В чем состоит отличие между компрессорами высокого (НР), среднего (МР) и низкого (ВР) давления?
Согласно таблице мы видим три области кипения температур То: высокотемпературная. Среднетемпературная и низкотемпературная. Как правило компрессоры работающие в высокотемпературной области называют компрессорами высокого давления кипения (НР), а в среднетемпературной области – среднего давления кипения МР) и низкотемпературной – низкого давления кипения (ВР). При определенных условиях данные компрессоры могут работать в области высоких, средних и низких давлений кипения. Но как мы видим в табл.61.1 некоторые поля остались незаполненными, а это значит, что данная модель компрессора не предназначена для работы при слишком низких или высоких значениях давления всасывания, согласно заданной величины давления нагнетания.
Также можно сказать, что компрессоры высокого давления (НР) используют в системах кондиционирования, среднего давления (МР) в камерах с положительной температурой, а низкого давления (ВР) в камерах с отрицательной температурой.
Так в бессальниковых и герметичных компрессорах всасываемые пары хладагента предназначены для охлаждения электродвигателя. Но не зависимо от типа компрессора (НР, МР и ВР) с учетом заданной температуры конденсации Тк, давление нагнетания будет одинаковым. Таким образом, получается, что отношение давления нагнетания к давлению всасывания будет выше для компрессоров ВР, чем для компрессоров НР.
Другими словами, при снижении давления всасывании, отношение давлений растет. Но массовый расход зависит от отношения давлений. Поэтому при снижении давления всасывания, снижается и массовый расход, и электродвигатель начинает худшее охлаждаться.
Также известно, что при снижении давления всасывания, уменьшается холодопроизводительность. Таким образом, вполне объяснимо, почему компрессор Км-18 (табл.61.1) имеет при t0/ tk=10 С/40 С холодопроизводительность 3900 Вт, а при t0/ tk=-25 С/+40 С всего 1050 Вт, что практически в четыре раза меньше.
С целью увеличения КПД компрессоров ВР разработчики стараются уменьшить инерционность клапанов, для того, чтобы снизить до минимума их время открытия. Следует также учитывать то, что охлаждение приводных электродвигателей компрессоров ВР не достаточно эффективно и их приходится тщательно изготавливать. Именно поэтому компрессор КМ-18 не пригоден для работы, когда давление нагнетания слишком высокое или низкое. Для того, чтобы компрессор работал стабильно, необходимо правильно установить режим давления.
Из-за снижения температуры кипения может возникнуть еще одна проблема: для постоянной температуры конденсации снижение температуры кипения, приведет к уменьшению массового расхода и увеличению температуры нагнетания. В зависимости от степени температуры кипения, температура нагнетания может выйти за рамки допустимого.
Так, если взять хладагент R22 с температурой конденсации 45 С, то для него температура нагнетания составит 70 С при температуре кипения 5 С и 100 С при температуре кипения – 25 С (рис.61.4). В свою очередь, для хладагента R404А (при одинаковых условиях) температура нагнетания составит 55 С и 70 С. Из этого следует, что он больше подходит для работы при низких температурах кипения.
Отметим, что чрезмерно высокая температура нагнетания является причиной разложения масла, а следовательно — поломкой компрессора. Некоторые модели компрессоров оснащают датчиком температуры нагнетания, сигнал которого останавливает компрессор, когда значение температуры выше допустимой отметки.
Поэтому с целью дополнительного охлаждения на головку цилиндров компрессора устанавливают вентилятор (рис. 61.5). Чаще всего такое решение используют для компрессоров, работающих в области низких температур кипения (ВР). Но его эффективность не слишком высока.
Источник
Какая разница между компрессорами высокого, среднего и низкого давлений
Конструктивно поршневые компрессоры, используемыев бытовом, коммерческом холоде и системах кондиционирования одинаковы. Но почему же нельзя ставить низкотемпературныйкомпрессор на среднетемпературный шкаф, камеру и прочее холодильное оборудование?
Давайте для этого рассмотрим пример из таблицы (рис.1) подбора компрессоров. (такая табличка обычно есть у всех производителей и по ней инженер-холодильщик подбирает нужный компрессор)
tконденсации | Температура кипения to, о С | |||||||||
Высокотемпературный холод | Среднетемпературный холод | Низкотемпературный холод | ||||||||
+10 | +5 | 0 | -5 | -10 | -15 | -20 | -25 | -30 | ||
40 о С | 3900 | 3450 | 2950 | 2470 | 2050 | 1680 | 1350 | |||
47 о С | 2630 | 2200 | 1850 | 1480 | 1170 | |||||
55 о С | 2020 | 1640 | 1360 |
Зависимость холодопроизводительности (кВт) от температуры кипения и конденсации. (рис.1)
- При одинаковой температуре конденсации (tконденсации), но при разной температуре кипения (to, о С) меняется и холодопроизводительность. Пример: при tконд.= 40 о С и tо= 0 о С холодопроизводительность компрессора равна 2950 Вт, а при той же tконд.= 40, но tо= -15 о С уже 1680 Вт. Это означает, что «такой же по виду» компрессор даст вдвое меньшую холодопроизводительность.
- Как известно, в герметичных и бессальниковых компрессорах всасываемые пары хладагента охлаждают обмотки элетродвигателей.Поэтому, чем больше падает давление всасывания (зависит от to), тем сильнее снижается массовый расход хладагента и, следовательно, ухудшаются условия охлаждения электродвигателя. Такие параметры приводят к тому, что обмотки перегреваются и если у вас в системе нет защиты от перегревов, компрессор «горит»
Вывод: неправильный температурный диапазон работы компрессора может привести к его поломке, которая не будет являться гарантийной.
Источник
Двухступенчатые низкотемпературные холодильные установки с поршневыми компрессорами
Двухступенчатые низкотемпературные холодильные установки с поршневыми компрессорами
Мы продолжаем знакомить читателей с холодильными технологиями двухступенчатого сжатия. В предыдущей статье были описаны конструкция и принцип действия поршневых двухступенчатых компрессоров Битцер. Там же были указаны причины возросшего в последнее время интереса у специалистов холодильных компаний, а также эксплуатирующих организаций к холодильным установкам с эффективными двухступенчатыми компрессорами — это существенный рост цен на энергоснабжение и на разрешения на выделение запрашиваемых мощностей электропитания для новых объектов.
Следует особенно ещё раз подчеркнуть, что с учётом ближайшей перспективы вступления России в ВТО, а также долгосрочной перспективы допустимого применения в России (до 2030 года) самого оптимального хладагента — R22, применение установок двухступенчатого сжатия будет тем более привлекательным, чем выше будет стоимость 1 кВт электроэнергии.
В настоящей статье рассмотрены типовые схемы низкотемпературных холодильных установок, в которых реализуется двухступенчатое сжатие хладагента для наиболее эффективного достижения очень низких температур кипения.
Конструктивные варианты двухступенчатых холодильных установок
Как уже было сказано в предыдущей статье, реализовать в низкотемпературной холодильной установке двухступенчатое сжатие хладагента можно двумя способами, которые определяют две конструкционных группы низкотемпературных двухступенчатых холодильных установок:
- низкотемпературные холодильные установки с двухступенчатыми компрессорами, где обе ступени сжатия размещены в одном компрессоре.
- низкотемпературные холодильные установки с одноступенчатыми компрессорами, соединёнными последовательно, образуя две ступени, каждая из которых представляет собой самостоятельный блок.
В зависимости от использования в установках различного дополнительного оборудования и режимов их работы более подробная классификация двухступенчатых установок показана на рис. 1.
Рис. 1 Конструктивные варианты двухступенчатых установок
1. Работа установок с параллельным соединением двухступенчатых поршневых компрессоров
В предыдущей статье была подробно описана конструкция и принцип действия двухступенчатых компрессоров Битцер, поэтому в данной статье будет сделан основной упор на рассмотрение особенностей их параллельной работы и специальные варианты переохлаждения.
1.1 Система регулирования уровня масла
На рисунках 3-5 и 8 представлены структурные типовые схемы низкотемпературных холодильных установок с тремя параллельно работающими двухступенчатыми компрессорами. Уравнивание масла между компрессорами осуществляется с помощью системы регулирования масла, главными составными частями которой являются маслоотделитель 3, масляный ресивер 4, клапан дифференциального давления 5 и регуляторы уровня масла в картерах компрессоров 8.
Важная особенность низкотемпературных холодильных установок с параллельно работающими двухступенчатыми компрессорами по сравнению с одноступенчатыми компрессорами состоит в том, что картеры и моторные отсеки двухступенчатых компрессоров находятся под промежуточным давлением, а поэтому базисное давление в масляном ресивере 4 должно соответствовать этому уровню, а не давлению всасывания, как у одноступенчатых компрессоров.
Следствием этого является ряд мер, зависящих также от того, используются ли в установке компрессоры одинаковой или различной конструкции. Здесь имеется в виду возможное использование в одной установке четырёх- и шестицилиндровых двухступенчатых компрессоров.
Параллельная работа компрессоров одинаковой конструкции
В таких установках для сброса давления паров хладагента из масляного ресивера 4 уравнительную линию 6 предпочтительно направляют к крышке моторного отсека компрессора, а в установках с открытыми компрессорами — к крышке картера со стороны привода. Такое расположение уравнительной линии обеспечивает избыточное давление масла, достаточное для нормального функционирования регуляторов уровня 8 при изменяющихся эксплуатационных условиях. Выравнивание давления между компрессорами обеспечивается уравнительной коллекторной трубой 7, соединяющей штуцеры, расположенные на крышке моторного отсека (крышке картера), предназначенные для возврата масла из индивидуального маслоотделителя. Эти штуцеры, помеченные красными стрелками у компрессоров различной конструкции, показаны на рис. 2-1 и 2-2.
Уравнительная коллекторная труба 7 должна быть расположена ниже этих штуцеров во избежание перетекания масла в неработающие компрессоры.
Подача паров из масляного ресивера 4 непосредственно в картер не допускается, так как дополнительные порции газа могут вызвать значительные колебания давления в картере, что приведет к возникновению проблем с системой регулирования уровня масла в картере и к сбою внутренней циркуляцией масла в компрессоре.
Следует применять регуляторы уровня масла 8, рассчитанные на дифференциальное давление 6,5 бар (90 psi), так они имеют повышенную степень защиты от протечек масла.С учетом этого для предотвращения продолжительных периодов отключения какого-либо из компрессоров рекомендуется в системе управления установки предусматривать автоматическое чередование включений компрессоров. Такая мера обеспечивает равномерный нагрев всех компрессоров, что предотвращает повторную конденсацию хладагента внутри выключенного компрессора и снижает опасность внутренних перетечек. Дополнительным преимуществом при этом является одинаковая продолжительность рабочих периодов, что обеспечивает равномерный износ рабочих узлов компрессоров.
Рис. 2-1. Штуцер у компрессоров S4T-5.2…S4N-8.2 | Рис. 2-2. Штуцер у компрессоров S4G-12.2…S6F-30.2 |