基于静压气悬浮变频离心冷水机组

非接触式传输技术，主要包括：静电悬浮、电磁悬浮、声悬浮和气悬浮，其中气悬浮具有清洁无污染，无磁不发热等特点，在玻璃工业运输和精密机床上应用受到广泛关注。

根据原理的不同，气悬浮主要分为负压吸附和正压悬浮两种，其中正压悬浮中具有代表性的是空气静压轴承方式。

静压气悬浮轴承工作原理见图１，该轴承设计采用表压比法，在一定压力的气体进入轴承间隙前，通过节流器产生节流稳压的效果。

图１中，节流采用的是小孔，节流小孔中心存在压力尖峰，容易产生应力集中，高速气流与轴撞击易产生静电污染等，为避免此类问题，一般用多孔质代替小孔，来减缓气体流速并达到稳定悬浮的效果。

在制冷行业，悬浮技术因为系统无油、轴没有摩擦等，能效、可靠性等方面表现都很好，且又免维护，在后装替换市场，接受程度非常高。其中磁悬浮技术已经趋于成熟，很多厂家都可生产磁悬浮压缩机和制冷机组，但磁悬浮技术控制复杂，控制技术门槛高，同样属于无接触悬浮技术的气悬浮，由于控制相对简单，受到较多生产厂家的青睐。

压缩机选用笔者所在单位生产的静压气悬浮变频离心式压缩机，该压缩机为样机，型号为１０２Ａ００，具体参数见表１，测试工况见表２。

压缩机采用一缸两级的离心机，两级分别位于压缩机两侧，轴表面精度０．１μｍ，轴承间隙１０μｍ。压缩机具体外观图见图２。轴承示意图见图３。

图３中，节流器（补偿器）是多孔材料，外部压缩气体经过多孔材料后，在轴与轴承之间形成很薄的气膜层，限制器也是一层极薄的气膜，作用是限制气体逃出速度以保证气膜中的压力。

系统制冷剂循环图见图４。图４中，制冷剂从冷凝器流出后分为三路，第一路冷却压缩机电机，该支路不用节流但需控制流量，且从压缩机出来后直接进蒸发器的入口，在压缩机散热良好的环境下，该路并不工作；第二路是主路循环；第三路是悬浮气体供应支路，该支路包括制冷剂泵、供气罐等，该支路气体进入压缩机后，没有回路，而是直接进入压缩机吸气，系统中冷凝器承担了这部分负荷，可以通过计算冷凝器负荷的增量来计算这部分制冷剂流量。

通过制冷剂泵、供气罐以及供气罐中的液位控制器、电加热，来控制进入压缩机用来悬浮轴的制冷剂状态，并确保为一定压力下的气态制冷剂。