷凝器、蒸发器、水冷换热器、气液分离器，磁悬浮离心压缩机的输出端通过带止回阀、球阀的管路与冷凝器输入端连接，冷凝器输出端通过管路与蒸发器输入端连接，蒸发器输出端通过带球阀的管路与磁悬浮离心压缩机的吸气端连接，且冷凝器输出端至蒸发器输入端之间的管路中依次连通安装有角阀、过滤器、电磁阀、节流阀，过滤器与电磁阀之间引出两路旁路管路，其中第一路旁路管路带有喷液电子膨胀阀、干燥过滤器、球阀，且第一路旁路管路连通至压缩机电机定子冷却通道输入端，压缩机电机定子冷却通道输出端通过管路连通至磁悬浮离心压缩机的吸气端，第二路旁路管路带有转子冷却电子膨胀阀，第二路旁路管路连通至水冷换热器的冷却剂输入端，水冷换热器的冷却剂输出端通过管路与气液分离器输入端连接，气液分离器输出端通过带有干燥过滤器、球阀的管路与压缩机电机转子冷却通道输入端连通，压缩机电机转子冷却通道输出端通过管路与磁悬浮离心压缩机的吸气端连接。
所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：还包括平衡电磁阀、热气旁通电磁阀，平衡电磁阀通过管路接入磁悬浮离心压缩机的吸气端和输出端之间，热气旁通电磁阀一端通过管路旁路连通至冷凝管器和磁悬浮离心压缩机之间，热气旁通电磁阀另一端旁路连通至蒸发器和节流阀之间。
所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：磁悬浮离心压缩机和冷凝器之间管路上安装有压力传感器、温度传感器、就地压力表。
所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：蒸发器和磁悬浮离心压缩机之间管路上安装有压力传感器、温度传感器、就地压力表，基于压力传感器、温度传感器、就地压力表的信号联动控制节流阀。
所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：水冷换热器与气液分离器之间管路上安装有压力传感器、温度传感器，基于压力传感器、温度传感器的信号联动控制转子冷却电子膨胀阀。
所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：压缩机电机定子冷却通道输入端管路上安装有压力传感器，压缩机电机定子冷却通道输出端管路上安装有温度传感器，基于压力传感器、温度传感器的信号联动控制喷液电子膨胀阀。
本发明通过从过滤器后的制冷剂主循环回路中引出二路制冷剂支路，分别冷却电机的定子和转子，一路经过喷液电子膨胀阀的节流变成低温低压的制冷剂然后再进入压缩机的电机定子冷却通道内给电机定子降温，根据检测出的电机定子出口的压力和温度得到过热度，调节喷液电子膨胀阀的开度。
本发明的有益效果：本发明中将离心压缩机电机腔分成两个通道，分别对定子、壳体和转子进行冷却，使冷却更加精准，增强电机的冷却效果，保证电机处于正常工作状态下，使离心压缩机电机的定子温度不超过150℃，转子温度不超过140℃，同时通过水冷换热器保证电机转子冷却的制冷剂为低温气态进入电机，避免有制冷剂液滴进入电机，造成液击对电机造成损伤。同时通过水冷换热器回收转子冷却回路制冷剂的部分冷量，减少因冷却电机对机组制冷量的影响。水冷换热器利用进入蒸发器的冷冻水与制冷剂换热，可更容易控制进入电机腔的制冷剂压力，使电机腔体压力不应超过3.5bar（绝对压力）。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，包括磁悬浮离心压缩机1、冷凝器5、蒸发器9、水冷换热器10、气液分离器11，磁悬浮离心压缩机1的输出端通过带止回阀3、球阀的管路与冷凝器5输入端连接，冷凝器5输出端通过管路与蒸发器9输入端连接，蒸发器9输出端通过带球阀的管路与磁悬浮离心压缩机1的吸气端连接，且冷凝器5输出端至蒸发器9输入端之间的管路中依次连通安装有角阀6、过滤器7-1、电磁阀4-2、节流阀8-1，过滤器7-1与电磁阀4-2之间引出两路旁路管路，其中第一路旁路管路带有喷液电子膨胀阀8-2、干燥过滤器7-2、球阀，且第一路旁路管路连通至压缩机电机定子冷却通道输入端，压缩机电机定子冷却通道输出端通过管路连通至磁悬浮离心压缩机1的吸气端，第二路旁路管路带有转子冷却电子膨胀阀8-3，第二路旁路管路连通至水冷换热器10的冷却剂输入端，水冷换热器10的冷却剂输出端通过管路与气液分离器11输入端连接，气液分离器11输出端通过带有干燥过滤器7-3、球阀的管路与压缩机电机转子冷却通道输入端连通，压缩机电机转子冷却通道输出端通过管路与磁悬浮离心压缩机1的吸气端连接。
还包括平衡电磁阀2、热气旁通电磁阀4-1，平衡电磁阀2通过管路接入磁悬浮离心压缩机1的吸气端和输出端之间，热气旁通电磁阀4-1一端通过管路旁路连通至冷凝管器5和磁悬浮离心压缩机1之间，热气旁通电磁阀4-1另一端旁路连通至蒸发器9和节流阀8-1之间。
磁悬浮离心压缩机1和冷凝器5之间管路上安装有压力传感器pt1、温度传感器tt1、就地压力表pi1。
蒸发器9和磁悬浮离心压缩机1之间管路上安装有压力传感器pt2、温度传感器tt2、就地压力表pi2，基于压力传感器pt2、温度传感器tt2、就地压力表pi2的信号联动控制节流阀8-1。
水冷换热器10与气液分离器11之间管路上安装有压力传感器pt3、温度传感器tt3，基于压力传感器pt3、温度传感器tt3的信号联动控制转子冷却电子膨胀阀8-3。
压缩机电机定子冷却通道输入端管路上安装有压力传感器pt4，压缩机电机定子冷却通道输出端管路上安装有温度传感器tt4，基于压力传感器pt4、温度传感器tt4的信号联动控制喷液电子膨胀阀8-2。
本发明由磁悬浮离心压缩机1、蒸发器9、冷凝器5、角阀6、过滤器7-1、节流阀8-1、水冷换热器10、喷液电子膨胀阀8-2、转子冷却电子膨胀阀8-3、气液分离器11组成，其工作原理及过程如下。
制冷系统循环流程为：磁悬浮离心压缩机1排气进入壳管式冷凝器5经冷却水冷却后冷凝成液态制冷剂，经过干燥过滤器7-1、电磁阀4-2进入电子膨胀阀8-1节流后进入降膜式壳管蒸发器9蒸发成气态制冷剂回到磁悬浮离心压缩机1。根据降膜式壳管蒸发器9出口的制冷剂过热度控制节流阀8-1的开度。
电机定子喷液冷却流程：从壳管式冷凝器5出口后端的干燥过滤器7-1后的液管取制冷剂液体进行电机定子冷却，制冷剂依次通过电子喷液电子膨胀阀8-2、干燥过滤器7-2、球阀后进入电机定子进口冷却后进入压缩机吸气管。由于电机定子冷却可以含有液态制冷剂，因此采用喷液的方法，制冷剂经喷液电子膨胀阀8-2节流降压后进入定子通道中给定子冷却。在定子出口管路装温度传感器tt4，根据此温度控制喷液电子膨胀阀8-2的开度，定子进口管道上安装一压力传感器pt4，根据此压力限制喷液电子膨胀阀8-2开度。
电机转子冷却流程：由于电机转子要求必须是气态制冷剂冷却，且电机腔压力不超过3.5bar（绝对压力），制冷剂经过水冷换热器10与冷冻水换热后成为气态制冷剂，再经过气液分离器11，确保进入电机转子冷却通道的制冷剂为完全气态，其流程为从主路干燥过滤器7-1后的制冷剂液管中取液依次通过电子膨胀阀8-3、水冷换热器10、气液分离器11、干燥过滤器7-3、球阀进入电机转子冷却通道，然后从出口进入压缩机吸气管。压力传感器pt3和温度传感器tt3安装在水冷热换器10制冷剂出口，根据实际过热度控制转子冷却电子膨胀阀8-3的开度。
喘振防护流程：采用热气旁通来进行喘振防护。通过设定合适的高低压差值控制点，控制热气旁通电磁阀4-1开闭。当压差超过设定点时，打开热气旁通电磁阀4-1，将热气排到蒸发器入口，减小冷凝器压力，以减小压差，同时增大制冷负荷，避免喘振的发生。
本发明可保证冷却电机转子制冷剂完全为气态，确保电机工作于正常温度状态并避免制冷剂液滴对高速旋转的转子造成损伤。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：包括磁悬浮离心压缩机、冷凝器、蒸发器、水冷换热器、气液分离器，磁悬浮离心压缩机的输出端通过带止回阀、球阀的管路与冷凝器输入端连接，冷凝器输出端通过管路与蒸发器输入端连接，蒸发器输出端通过带球阀的管路与磁悬浮离心压缩机的吸气端连接，且冷凝器输出端至蒸发器输入端之间的管路中依次连通安装有角阀、过滤器、电磁阀、节流阀，过滤器与电磁阀之间引出两路旁路管路，其中第一路旁路管路带有喷液电子膨胀阀、干燥过滤器、球阀，且第一路旁路管路连通至压缩机电机定子冷却通道输入端，压缩机电机定子冷却通道输出端通过管路连通至磁悬浮离心压缩机的吸气端，第二路旁路管路带有转子冷却电子膨胀阀，第二路旁路管路连通至水冷换热器的冷却剂输入端，水冷换热器的冷却剂输出端通过管路与气液分离器输入端连接，气液分离器输出端通过带有干燥过滤器、球阀的管路与压缩机电机转子冷却通道输入端连通，压缩机电机转子冷却通道输出端通过管路与磁悬浮离心压缩机的吸气端连接。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：还包括平衡电磁阀、热气旁通电磁阀，平衡电磁阀通过管路接入磁悬浮离心压缩机的吸气端和输出端之间，热气旁通电磁阀一端通过管路旁路连通至冷凝管器和磁悬浮离心压缩机之间，热气旁通电磁阀另一端旁路连通至蒸发器和节流阀之间。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：磁悬浮离心压缩机和冷凝器之间管路上安装有压力传感器、温度传感器、就地压力表。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：蒸发器和磁悬浮离心压缩机之间管路上安装有压力传感器、温度传感器、就地压力表，基于压力传感器、温度传感器、就地压力表的信号联动控制节流阀。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：水冷换热器与气液分离器之间管路上安装有压力传感器、温度传感器，基于压力传感器、温度传感器的信号联动控制转子冷却电子膨胀阀。
6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，其特征在于：压缩机电机定子冷却通道输入端管路上安装有压力传感器，压缩机电机定子冷却通道输出端管路上安装有温度传感器，基于压力传感器、温度传感器的信号联动控制喷液电子膨胀阀。
技术总结
本发明公开了一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统，包括有离心压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀、水冷换热器、喷液电子膨胀阀、转子冷却电子膨胀阀。本发明中磁悬浮离心压缩机电机具有定子冷却通道和转子冷却通道，对于电机定子采用液态制冷剂冷却；对于电机转子采用气态制冷剂冷却，通过水冷换热器保证进入电机转子冷却通道的制冷剂为气态进入电机，避免有液态制冷剂对高速旋转的电机转子造成损伤，同时通过水冷换热器回收转子冷却回路制冷剂的冷量，减少因冷却电机对机组制冷量的影响。
技术研发人员：孙新东;赵贝;胡耿军
受保护的技术使用者：合肥天鹅制冷科技有限公司
技术研发日：.09.09
技术公布日：.11.15
