Śruba Chłodnica Manufacturers

Mechanika sprężarek śrubowych i dlaczego nadają się do chłodzenia o dużej wydajności

Agregat śrubowy zawdzięcza swoją nazwę podwójnym spiralnym wirnikom – męskim i żeńskim – które zazębiają się wewnątrz obudowy sprężarki, aby stopniowo sprężać pary czynnika chłodniczego. W przeciwieństwie do sprężarek tłokowych, które opierają się na tłokach i zaworach działających w dyskretnych skokach, sprężarki śrubowe zapewniają ciągłą kompresję niemal pozbawioną pulsacji. To działanie obrotowe powoduje znacznie niższy poziom wibracji, zmniejsza naprężenia mechaniczne na połączeniach rurociągów i umożliwia pracę sprężarki z wyższymi prędkościami bez awarii zaworów, które ograniczają konstrukcje tłokowe przy podwyższonych częstotliwościach cykli.

Zakres wydajności, w którym sprężarki śrubowe naprawdę wyróżniają się, zaczyna się od około 100 kW i sięga powyżej 1500 kW w pojedynczym korpusie sprężarki. Poniżej tego zakresu sprężarki spiralne są zazwyczaj bardziej opłacalne; powyżej tego sprężarki odśrodkowe stają się konkurencyjne pod względem wydajności przy pełnym obciążeniu. Sprężarki śrubowe mają zdecydowaną przewagę w zakresie wydajności przy częściowym obciążeniu w porównaniu z konstrukcjami odśrodkowymi, co czyni je preferowanym wyborem w procesach przemysłowych o zmiennych profilach termicznych — formowaniu wtryskowym, reaktorach chemicznych, liniach przetwarzania żywności i dużych instalacjach HVAC. W firmie Shanghai Soouney Refrigeration Equipment Co., Ltd. konfiguracje agregatów chłodniczych śrubowych są dopasowywane do profili obciążenia dostarczonych przez klienta, a nie do domyślnej wydajności nominalnej, co zapewnia, że ​​wybrane urządzenie spędza większość godzin pracy w swoim zakresie najwyższej wydajności.

Modulacja zaworu suwakowego i integracja napędu o zmiennej prędkości

Modulacja wydajności w a chłodnica śrubowa osiąga się to głównie poprzez zawór suwakowy – podłużny otwór obejściowy wrobiony w obudowę sprężarki, który stopniowo rozładowuje komorę sprężania w miarę jej otwierania. Standardowe systemy zaworów suwakowych umożliwiają bezstopniową modulację od 25% do 100% wydajności znamionowej, przy czym niektóre konstrukcje osiągają minimalne obciążenie 15%. Ta ciągła modulacja zapobiega krótkotrwałym cyklom, które przyspieszają zużycie sprężarki w systemach stopniowanych i utrzymuje stabilną temperaturę zasilania wodą lodową nawet przy wahaniach obciążenia procesu.

Połączenie sprężarki śrubowej z zaworem suwakowym z napędem o zmiennej prędkości (VSD) w silniku zwiększa wydajność przy częściowym obciążeniu. Przy obciążeniu 50% agregat śrubowy wyposażony w VSD zazwyczaj osiąga współczynnik COP o 20–35% wyższy niż agregat o stałej prędkości z samym zaworem suwakowym, ponieważ moc wejściowa silnika spada wraz z kwadratem redukcji prędkości. Ekonomiczne uzasadnienie inwestycji w VSD jest najsilniejsze tam, gdzie obciążenia chłodnicze różnią się znacznie w zależności od zmiany lub pory roku – jest to powszechne w zakładach produkcyjnych, w których w ciągu dnia realizowane są procesy ciągłe, a w nocy obciążenia są zmniejszone.

W układach sprężarek śrubowych na uwagę zasługuje gospodarka olejowa. Zazębione wirniki wymagają ciągłego filmu olejowego do smarowania i uszczelniania; skuteczność separacji oleju i konstrukcja obwodu powrotnego oleju bezpośrednio wpływają zarówno na wydajność obwodu czynnika chłodniczego, jak i żywotność sprężarki. Jednostki wysokiej jakości zawierają wysokowydajne koalescencyjne separatory oleju i termostatyczne obwody chłodzenia oleju, które utrzymują lepkość oleju w określonym zakresie sprężarki niezależnie od wahań temperatury otoczenia.

Agregat chłodniczy chłodzony powietrzem a agregat śrubowy chłodzony wodą: kryteria wyboru

W przypadku projektów realizowanych w klimacie tropikalnym lub o wysokiej temperaturze otoczenia, zależność konfiguracji chłodzonej wodą od termometru mokrego jest znaczącą zaletą — temperatury termometru mokrego są stale o 5–10°C niższe od termometru suchego w wilgotnych regionach, co umożliwia pracę skraplacza przy niższych ciśnieniach przez cały rok. Zespół inżynierów projektu Soouney ocenia lokalne dane klimatyczne i infrastrukturę obiektu na etapie wyceny, aby zalecić konfigurację, która minimalizuje całkowity koszt posiadania, a nie tylko koszt pierwszy.

Priorytety uruchomienia i konserwacja zapobiegawcza systemów agregatów śrubowych

Prawidłowe uruchomienie ustanawia punkt odniesienia wydajności, względem którego mierzone jest całe przyszłe monitorowanie stanu. Kluczowe parametry, które należy zarejestrować przy pierwszym uruchomieniu, obejmują: ciśnienie ssania i tłoczenia w określonych punktach obciążenia, temperaturę zbliżoną do parownika (różnica między temperaturą wody lodowej na wyjściu a temperaturą parującego czynnika chłodniczego), temperaturę zbliżoną do skraplacza, różnicę ciśnień oleju w sprężarce oraz pobór prądu silnika przy pełnym i częściowym obciążeniu. Odchylenia temperatury podejścia o więcej niż 2–3°C podczas rutynowych kontroli są wiarygodnymi wczesnymi wskaźnikami zanieczyszczenia lub utraty ładunku czynnika chłodniczego — można rozwiązać niewielkim kosztem, jeśli zostanie wykryty wcześnie, ale jest kosztowny, jeśli pozostawi się go do kumulacji.

Analiza oleju co 2000–4000 godzin zapewnia wczesne ostrzeżenie o wewnętrznym zużyciu sprężarki poprzez zliczenie cząstek metalu i pomiary lepkości, co daje znacznie więcej informacji niż same wymiany oleju na podstawie kalendarza. Dla chłodnica śrubowa działająca w krytycznym środowisku procesowym, integracja danych sterownika agregatu chłodniczego z systemem monitorowania instalacji umożliwia planowanie konserwacji w oparciu o trendy, co zazwyczaj wydłuża okresy między przeglądami sprężarek i ogranicza nieplanowane przestoje o mierzalny margines w ciągu 20-letniego okresu użytkowania sprzętu.