Главным элементом любого холодильного оборудования является компрессор. Он служит для обеспечения движения хладагента в системе и создания разности давлений. Рассмотрим в сегодняшней статье спиральный холодильный компрессор и постараемся разобраться в его устройстве, достоинствах и недостатках.
Относительно недавно активно стали применяться в холодильной технике компрессоры спирального типа. В основном они работают в составе систем кондиционирования, чиллеров, тепловых насосов, средне и высокотемпературных холодильных установок.
Спиральный холодильный компрессор, это роторный компрессор объемного действия. Рабочим элементом спирального компрессора является спираль (две спирали). Принцип работы холодильного спирального компрессора основан на согласованном вращении одной спирали относительно другой. Повышение температуры газа и давления обеспечивается уменьшением объема между спиралями.
Если вам требуется подобрать спиральный компрессор, обратитесь к нам.
принцип работы спирального компрессора Copeland
В спиральном компрессоре сжатие паров хладагента происходит между двумя спиралями. Одна спираль неподвижная, вторая – совершает вращение вокруг неё. Причем это движение имеет непростую траекторию. Электродвигатель, находящийся в одном герметичном корпусе компрессора, совершает работу – вращает вал, на конце которого находится эксцентрично установленная спираль. Вращаясь, подвижная спираль перекатывается по стенкам неподвижной спирали, скользя по масленой плёнке. Точки контакта спиралей постепенно перемещаются от края к центру, причем они расположены на каждом витке рабочего элемента. Захватывая всасываемые пары хладагента в зоне большего объема сжимаемого газа, спирали постепенно сжимают их по мере приближения рабочей зоны к центру, так как объем её уменьшается. Соответственно, в центре спиралей достигается максимальное давление газа, который через линию нагнетания компрессора затем поступает в конденсатор. В спиральном компрессоре, в процессе работы, сжатие паров происходит непрерывно, так как точка касания спиралей не одна и рабочих зон сжатия образуется несколько.
Электродвигатели герметичных спиральных компрессоров охлаждаются за счет всасывающих паров хладагента.
Масло в холодильном спиральном компрессоре служит не только для смазки трущихся деталей, но и для герметизации между спиралями и отводе тепла. Поэтому при проектировании холодильной машины важно продумать систему возврата масла в компрессор.
Рассмотрим устройство спирального холодильного компрессора на примере продукции фирмы Danfoss Performer. Устройство компрессоров других производителей аналогично. Основные узлы спирального компрессора показаны на рисунке 2.
Устройство спирального холодильного компрессора
Рисунок 2. Устройство спирального холодильного компрессора.
Благодаря своей конструкции, количество взаимно трущихся деталей в спиральном компрессоре значительно меньше, чем в поршневом, что теоретически говорит о его надежности.
Также к достоинствам конструкции можно отнести отсутствие мертвого вредного пространства в зоне сжатия, что увеличивает эффективность работы.
Благодаря тому, что в процессе сжатия газа образуются одновременно несколько рабочих зон, пары хладагента нагнетаются равномерней, чем в поршневых компрессорах и меньшими рабочими объемами, что снижает нагрузку на электродвигатель.
Для повышения эффективности работы, большое внимание в спиральных компрессорах уделяется герметизации боковых и торцевых поверхностей контактов спиралей, для уменьшения перетечек газа между соседними зонами сжатия.
Спирали компрессора Copeland
Регулирование производительности спиральных компрессоров возможно с помощью частотных преобразователей, изменяя скорость вращения вала. Среди спиральный компрессоров распространены инверторные технологии. Также управление частотой вращения в зависимости от нагрузки. Кроме этого, производитель спиральных компрессоров Copeland, разработал технологию регулировки производительности за счет изменения расстояния между спиралями во время вращения. Эта технология позволяет работать спиральному компрессору в холостую, вообще не образуя рабочих зон сжатия.
Зачастую делают ступенчатое регулирование производительности холодильной системы, устанавливая в неё несколько спиральных компрессоров.
Как и любой другой холодильный компрессор, спиральный боится:
Причём, спиральные компрессоры, являясь герметичными, в случае отказа подразумевают полную замену. Естественно, с последующим устранением причины отказа. Все указанные выше возможные причины поломок компрессоров необходимо заранее устранять грамотным проектированием холодильной системы в целом.
Спиральные компрессоры могут вращаться только в одну определенную сторону. Поэтому некоторые их производители комплектуют компрессоры приборами защиты от неправильного вращения ротора, а также от повышения сопротивления обмотки, температуры нагнетательных газов.
В составе холодильной и климатической техники спиральные компрессоры работают на всех видах существующих фреонов.
Спиральные компрессоры изначально проектировались и нашли своё наибольшее применение в области высоко- и средне-температурных холодильных систем – это кондиционирование воздуха (бытовое и промышленное), чиллеры, тепловые насосы. Но и в низкотемпературных холодильных установках они также используются, благодаря технологии впрыска малого количества хладагента в центр спиралей в процессе работы.
Спиральные компрессоры работают в высоко – и среднетемпературных холодильных системах небольшой производительности. Так как сама линейка спиральных компрессоров не отличается высокими холодопроизводительностями.
При отсутствии аварийных ситуаций, при работе компрессора в допустимом температурном режиме, без влажного хода, при стабильном напряжении и уровне масла его работа будет радовать владельца более 10…15 лет. Также не стоит забывать и про техническое обслуживание как компрессора, так и общей системы.
Касаемо самого компрессора его обслуживание сводиться к:
На сегодняшний день спиральные холодильные компрессоры производят и поставляют в Россию и соответственно в Челябинск такие всемирно известные фирмы, как Invotech, Panasonic, Emerson Copeland, Danfoss Performer, Bitzer.
