Центробежные компрессоры для холодильных машин

Центробежные холодильные компрессоры в большинстве случаев по условиям производства и эксплуатации невозможно отделить от холодильных машин, в составе которых они работают. Вследствие этого в данной главе наряду с вопросами, относящимися собственно к компрессорам, рассмотрены вопросы, связанные с холодильными машинами. Холодильные машины с центробежными компрессорами разделяют на две группы: комплексные холодильные машины для охлаждения воды или рассола , наиболее распространенные в установках комфортного и промышленного кондиционирования воздуха; компрессорные агрегаты, применяемые в холодильных установках промышленных производств.

Для холодильных машин первой группы характерно использование в качестве холодильных агентов фреонов, второй группы — аммиака , пропана и других углеводородов. Холодильные машины первой группы включают в себя компрессор, привод, конденсатор, испаритель, систему смазки, систему автоматики, вспомогательную аппаратуру (обычно в едином агрегате), второй группы — компрессор, привод, систему смазки, систему автоматики, комплект вспомогательной аппаратуры, трубопроводов и арматуры. Холодильные машины с центробежными компрессорами применяют в широком диапазоне температур охлаждения (от условий кондиционирования воздуха до — 120°С) в химической и нефтеперерабатывающей промышленности при производстве синтетического каучука и спирта, для сжижения газов, кристаллизации солей и т. д.; в установках кондиционирования воздуха в цехах промышленных предприятий, глубоких угольных шахтах, больших административных, общественных и торговых зданиях; в холодильных установках пищевой промышленности; в судовых холодильных установках; в качестве тепловых насосов для теплоснабжения производственных, общественных и жилых зданий, в экспериментальных установках различного назначения.

Холодильные машины и установки с центробежными компрессорами применяют главным образом для больших холодопроизводительностей. По сравнению с наиболее распространенными поршневыми центробежные компрессоры имеют следующие преимущества: меньшие масса и габаритные размеры при одинаковой холодо-производительности; простота устройства, надежность; отсутствие неуравновешенных инерционных сил и связанная с этим возможность использования легких фундаментов; низкое содержание смазочного масла в холодильном агенте; возможность осуществления циклов с многоступенчатым сжатием паров и дросселированием жидкости и циклов с несколькими температурами кипения ; возможность непосредственного соединения с быстроходным двигателем (паровой или газовой турбиной, высокочастотным электродвигателем); сравнительная простота регулирования холодопроизводительности в широких пределах.

Основные недостатки центробежных холодильных компрессоров проявляются при небольших холодопроизводительностях. КПД малых центробежных холодильных компрессоров существенно ниже, чем поршневых или винтовых, что связано с малыми геометрическими размерами их проточной части.

Видео:Что нужно знать про компрессора с холодильных установокСкачать

Тенденции в разработке центробежных компрессоров большой мощности

Видео:Центробежные компрессоры Danfoss Turbocor: комфорт и энергосбережениеСкачать

Современный рынок компрессоров центробежного типа

Крупнейшими производителями центробежных компрессоров являются компании из Китая и США, причем на долю американских фирм (среди основных можно назвать Carrier, York, McQuay (Daikin) и Trane) приходится почти три четверти от общего количества выпускаемых в мире холодильных компрессоров данного типа. Также среди изготовителей центробежных компрессоров выделяются датская компания Danfoss, японские компании MHI, Hitachi, Ebara, корейские LS Mtron, Finetec Century, китайские Midea и Gree.

На предприятиях в Европе и США благодаря умеренному климату используются в основном одноступенчатые центробежные чиллеры, тогда как в Азиатском регионе большее распространение получили двухступенчатые системы с экономайзером – более дорогие по начальной стоимости, они обеспечивают повышенную холодильную мощность, необходимую для районов с жарким климатом. Центробежные компрессоры большой мощности оснащаются высоковольтными электромоторами, которые наряду с высокой холодопроизводительностью отличаются большой энергозатратностью.

Читайте также: Манометр для включения компрессора

В отличие от винтового компрессора, повышенная холодопроизводительность компрессора центробежного типа может достигаться либо путем увеличения скорости вращения крыльчатки, либо благодаря использованию нескольких крыльчаток. Однако с повышением частоты вращения крыльчатки существенно увеличивается потребляемая агрегатом мощность, что ведет к росту электропотребления холодильного оборудования. В случае неполной нагрузки компрессора его производительность изменяется с помощью лопатки направляющего аппарата, установленной на входе в компрессор; открываясь и закрываясь, она может регулировать производительность холодильного агрегата.

Современные условия функционирования предприятий промышленного холодоснабжения вынуждают производителей холодильного оборудования вести постоянные конструкторские разработки, направленные на достижение повышенной холодопроизводительности агрегатов, снижение энергозатрат, а также повышение экологичности их работы.

Видео:Центробежные холодильные машины CLIVET (side by side)Скачать

Разработка компрессоров для холодильного оборудования с системами частотного регулирования

Ужесточение требований к энергоэффективности оборудования заставляет производителей совершенствовать свою продукцию, повышая ее производительность и экономичность. Одно из перспективных направлений этой работы — внедрение в конструкцию центробежного компрессора частотно-регулируемых приводов (VFD-моторов), с помощью которых достигается значительное повышение сезонной эффективности холодильного оборудования. Уже сейчас есть возможность купить холодильный компрессор с электромотором, оснащеннымсистемой частотного регулирования; хотя пока такие агрегаты очень дорогие, их использование обеспечивает существенную экономию электроэнергии. С помощью частотно-регулируемого привода обеспечивается гибкое управление производительностью холодильных чиллеров: при неполной нагрузке компрессора для холодильного оборудования скорость вращения индукционных электромоторов переменного тока уменьшается, благодаря чему снижается производительность агрегата и уменьшается его энергопотребление.

В данный момент все ведущие производители холодильного оборудования проводят разработки по усовершенствованию конструкции центробежных компрессоров вообще и систем частотного регулирования в частности. Так с развитием электроники частотно-регулируемые приводы делаются все дешевле и компактнее, а алгоритмы их управления – точнее.

Видео:Холодильный компрессор | Как это устроено? | DiscoveryСкачать

Внедрение электромоторов с постоянными магнитами в конструкцию центробежных компрессоров

Одной из самых главных тенденций в разработке центробежных компрессоров большой мощности является применение электромоторов с постоянными магнитами (PM-двигателей) в их конструкции. В сочетании с технологией безмасляного подвеса ротора, благодаря которой уменьшаются потери на компенсацию силы трения, промышленные чиллеры, оснащенные центробежными компрессорами нового поколения, способны обеспечивать холодопроизводительность до 10630 кВт. Так компании Mitsubishi Heavy Industries, Midea и Greeуже наладили выпуск холодильных чиллеров, в которых реализовано бесконтактное вращение ротора в управляемом магнитном поле. Компании Johnsons Controls, Trane и Daikin решили возникающие технологические проблемы при достижении холодильной мощности свыше 200 холодильных тонн путем разработки мотора на постоянных магнитах, в которых вал конструируется либо на магнитном подвесе, либо на керамических подшипниках, которые смазываются хладагентом. Кроме упомянутых технологий ведущими компаниями на рынке холодоснабжения разрабатывается конструкция подшипников с газовой смазкой.

Читайте также: 976443k120 муфта шкива компрессора кондиционера

Датская компания Danfoss еще больше усовершенствовала конструкцию центробежного компрессора, соединив напрямую крыльчатку и двигатель, что до сих пор считалось делом технически очень сложным. Компактный компрессор Данфосс новой конструкции (модель Turbocor) оснащен мотором с постоянными магнитами, соединенным напрямую с крыльчаткой, которая может вращаться со скоростью более 10000 оборотов в минуту. Новая модель имеет безмасляный магнитный подвес вала и обеспечивает холодопроизводительность 250-700 холодильных тонн.

Видео:Пятиступенчатые центробежные компрессоры Dresser RandСкачать

Разработки центробежных компрессоров для веществ с низким потенциалом глобального потепления (ПГП)

Большое внимание при усовершенствовании конструкции центробежных компрессоров уделяется повышению экологичности их эксплуатации. Практически все современные центробежные чиллеры работают на хладагенте ГФУ 134а, который имеет высокий коэффициент ПГП и поэтому по результатам Монреальского протокола его эксплуатация в холодильных машинах должна быть ограничена. Одним из перспективных заменителей является ГФО 1234ze: имея схожие с ГФУ 134а характеристики, он безопасен для экологии, хоть и имеет большой коэффициент воспламеняемости. Для переориентации холодильных машин на использование ГФО 1234ze не нужны кардинальные конструкционные изменения, и исследования по его внедрению уже проводятся производителями как холодильных компрессоров, так и холодильных агентов.

В последние годы на европейском рынке появились чиллеры, которые работают на хладагенте нового поколения ГФО 1233zd(E): являясь заменой неэкологичного хладагента ГХФУ 123, его использование не угрожает ни окружающей среде, ни здоровью человека (нетоксичен, не ядовит). Кроме того, уже разработаны экологичные холодильные машины с компрессорами центробежного типа, в качестве хладагента в которых используется вода.

Видео:Как работает центробежный газовый компрессорСкачать

Центробежные холодильные компрессоры

Для холодильных машин первой группы характерно использование в качестве фреонов, второй группы — аммиака, пропана и других углеводородов. Холодильные машины первой группы включают в себя компрессор, привод, конденсатор, испаритель, систему смазки, систему автоматики, вспомогательную аппаратуру (обычно в едином агрегате), второй группы — компрессор, привод, систему смазки, систему автоматики, комплект вспомогательной аппаратуры, трубопроводов и арматуры. Холодильные машины с центробежными компрессорами применяют в широком диапазоне температур охлаждения (от условий кондиционирования воздуха до — 120°С) в химической и нефтеперерабатывающей промышленности при производстве синтетического каучука и спирта, для сжижения газов, кристаллизации солей и т. д.; в установках кондиционирования воздуха в цехах промышленных предприятий, глубоких угольных шахтах, больших административных, общественных и торговых зданиях; в холодильных установках пищевой промышленности; в судовых холодильных установках; в качестве тепловых насосов для теплоснабжения производственных, общественных и жилых зданий, в экспериментальных установках различного назначения.

Агрегаты и установки с центробежными компрессорами применяют главным образом для больших холодопроизводительностей. По сравнению с наиболее распространенными поршневыми центробежные компрессоры имеют следующие преимущества: меньшие масса и габаритные размеры при одинаковой холодо-производительности; простота устройства, надежность; отсутствие неуравновешенных инерционных сил и связанная с этим возможность использования легких фундаментов; низкое содержание смазочного масла в холодильном агенте; возможность осуществления циклов с многоступенчатым сжатием паров и дросселированием жидкости и циклов с несколькими температурами кипения; возможность непосредственного соединения с быстроходным двигателем (паровой или газовой турбиной, высокочастотным электродвигателем); сравнительная простота регулирования холодопроизводительности в широких пределах.

Читайте также: Ооо компрессор газ голубков алексей леонидович

Видео:Принцип работы холодильной машиныСкачать

Безмасляные центробежные компрессоры для чиллеров

В последнее время находят широкое применение безмасляные центробежные компрессоры, в которых используются следующие технологии: магнитная подвеска, керамические подшипники смазываемые хладагентом, газовая смазка подшипников.

Магнитная подвеска

Магнитная подвеска представляет собой систему управления, которая удерживает вал точно по центру, не позволяя отклоняться валу от определенного положения, таким образом, вращающийся вал «парит» в магнитном поле. Технология безмасляной магнитной подвески была разработана в 1970-х годах, но в связи с высокой стоимостью, техническими трудностями она нашла широкое применение в холодильных системах лишь в конце 1990-х годов. Первой разработкой стал безмасляный центробежный компрессор для чиллеров производительностью 246 кВт. С 2000 года многими производителями были выпущены аналогичные компрессоры, мощностью 1758- 3517 кВт.

Центробежные компрессоры характеризуются тем, что с ростом перепада давлений происходит рост энергопотребления, вследствие чего они не так часто используются в чиллерах с воздушным охлаждением и тепловых насосах. Тем не менее, в 2017 году Danfoss Turbocor выпустила центробежный компрессор для систем с высоким перепадом давлений хладагента, с коэффициентом сжатия 6,2.

Безмасляные центробежные компрессоры с магнитной подвеской и соответствующие чиллеры

Примечание: * — Сдвоенный компрессор

В технологии смазки подшипников хладагентом применяются подшипники в виде замкнутых в стальное кольцо роликов из керамики, характеризующиеся низким коэффициентом трения. Для смазки подшипников применяется жидкий хладагент, имеющий более низкую вязкость, чем вязкость масла, вследствие чего существенно снижаются потери на преодоление силы трения, при этом нет необходимости в использовании сложных систем, требующихся для управления магнитной подвеской. Данная технология была применена в 2013 году компанией Trane, которая выпустила чиллер с двухступенчатым безмасляным центробежным компрессором мощностью 633-1371,5 кВт. А в 2016 году технологию смазки подшипников хладагентом применила компания Carrier, разработав чиллер с двухступенчатым безмасляным центробежным компрессором мощностью 1758-2813 кВт.

Безмасляные центробежные компрессоры с технологией смазки подшипников хладагентом и соответствующие чиллеры

Технология газовой смазки подшипников заключается в том, что удержание вала производится потоком газообразного хладагента, который поступает под давлением, или газа, который нагнетается за счет взаимодействия вала с поверхностью скольжения. Технология газовой смазки подшипников была применена в инверторном чиллере от компании LG мощностью 1055 кВт, состоящем из трех двухступенчатых безмасляных центробежных компрессоров с газовой смазкой, в которых в качестве хладагента используется R134A.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/tsentrobezhnye-kompressory-dlya-holodilnyh-mashin

  🔥 Видео

  Центробежный компрессорСкачать

  

  ЭКСПЕРИМЕНТ!!! ЧТО МОЩНЕЕ КОМПРЕССОР ХОЛОДИЛЬНИКА VS КОНДИЦИОНЕРАСкачать

  

  💨 Почти Бесшумный Воздушный Компрессор из Холодильника Своими РукамиСкачать

  

  Компрессор 220V vs 12/24V. Можно ли устанавливать бытовой холодильник в кемпер, автодом, караван.Скачать

  

  Компрессор из холодильного 1П10, ФВ6, ИФ56, 5 часть, завершениеСкачать

  

  Холодильный компрессор. Виды. ДиагностикаСкачать

  

  Центробежные компрессоры SeAH в РоссииСкачать

  

  Производство современного компрессора для холодильникаСкачать

  

  ⚠️ КАК РАБОТАЕТ КОМПРЕССОР ⚠️ для ХОЛОДИЛЬНИКА ❄️Скачать

  

  Выбираем КОМПРЕССОР ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКАСкачать

  

  Компрессор для опрессовки холодильных агрегатов и кондиционеров.Скачать

  

  Лекция 5. Компрессоры кондиционеровСкачать

  

  Многоступенчатый центробежный компрессорСкачать