当压缩机的驱动机是固定转速时,常用的改变容量的方法,是在叶轮进口处采用可调进口导叶,或预旋叶片使制冷剂产生旋涡。可调节进口导叶,使压缩的性能曲线发生变化,叶片的调节一般可通过气动、电动或液动。
典型的5种不同叶片位置以形成的性能曲线示意图7-96,图7-96和图7-95是一台离心压缩机,其区别是图7-95是变转速的性能,而图7-96则是运行于一种Ma的转速。当进口导叶全开时,其性能曲线和图7-95的Ma曲线完全一致,其他包括等效率线和喘振包络线则不一样。
同一制冷系统特性曲线加至两个曲线图中来比较两种不同模式的运行情况。在图7-96中,点E可以利用预旋叶片来达到,但H则不能。理论上可以对预旋角度进行负调定来达到H点,但进口声速限制了这个可能性,除非在低马赫数时。在点F和点G处,仍需利用叶片调定加上热气旁通,只是比变速时范围少一点。
表7-13列出两种不同控制方法时的压缩机功率的比较。对于本例中所假定的压缩机和系统,表7-13表示在采用速度控制时,部分负荷功率可下降至额定功率的55%左右,预旋叶片控制时则可下降至55%以下。作为一个完整的分析,还应考虑摩擦损失和驱动机的效率等因素。
由于最常用的驱动机是固定转速的电动机,因此离心式制冷压缩机的容量控制大多采用预旋叶片控制方法。这是因为制冷空调应用场合在部分负荷时压力变化不是很大,在这种情况下,预旋叶片控制比变速控制更有利。其他用得比较少的容量控制方法有:①吸气节流;②可调扩压器;③可移动扩压器壁;④叶轮节流套筒;⑤上述各种方法和预旋叶片控制和变速控制的组合。每种方法都在性能、复杂程度和成本方面有各种不同的优缺点。