4.16.Skrutkové kompresoryfinal

Späťkzákladom_skrutkovékompresory Strana370

Vzdelávanie Slovenského zväzu pre chladiacu a klimatizačnú techniku

SPÄŤ K ZÁKLADOM Kniha druhá

Ing. Marián Blaha, CSc.

a kolektív

časť ôsma zameraná na skrutkové kompresory, január 2012

Späť k základom a von z bludiska sú učebné texty, ktoré vydávaSlovenský zväz pre chladiacu a klimatizačnú techniku v rámci svojhoprogramu pre celoživotné vzdelávanie. Zväz na základe dohody s výrobcami adovozcami chladiacej a klimatizačnej techniky, zabezpečuje systém školení askúšky na registráciu odborníkov Zväzu.

Zodpovedný redaktor: Marián Blaha Adresa: SZ CHKT 900 41 Rovinka, Tel./fax:02/45646971, E-mail:[email protected] www.szchkt.org. Zväz je poverenou organizáciou MŽPna školenie na prácu s látkami podľa zákona č. 269/2009 Z.z.

A VON Z BLUDISKA


Vzdelávanie Slovenského zväzu pre chladiacu a klimatizačnú techniku

SPÄŤ K ZÁKLADOM Obsah Strana

4 CHLADIVOVÉ KOMPRESORY – III pokračovanie 3724.16.1 Definícia skrutkového kompresora 3724.16.2 Rozdelenie skrutkových kompresorov 3734.16.3 Jednoskrutkové kompresory 3744.16.4 Dvojskrutkové kompresory 3754.17 Turbokompresory 402 Literatúra 412 O autorovi Ing. Marián Blaha, CSc.

Ing. Marián Blaha, CSc., je rodákom z Važca. Narodil sa 6.5. 1939. Vysokú školu začal navštevovať v Košiciach, odkiaľ prešiel na ČVÚT Praha. V roku 1962 ukončil štúdium a nastúpil do práce v n.p. Calex. V roku 1968 ukončil postgraduálne štúdium na ČVÚT na tému vysokotlaká klimatizácia a v roku 1986 úspešne obhájil vedeckú ašpirantúru Stretávame sa s ním pravidelne na stránkach nášho časopisu, v zborníkoch, je autorom učebných textov, garantoval odbornú úroveň mnohých odborných podujatí a založil úspešnú medzinárodnú konferenciu "Kompresory" teraz už sponzorovanú Medzinárodným ústavom pre chladenie v Paríži ap. Je Čestným členom SZ CHKT a nositeľom medaily za vynikajúce výsledky v oblasti vývoja a aplikácií chladiacej a klimatizačnej techniky. Želáme mu, aby jeho záujem o náš odbor pretrval a svoje bohaté skúsenosti vo výskume, výrobe a tiež aplikáciách chladiacej a klimatizačnej techniky nám tak, ako to len on vie, naďalej nezištne, ochotne, srdečne odovzdával.

Pri spracovaní učebných textov spolupracuje s viacerými odborníkmi najmä s Prof. Havelským, PhD., Ing. Klazarom, Ing. Zdeňkom Čejkom, CSc. a ďalšími našej odbornej verejnosti známymi odborníkmi.


4.16 CHLADIVOVÉ KOMPRESORY – III. pokračovanie Ing. Marián Blaha, CSc., Dr. Tibor Blaha, Ing. Peter Blaha Úvod Rozdelenie chladivových kompresorov je v /L1/, na strane 199. Rozdelenie chladivových kompresorov podľa výkonu je na strane 197. Do osemdesiatych rokoch minulého storočia sa konštruovali a používali skrutkové kompresory pre stredné výkony s dopravovaným hodinovým objemom od asi 300 m3/h (0,083 m3/s). Horná hranica skrutkových kompresorov je asi do hodinového dopravovaného výkonu 6000 m3/h. V súvislosti so zdokonalením obrábacích strojov rotorov, hlavne ich presnosti výroby rotorov skrutkových kompresorov, sa začali posúvať výkony smerom k nižším výkonom a v osemdesiatych rokoch sa na trhu ponúkali výkony už od 84 do 250 m3/h (0,023 až 0,070 m3/s) a týmito výkonmi začali konkurovať piestovým kompresorom podobného výkonu v chladiacich zariadeniach supermarketov, klimatizátorov pre priemyselné účely a iných prípadoch použitia. Neustály vývoj výkonnejšej výpočtovej techniky v posledných 30 rokoch umožnil aj zlepšenie konštrukcie rotorov skrutkových kompresorov: zdokonalili sa profily skrutiek (rotorov), čím sa dosiahlo optimum plôch medzier pre priečne a pozdĺžne utesnenie vo vnútri skrutkového kompresora. 4.16.1 Definícia skrutkového kompresora a tok chladiva v kompresore Skrutkový kompresor – rotačný kompresor s rotujúcim/i/ skrutkovicovým/i/ rotorom/i/, ktorý/é/ má/majú/ pevnú os otáčania, pričom kompresia prebieha staticky.

Obrázok 321 Otvorený dvojskrutkový kompresor firmy Bitzer. Legenda: 1 – hlavný rotor, 2 – vedľajší rotor, 3 – valčekové ložisko, 4 – spätný ventil, 5 – výkonová regulácia / odľahčenie rozbehu, 6 – ventil na odľahčenie tlaku (rozdiel tlaku), 7 –vstrekovanie oleja, 8 – teplotný snímač vytlačovaného plynu, 9 – upchávka s kovovým mechom, 10 – príruba na zabudovanie motora, 11 – jemný filter na saní, 12 – servisný kryt filtra. Povedali sme, že pri piestových kompresoroch sa dnes vyskytuje len konštrukčné zhotovenie s protismerným tokom chladiva. Pri skrutkových kompresoroch vstupuje sacia para chladiva do valca a vo z valca v tom istom smere prúdenia chladiva – sú jednosmerné.


4.16.2 Rozdelenie skrutkových kompresorov Skrutkové kompresory sa rozdeľujú podľa konštrukcie a počtu skrutiek (rotorov) na:

jednoskrutkové, ktoré sa označujú tiež pojmom jednorotorové, dvojskrutkové (dvojrotorové).

Obrázok 322 (vľavo ): Princíp jednoskrutkového (jednorotorového) polohermetického kompre – sora, pozrite aj obr. 126. Obrázok 323 a) (vpravo hore):Jednoskrutkový (jedno - rotorový) polohermetický kompresor japonskej firmy Daikin b)Skrutkový jednorotorový kompresor Daikin so štvorcestným ventilom pre tepelné čerpadlo.

Obrázok 324 (vľavo): Polohermetický dvojskrutkový (dvojrotorový) kompresor firmy Bitzer HS – série 53, 64 a 74. Obrázok 325 (vpravo): Polohermetický dvojskrutkový (dvojrotorový) kompresor firmy Bitzer HS – séria 85, SP – 110 – 2, verzia 50 Hz. Obrázok 326 (vľavo): Polohermetický dvojskrutkový (dvojrotorový) kompresor firmy Bitzer CSH – séria 65 – 75 – 85 – 95 Obrázok 327 (vpravo): Hermetický dvojskrutkový (dvojrotorový) kompresor firmy Bitzer VSK 31/ VSK 41, SP – 300 – 5

11

2

a/

b/


Podľa polohy osi (osí) skrutky (skrutiek) rozdeľujeme kompresory na:

horizontálne, pozrite obr. 321, 323, 324 a 325 vertikálne, pozrite obr.328.

Z hľadiska tesnosti konštrukcie sa kompresory rozdeľujú na:

otvorené, pozrite obr. 321, polohermetické, pozrite obr. 322, 323 a 324 a hermetické, pozrite obr. 325.

Rozsah vyparovacích a kondenzačných teplôt skrutkových kompresorov určuje tzv. vstavaný tlakový pomer a vyrábajú sa pre:

klimatizačný rozsah rozsah stredných teplôt rozsah nízkych teplôt rozsah pre tepelné čerpadlá.

Obrázok 328 (vpravo hore): Polohermetický dvojskrutkový kompresor firmy Ärzener Maschinenfabrik GmbH s vertikálnym usporiadaním skrutiek (rotorov): rad kompresorov VARISCREW má 3 typy vo výkonovom rozsahu 96 až 1000 m3/h v regulačnom rozsahu 2950 až do 12000 ot/min použitím meničov frekvencie, pracujúcich od 50 do 200 Hz), na fluóruhlovodíkové chladivá R143a, R404A, R407C, R410A a sú uspôsobené pre aj použitie chladiva CO2 a so špeciálnym motorom z legovaného hliníka aj pre amoniak. Podľa triedy zhotovenia sa skrutkové kompresory takmer vo všetkých firmách vyrábajú v zhotovení v triede:

normálnej – pre teplotu okolia do +32°C tropickej – pre teplotu okolia do +43°C.

Podľa počtu stupňov sa skrutkové kompresory rozdeľujú na:

jednostupňové a dvojstupňové.

4.16.3 Jednoskrutkové (jednorotorové) kompresory Princíp kompresora je znázornený na obrázkoch 126 a 322. Má jeden rotor, ktorý má šesť drážok, čím sa vytvorí skrutkové ozubenie, pozrite obrázok . Konštrukcia má dve hviezdice, z ktorých každá má 11 zubov, ktoré vytvárajú oddelené priestory, v ktorých sa uskutočňuje nasávanie, stlačovanie a vytlačovanie chladiva. Zuby hviezdic sa nedotýkajú skrutkovicového rotora. Utesnenie kompresora sa dosahuje olejom. Sacia para chladiva sa vedie medzi skrutkovicový rotor a stranové zuby hviezdic, kde sa zhusťuje v stále menšom objeme. Jednoskrutkové kompresory vyrába asi päť firiem na svete, medzi nimi aj japonská firma Daikin, ktorá ako prvá začala vyrábať takýto kompresor v polohermetickom zhotovení, pozrite obr. 323a,b. Daikin ponúka tento kompresor v ôsmych typových veľkostiach pre výkony asi od 120 do 600 kW s chladivom R407C, R22 a R134a.


Rad kompresorov je uvedený v Tab.55. Základná štruktúra tohto kompresora sa 10 rokov nezmenila od vtedy, čo bol uvedený prvý raz na trh. V r. 1977 boli urobené zmeny na modeloch výkonu 40 – 60 HP. V priebehu tejto konštrukčnej zmeny sa vyvinula aj technológia výroby vzhľadom na nový konštrukčný rad jednoskrutkových kompresorov menovitého výkonu motora 40 až 150 kW, ktorý mal 6 modelov. V r. 2002 bol tento rad predstavený a uvedený na trh a jeho vlastnosťou je vysoká účinnosť, spoľahlivosť a kompaktnosť. Modely na chladenie sú rozšírené o modely pre tepelné čerpadlá, ak sa použije štvorcestný ventil. Chladiace zariadenia s týmito kompresormi pracujú aj na Slovensku. Odstupňovanie výkonov jednoskrutkových kompresorov Daikin je v Tab. 55. Tabuľka 55 Jednoskrutkové kompresory na chladivá R407C a R134a fimy Daikin

Typ – model Pre R407C

Menovitý výkon motora /HP/

Chladiaci výkon kW, 50/60 Hz, ARI

Typ – model Pre R 134a

Menovitý výkon motora /HP/

Chladiaci výkon kW, 50/60 Hz, ARI

ZHC3L 40 122/149 ZHA5L 40 116/143 ZHC3W 50 159/156 ZHA5W 50 157/193 ZHC5L 60 194/237 ZHA7M 60 203/250 ZHC5W 80 260/312 ZHA7W 80 250/308 ZHC7L 100 336/405 ZHA9L 100 291/360 ZHC7W 120 404/488 ZHA9W 120 417/499 ZHC9L 150 483/579 ZHA23L 150 498/610 ZHC9W 180 604/724 - - -

Jednoskrutkové kompresory vyrába aj holandská firma Grassso: rotor je z hliníkovej zliatiny, hriadeľ z oceli, blok kompresora zo sivej liatiny. 4.16.4 Dvojskrutkové (dvojrotorové) kompresory Najskôr sa vyrábali dvojskrutkové kompresory, vďaka svojej jednoduchej konštrukcii, malého počtu súčiastok a svojej vysokej spoľahlivosti pre veľké chladiace výkony v priemyselnom chladení. Po uvedení počítačovej techniky do výrobnej praxe a zdokonalení výrobných strojov na výrobu skrutiek skrutkového kompresora, sa začali vyrábať aj skrutkové kompresory pre menšie chladiace zariadenia. 4.16.4.1 Konštrukcia dvojskrutkového kompresora a proces stlačovania chladiva V porovnaní s piestovými kompresormi, kde vstup a výstup chladiva je protismerný, je v skrutkových kompresoroch tok chladiva jednosmerný. Pri skrutkových kompresorov musia byť veľmi presne vyrobené nielen dve vzájomne ozubené skrutky (rotory sa nazývajú hlavný – tiež „mužský“ - poháňaný a vedľajší - tiež „ženský“), ale taktiež veľmi presne musí byť vyrobená skriňa skrutkového kompresora. Náročnosť výroby skrutiek a skrine vyplýva z ďalšieho popisu, pozrite obr.329, na ktorom je v rezoch polohermetický skrutkový kompresor. Nasávanie pár z výparníka sa deje pohybom dvoch skrutiek so šikmými zubami, ktoré tvoria pár rotorov (hlavný a vedľajší), medzi ktorými nastáva postupné stlačovanie pár chladiva hranami zubov na hlavnom rotore a ich vtláčanie do medzier zubov vedľajšieho rotora: rotory uzatvárajú medzi sebou a vytvárajú pracovný priestor. Medzera pracovného priestoru predstavuje rádove μm (mikrometre). Para chladiva sa pohybuje pracovným priestorom stále jedným smerom, ktorý je daný otáčaním rotorov. Medzera medzi rotormi sa však neustále zmenšuje v smere dopravovaného chladiva a tlak v pracovnom priestore sa stále zvyšuje.


Čelný pohľad

Obrázok 329: Čelný pohľad a pôdorys polohermetického kompresora BITZER SH.74 Legenda: 1 – hlavný rotor, 2 – vedľajší rotor, 3 – valčekové ložiská, 4 – spätný ventil, 5 – výkonová regulácia / odľahčenie rozbehu, 6 – Vi – regulácia 7 - diferenciálny nadprúdový ventil, 8 – vstrekovanie oleja, 9 – ochrana proti prehriatiu vytláčaného plynu, 10 – vstavaný motor, 11 – krabica elektrickej inštalácie, 12 – zariadenie motorovej ochrany (nie je znázornené). Najdôležitejšie súčasti sú hlavný 1 a vedľajší rotor 2, ktoré sú uložené na obidvoch stranách skrutiek na valčekových ložiskách 3. Táto konštrukcia nemá pracovné ventily. Spätný ventil 4 vo výtlačnej komore zabraňuje spätnému pôsobeniu tlaku chladiva na rotory a zamedzuje roztočenie rotorov v dobe státia kompresora. Je však potrebný ešte ďalší spätný ventil pri realizácii projektu chladiaceho okruhu na zabránenie nebezpečia vniknutia kvapalného chladiva z kondenzátora do kompresora pri jeho zastavení. Toto opatrenie zabráni možnému poškodeniu kompresora pri jeho opätovnom rozbehu.

Sacie pot rubie

Výt lačnépot rubie

Pohľadz hora


V hermetickom a polohermetickom kompresore je vstavaný trojfázový asynchrónny elektromotor 10, ktorého stator je uložený v skrini kompresora a rotor je uložený letmo na hriadeli. Hriadeľ je súčasťou hlavného rotora 2. Ochladzovanie motora sa zabezpečuje parami chladiva, ktoré prúdi otvormi v rotore elektromotora a medzerou medzi statorom a rotorom a tým ho intenzívne ochladzuje. Zmes chladiva a oleja prúdi do odlučovača oleja a chladivo z odlučovača – už len s malým množstvom oleja – do kondenzátora. V skrutkovom kompresore sa nachádza veľmi veľa oleja, ktorý sa odlúči od chladiva v odlučovači oleja a hromadí sa v zberači oleja, ktorý je súčasťou odlučovača. Veľmi malá medzera medzi rotormi a taktiež medzera rotorov ku skrini sa utesňuje dynamicky pomocou oleja, ktorý sa vstrekuje priamo do medzery medzi zubami rotorov, k čomu je potrebný separátny olejový okruh, pozrite obr.333, resp. obr.334. Časť tohto oleja sa použije na mazanie valčekových ložísk. Zo zberača oleja sa olej privádza opäť ku skrutkovému kompresoru pomocou:

rozdielu tlakov na stlačenie a nasávanie – pri malých a stredných výkonoch, resp. olejového čerpadla – používa sa pri veľkých výkonoch, pozrite obr.332.

Kompresor má svojou konštrukciou daný len jeden smer otáčania, pri nesprávnom smere otáčania rotorov by mohlo nastať jeho poškodenie. 4.16.4.2 Asymetrický profil rotorov Po nástupe výpočtovej techniky nastal vývoj profilov rotorov. Tým sa dosiahlo optimum plôch medzier pre utesnenie plynu vnútri skrutkového kompresora. Utesnenie plôch medzier je:

priečne pozdĺžne

Priečne utesnenie je utesnenie medzi medzerami zubov, ktorými sa koná stláčací proces ku zubovým medzerám, v ktorých sa koná nasávací proces. Kvalita utesnenia závisí od tvaru profilu a na presnosti zhotovenia. Pozdĺžne utesnenie je utesnenie medzi susednými zubami v rozsahu, v ktorom sa koná zmenšovanie medzery zubov – na stlačovanie plynného chladiva. Pozdĺžne utesnenie tým prebieha medzi hlavou zubov a skriňou. Obrázok 330 Profily rotorov skrutkových kompresorov

Zo začiatku existencie výroby skrutkových kompresorov sa používali jednoduché rotory, ktorých profil boku zubu bola kružnica.


Neskôr sa zhotovovali asymetrické profily a tie sa používajú dodnes. Pomer počtu zubov bol 4:6, dnes je 5:6 alebo 5:7. Taktiež došlo ku optimalizácii rozmerov. Rozhodujúci je pomer dĺžky a priemeru rotorov L/D. Dĺžka zubov a výška zubov je ohraničená potrebnou pevnosťou voči ohnutiu a požiadavkou minimálnej pevnosti. Obrázok 331 Profily zubov rotorov dvojskrutkových kompresorov Záber rotorov oddeľuje výtlačnú stranu(2) od sacej strany (1), pozrite obr. 331. Na sacej strane (1) sa koná zväčšovanie kompresného priestoru, zatiaľ čo súčasným zmenšovaním na výtlačnej strane (2) sa dosahuje proces stlačovania. Stlačovanie sa robí v smere obvodu a axiálne . Na výrobu rotorov sa používa liatina kvality (GGG60-70) a oceľ. 4.16.4.3 Mazacia, chladiaca a tesniaca funkcia oleja V skrutkovom kompresore olej:

maže trecie dvojice kompresora chladí súčasti kompresora a dynamickým spôsobom (vstrekovaním pomocou dýzy) hydraulicky utesňuje vôle

medzi rotormi a vôle medzi skriňou a rotormi. Na tesniacu funkciu kompresora je potrebné veľké množstvo oleja. Separátny olejový okruh sa používa pre väčšie výkony. Pritom sa neprekročí požadovaná konečná teplota zmesi chladiva a oleja t2, pozrite obr. 332. Keďže ide o zmes chladiva a oleja, izotermické stlačenie sa nemôže dosiahnuť. Požadovaná konečná teplota na výtlaku nie je prekročená, pretože para chladiva počas procesu stlačovania sa olejom ochladzuje. Obrázok 332 Teplota konca stlačenia v diagrame log p – h, ak skrutkový kompresor je chladený, alebo je bez chladenia vstrekovaným olejom do skrine rotorov. Ochladeným olejom v odlučovači, v potrubí, v chladiči a ostatných členoch olejového okruhu, sa ochladzuje aj stláčané chladivo.

Tlak

p v

bar

och

h v kJ/kg

Koncová teplotastlačenia s chladení oleja

Koncová teplotastlačenia bez chladenia oleja


Pretože fluoruhlovodíkové chladivá, ako napr. R134a, R404A a R507, vyžadujú esterový olej, vzniká v pracovnom priestore roztok z chladiva a z esterového oleja, ktorého rovnovážny roztok závisí od tlaku a teploty v odlučovači oleja. To spôsobuje, že viskozita roztoku oproti čistému oleju klesne, keďže sa rozpustí až 25% oleja v chladive, ale na druhej strane sa môže olej aj z chladiaceho zariadenia ľahšie vrátiť do kompresora, lebo tečúca schopnosť oleja zostáva aj pri nízkych teplotách. Z dôvodov rozpustnosti chladiva v oleji sú však potrebné zvláštne opatrenia pre návrat oleja do kompresora. Pre daný skrutkový kompresor sa použije len taký olej, ktorý predpisuje výrobca kompresora. Sú veľmi prísne požiadavky na viskozitu, rozpustnosť a penivosť oleja pri styku s chladivom. Vzhľadom na tesnosť medzi rotormi a aj medzi rotormi a skriňou sa používa olej vyššej viskozity. Olej sa chladí pri veľmi veľkom tepelnom zaťažení v týchto prípadoch:

-pri nízkych vyparovacích teplotách a teda vysokých tlakových pomeroch, -pri maximálnom prehriatí sacích pár, -z prevádzkových dôvodov (výkonová regulácia, ECO). Olejový okruh na odlúčenie oleja od chladiva a na chladenie a čistenie oleja je na obr. 333 – olej je ochladzovaný vo výmenníku tepla, ktorý je ochladzovaný vodou. Na obr. 334 je schéma olejového okruhu na odlúčenie oleja od chladiva a aj na čistenie a chladenie oleja – olej je chladený vo výmenníku tepla, ktorý je ochladzovaný vzduchom.

Obrázok 333 Olejový okruh chladený vodou. Legenda:1 – skrutkový kompresor, 2 – olejový filter, 3 – prietokový spínač oleja, 4 – elektromagnetický ventil 5 – priezorník, 6 – odlučovač oleja, 7 – spínač hladiny oleja, 8 – termostat oleja, 9 – vyhrievanie oleja, 10 – olejový chladič, 11 – spätný ventil, 12 – magnetický ventil (v dobe státia, ak je potrebný). Okrem vodou chladeného chladiča oleja sa často používa vzduchom chladený chladič oleja

a môžu sa použiť i ďalšie iné spôsoby ochladzovania oleja. Chladič oleja 10 a magnetický ventil 4 sa umiestňujú čo najbližšie ku kompresoru. Nesmú vzniknú plynové mŕtve kúty a pri návrate oleja do kompresora nesmie nastať vyprázdnenie zásoby oleja v odlučovači oleja počas doby státia, preto sa olejový chladič umiestňuje pod kompresorom a odlučovačom a v olejovom okruhu je zabudovaný magnetický ventil 4. Obrázok 334: Schéma olejového okruhu s výmenníkom chladeným vzduchom. Legenda: 1 – skrutkový kompresor, 2 – olejový filter, 3 – prietokový spínač oleja, 4 – elektromagnetický ventil, 5 – priezorník, 6 – odlučovač oleja, 14 – vzduchom chladený olejový chladič, 15 – zmiešavací ventil, 16 – termostat zapnutia a vypnutia ventilátora chladiča, 17 – kondenzátor chladiva.

1

2

3

4 5

6

23

4

55

47

1415

16

17


Pri nižších dopravovaných objemoch chladiva obeh oleja sa uskutočňuje tlakovým rozdielom ku miestu vstrekovania do skrutkového kompresora a nie je tu potrebné olejové čerpadlo, pretože tlak v mieste vstrekovania oleja (pomocou dýzy) prevyšuje sací tlak o malú hodnotu. Pritom prúdiaci olej, podľa obr.333, musí prekonať odpory filtra 2, magnetického ventilu 4 a ostatných indikačných prvkov toku chladiva a dopravuje sa aj do komory ložísk rotorov. Zásoba oleja je v zásobníku chladiva, ktorý je sústredený v odlučovači oleja. 4.16.4.4 Regulácia výkonu skrutkového kompresora Pri piestových kompresoroch pracovné ventily samočinne otvárajú, keď sa zvýši tlak v tlakových nástavcoch kompresora. Pri skrutkových kompresoroch otvára vstup a výstup pracovného média nezávisle na tlaku. Proces vstupu a výstupu je nútene riadený vytvorením kanálov pre vstup a výstup a jeho riadiacimi hranami. Mieru vnútorného stlačenia definuje geometrické pomerné číslo, ktoré sa všeobecne označuje Vi . Hodnota Vi je pomer vytvorený z objemu pri uhle otáčania rotora „vstup zatvára“ ku objemu vytvorenému pri uhle otáčania rotora „výstup otvára“. Pri skrutkovom kompresore sa pohybujú vstupné otvory, a to z čelnej strany medzier zubov rotorov s veľkou rýchlosťou, takže para chladiva sa musí urýchliť už vo fáze nasávania na obvodovú rýchlosť rotorov. V technickej súčasnej praxi sa pracovné médium urýchľuje na vyššiu vstupnú rýchlosť už v skrini rotorov v nasávacom rozsahu a pred vstupom do medzery medzi zubami, pozrite obr.335. Obrázok 335 Schéma skrutkového kompresora so znázornením vstupného a výstupného kanála a posúvačov, pomocou ktorých sa reguluje výkon kompresora. Spôsob regulácie výkonu skrutkového kompresora sa robí v závislosti od dopravovaného výkonu kompresora. V chladiacich zariadeniach sa používajú sa tieto spôsoby regulácie výkonu pri čiastočnej záťaži:

a) zapínaním a vypínaním chladiaceho zariadenia – to je tzv. štart – stop regulácia. Používa sa pri malých chladiacich zariadeniach – prevádzka chladiaceho zariadenia je prerušovaná.

Sací nást avec Vst upný otvor Výst upný otvor

Sekundárny posúvač

Primárnyposúvač

Výtlačnýnást avec

Sacia skriňa Skriňa rot orov Výt lačná skr iňa


Túto reguláciu preberieme podrobnejšie v kapitole „Regulácia a regulačné zariadenia.“ b) použitím frekvenčného meniča je možné dosiahnuť plynulú bezstupňovú zmenu

počtu otáčok. Pri skrutkových kompresoroch sa uskutočňuje zmena počtu otáčok pri konštantnom stupni plnenia zubových medzier. Riešenie, s použitím frekvenčného meniča, je energeticky najlepšie z hľadiska nákladov a hospodárnosti pre stredné a veľké chladiace zariadenia, s reguláciou medzi asi 30 a 100%. Túto reguláciu preberieme v kapitole „Regulácia a regulačné zariadenia.“

Obrázok 336 Konštrukčné riešenie regulácie malého a stredného výkonu skrutkového kompresora pomocou riadiacich piestov.

c) zmena počtu otáčok pomocou motorov s prepínateľnými pólmi. Prepínaním je možné dosiahnuť dva počty otáčok, v dvoch stupňoch. Pri skrutkových kompresoroch sa uskutočňuje zmena počtu otáčok pri konštantnom stupni plnenia zubových medzier. Túto reguláciu preberieme v kapitole „Regulácia a regulačné zariadenia.“ d) otváranie a zatváranie vnútorných kanálov, pozrite obr. 336, 337, 338. Tento spôsob regulácie dominuje – používa sa najviac pri skrutkových kompresoroch. Táto regulácia sa konštrukčne líši:

1. pomocou zdvihu riadiaceho ventilu regulačného hydraulického systému – ide

o bezstupňovú reguláciu výkonu (pozrite obr. 336). Táto regulácia sa používa pri skrutkových kompresoroch malého a stredného výkonu, asi do 200 m3/h. Regulačný systém sa skladá z piestov pri hlavnom a vedľajšom rotore, na ktorý, pôsobí tlak hydrauliky. Pri prevádzke s plnou záťažou je piest (prilieha) v jednej rovine s prírubou čela (pozrite obr. 336 vpravo). Tento prevádzkový stav identicky zodpovedá, ako pri kompresoroch bez regulácie výkonu. Také straty, ako v bode d)2., tu nenastávajú. Pri prevádzke s čiastočnou záťažou sa pohybujú piesty do spätnej polohy, pričom sa odkrýva kanál ku sacej strane (pozrite obr. 336 vľavo).

Magnet ický vent il(bez prúdu)

Prevádzka s čiastočnou záťažou/Odľahčenie pri rozbehu

Piest riadenia

Olej riadeniaMagnet ický vent il(pri napät í)

Prevádzka pri plnej záťaži


2. pomocou riadiacich posúvačov. Tento spôsob sa používa na reguláciu výkonu veľkých skrutkových kompresorov pre priemyselné chladenie, ako je vyššie uvedená hranica dopravovaného výkonu, to znamená nad 200 m3/h, pozrite obr.337. V tomto prípade sa mení regulované dopravované množstvo chladiva z medzier medzi zubami riadiacim (i) posúvačom (mi), usporiadaným (i) pod párom rotorov (hlavným a vedľajším) pri začiatku stláčania. Presunutím nasávacej riadiacej hrany sa späť dopravuje časť dopravovaných pár chladiva opäť na saciu stranu. Obrázok 337 Schéma regulácie dopravovaného množstva pomocou riadiaceho posúvača. S reguláciou riadiacim posúvačom sa môže regulovať dopravované množstvo v rozsahu 10 až 100%. Potrebný výkon pohonu a dopravovaný objem nie sú úmerné dráhe riadiaceho posúvača.

a) b) c)

Obrázok 338 Regulácia chladiaceho výkonu posúvačom. a) Maximálna poloha

pri regulovanom chladiacom výkone b) Tok chladiva pri prevádzke s čiastočnou záťažou c)Minimálna poloha pri regulovanom chladiacom výkone.

Vstavaný objemový pomer Vi – automatická regulácia Vzhľadom na to, čo bolo vyššie uvedené pri skrutkových kompresoroch, veľkosť a geometria výstupného otvoru (tzv. okna) vo výtlačnom nástavci určujú zabudovaný (vstavaný) objemový pomer, ktorý, pre určité chladivo, musí byť v definovanom vzťahu, ku pracovnému tlakovému pomeru, aby sa zamedzilo stratám účinnosti pri nadmernom, resp. nedostačujúcom stlačení chladiva, pozrite obr.339.

Vst upná rovinaVýst upná rovina Hlavný rot or Vedľajší rotor

Zdvih kompresora

Rotor

Vtok

Výtok

Spät nýt ok

Riadiaciposúvač

Dĺžka rot ora

Zdvihpusúvača

Riadiaci posúvač Skriňa

Sekundárny posúvač

Bypassovýotvor

Primárnyposúvač

Riadiacahrana


Obrázok 339 vpravo: Priebeh pri stlačovaní média v skrutkovom kompresore: 1 – priebeh stlačovania 2 – straty pri nadmernom stlačení, 3 – stlačenie s Vi reguláciou. Optimum dopravnej účinnosti je tiež len pri jednom pomere kondenzačného a vyparovaciemu tlaku – t.j. pri menovitom tlakovom pomere, Pri inom (regulovanom) vyparovacom tlaku je horšia dopravná účinnosť, ak sa odchyľuje kondenzačný tlak smerom nadol alebo nahor. Ak sa zmení tlakový pomer dochádza k pretlaku alebo podtlaku a toto citeľnejšie zväčšuje straty stupňa účinnosti pri skrutkových kompresoroch malých a stredných výkonov v porovnaní s veľkými výkonmi. Firma Bitzer má pri polohermetických kompresoroch vyvinutý nový systém pre úplnú automatickú Vi reguláciu, pozrite obr. 336. Pomocou regulácie mikroprocesormi sa prispôsobuje zabudovaný (vstavaný) pomer objemov daným podmienkam chladiaceho zariadenia. Skrutkové kompresory sú univerzálne použiteľné, lebo oblasť ich použitia je daná klimatizačným rozsahom až po nasadenie pri veľmi nízkych mínusových teplotách. V jednostupňovom zapojení sa môžu dosiahnuť i veľmi vysoké tlakové pomery. 4.16.4.5 Hydraulické zapojenie a riadenie polohermetických kompresorov Na obr.340 je schéma hydraulického zapojenia pri polohermetických skrutkových kompresoroch. Prestavením posúvača 7 sa reguluje nasávaný objem. Ak je posúvač úplne vľavo, potom je naplnený celý profil pracovného priestoru. Ak sa posúva piest vpravo, stále sa zmenšuje profil pracovného priestoru. To znamená, že sa menej chladiva nasaje, zmenši sa hmotnostný tok chladiva a tým aj chladiaci výkon. Posúvač je riadený hydraulickým piestom. Keď otvorí ventil CR4, stúpa tlak v tlakovej komore 3 a posúvač je tlačený ku sacej strane – chladiaci výkon stúpa. Keď je otvorený ventil SR1, CR2 alebo CR3, zníži sa tlak, ktorý pôsobí na hydraulický piest. Vytlačovaným plynom sa piest pohybuje k sacej strane. Štart kompresora V dobe státia kompresora je otvorený magnetický ventil CR3 (pozrite obr.340) a tým je odstránený tlak v tlakovej komore a posúvač tlačí pružina k výtlačnej strane. Pri zapnutí sa skrutkový kompresor rozbehne, lebo je v odľahčenom stave. Ak je to potrebné, aktivuje sa magnetický ventil CR4 a presunie posúvač ku sacej strane. Chladiaci výkon stúpa.


Obrázok 340 Schéma hydraulického zapojenia polohermetických skrutkových kompresorov Bitzer radu CSH, s pripojením na ekonomizér. Legenda: 3 – tlaková komora, 4 – hydraulický piest, 5 – pružina, 7 – regulačný posúvač

Obrázok 341 Bezstupňová regulácia výkonu skrutkového kompresora. 1 – riadená veličina, 2 – riadiaci termostat, výstupný signál na generátor hodinových impulzov, 3 – magnetické ventily CR, aktivované sú generátorom hodinových impulzov. Legenda: A..D - prevádzkové body, Xmax - horný spínací bod, X - riadená veličina, Xmin - dolný spínací bod, Xset - menovitá hodnota, Xreal - skutočná hodnota, H - nastavený regulačný rozsah, CAP - zvýšená potreba chladu, CAP - potreba chladu sa nemení, CAP - znížená potreba chladu, ON - magnetický ventil CR otvára, OFF - magnetický ventil zatvára, T1, T3 - impulzný čas (asi 0,5- max 1s),T2, T4, - čas zastavenia, T - čas

Sacia para

ECO Vytlačovaný plyn

Tlakoleja

34

57


4.16.4.6 Bezstupňová regulácia výkonu a) Spotreba chladu sa nemení Bezstupňová regulácia výkonu sa používa pri systémoch, kde sa požaduje vysoká regulačná presnosť. Princíp regulácie je na obr. 341. Ak je skutočná hodnota v nastavenom rozsahu H, spotreba chladu sa nemení, posúvač sa nemusí prestaviť a neaktivuje sa žiaden magnetický ventil. Riadená veličina môže byť teplota vzduchu, alebo teplota vody na výparníku, alebo sací tlak. b) Spotreba chladu sa zvýši Ak prekročí skutočná hodnota horný spínací bod, potom to znamená, že nastáva zvýšená potreba chladu (pozrite prevádzkový bod A na obr.341). Magnetický ventil CR4 otvára v krátkych časových intervaloch, až skutočná hodnota je znovu v nastavenom rozsahu. Kompresor teraz pracuje s vyšším chladiacim výkonom. c) Potreba chladu sa zníži Zníženie potreby chladu sa aktivuje znížením spínacieho bodu (prevádzkový bod C). V tomto prípade otvára magnetický ventil CR3 v krátkych intervaloch tak dlho, až sa dosiahne dolný spínací bod (prevádzkový bod 4 na obr. 341). Kompresor pracuje pri zníženom výkone. Magnetickými ventilmi CR3/CR4 sa reguluje bezstupňove chladiaci výkon kompresora v medziach 100% a 25%. 4 – stupňová regulácia sa používa pri zariadeniach s veľkou zotrvačnosťou, ako napr. pri nepriamom chladení – pri chladičoch kvapalín. 4.16.4.7 Odstupňovanie výkonu radu skrutkových kompresorov Obrázok 342 Odstupňovanie radu kompresorov CSH–série 65 – 75 – 85 – 95 , pri 50 Hz s dopravovaný objemom 137 až 910 m3/h. Rad má vysokú dopravnú účinnosť, výkonovú reguláciu medzi 4 – stupňovou a bezstupňovou, tichý chod, technologicky sú riešené s najvyššou presnosťou výroby. Používajú sa chladivá R134a, R404A, R507, R407C, R717 a na požiadanie sa môžu použiť i ďalšie ekologické chladivá. Skrutkové kompresory pri jednostupňových chladiacich zariadeniach a veľmi veľkých tlakových pomeroch sú vybavené tzv. ekonomizérom.

Dopr

avov

aný

obj

em m

/h3


4.16.4.8 Dodatočné chladenie pomocou priameho vstrekovania chladiva Priame vstrekovanie do pracovného priestoru skrine rotorov sa používa pri vyšších kondenzačných a/alebo nižších vyparovacích teplotách. Podchladené chladivo vstupuje do kompresora nástavca ECO (pozrite aj obr. 340) a vstrekuje sa do pracovného medziskutkového priestoru pomocou dýzy. Obrázok 343 Dodatočné chladenie s priamym vstrekovaním chladiva pre kvapalinový chladič s kompaktným dvojskrutkovým polohermetickým kompresorom firmy Bitzer. Legenda: 1 – kompresor, 2 – kondenzátor, 3 – zberač kvapalného chladiva, 4 – chladič kvapaliny (výparník), 5 – filter – dehydrátor, 6 – priezorník, 7 – magnetický ventil v kvapalinovom potrubí, 8 – expanzný ventil. Dýza a k nej potrebný adaptér tvoria jeden celok a zasúvajú sa do kanála ECO (obr. 340). Dýza je zosúladená s dopravovaným množstvom chladiva. Pre napájanie dýzy chladivom bez bublín, musí byť rúrka s podchladeným chladivom vedená najskôr smerom nadol (pozrite obr.343). Dodatočnými komponentmi toho zapojenia sú magnetický ventil pred vstupom do nástavca ECO a termostat, ktorým sa reguluje teplota vstupujúceho chladiva v medziach 100°C (teplota vypnutia) až 110°C (teplota zapnutia). Nakoľko sa môže vyskytnúť chvenie, musia byť kvapalinové potrubie a magnetický ventil (pred vstupom do nástavca ECO) prichytené. Prívodné potrubie podchladeného chladiva, vzhľadom na dýzu a veľmi presne zhotovené profily skrutkových rotorov kompresora, musia byť absolútne čisté. Namiesto dýzy sa môžu použiť tiež špeciálne expanzné ventily /L16/. 4.16.4.9 Prevádzka skrutkového kompresora s ekonomizérom Na obr. 344 je znázornená štandardná prevádzka a prevádzka s ekonomizérom.

Obrázok 344 Pracovný proces pri štandardnej prevádzke (obrázok vľavo) a prevádzke s ekonomozérom (obrázok vpravo) kompresorov CSH fy Bitzer Legenda: 1 – nasávanie, 2 – proces stlačenia, 3 – vytlačovanie, 4 – nedostatočné stláčanie (podkompresia) – v závislosti na podmienkach prevádzky, 5 – uhol otočenia hlavnej skrutky (rotora), p – tlak.

1

2

3

4

5 6

78


Skrutkové kompresory pre použitie v chladiacich zariadeniach s ekonomizérom majú dva nasávacie nástavce (otvory) na skrini skrutiek:

prvý pre vstup pary z výparníka do kompresora a druhý pre podchladenú kvapalinu z kondenzátora do ekonomizéra, pozrite obr.340, kde je

pod pozíciou ECO, vyznačený kanál prívodu kvapaliny. ECO kanálom sa môže dosiahnuť pri jednostupňovom skrutkovom kompresore pomocou podchladenia okruhu alebo dvojstupňovej expanzie chladiva, nielen zlepšenie chladiaceho výkonu, ale aj výkonového čísla COP (pozrite obr.344), nezávisle na stave záťaže kompresora. Výhody tejto prevádzky oproti štandardnému zhotoveniu sa prejavia hlavne pri vysokých tlakových pomeroch. S jedným kompresorom, ktorý má aj vstup pre ECO, je možná prevádzka ECO:

a) pri jednostupňovej expanzii chladiva s podchladením chladiva v chladiacom okruhu podľa obr.345,

b) pri dvojstupňovej expanzii chladiva a so stredotlakovou nádobou SN, pozrite obr.346. Obrázok 345 Napájanie pri jednostupňovej expanzii Legenda:1 – vstup sacej pary z výparníka do kompresora, 2 – para chladiva po stlačení, 3 – vstup pár do kompresora z ECO, 5 – stlačenie v kompresore pri nižšej teplote, 10 – adiabatické stlačenie chladiva, 6 – vstup skondenzovaného chladiva do ŠV1, 8 – expandované chladivo v stredotlakovej nádobe SN, 7 – vstup podchladeného chladiva do ŠV2, K – skrutkový kompresor, Kon – kondenzátor, V – výparník, ECO – nástavec na skrini kompresora. Obrázok 346 Napájanie pri dvojstupňovej expanzii. Legenda: 1 – vstup sacej pary z výparníka do kompresora, 2- para chladiva po stlačení, 3 – para, vstupujúca do ECO, 4 – para zmiešaná z ECO spolu s parou z pracovného priestoru kompresora, 5 – par vytláčaná kompresorom do kondenzátora, 6 – vstup podchladeného chladiva z kondenzátora do škrtiaceho ventil ŠV1, 7 – vstup chladiva k škrtiacemu ventilu ŠV2, 8 – zoškrtené chladivo na tlak ps v stredotlakovej nádobe SN, 9 – zoškrtené chladivo na vyparovací tlak p0. Miesto sacieho nástavca pre vstup podchladeného chladiva do skrine rotorov (ECO) sa volí tak, aby sací proces už bol skončený a v medziskrutkovom priestore bol len malý nárast tlaku. Vďaka tomu sa môže nasať ešte chladivo do medzi skrutkového pracovného priestoru, čím sa len nepodstatne ovplyvňuje dopravovaný objem zo sacej strany.

p

h

7 6 t k 5 10

34 2

19

p , ts s

t 0

8

K

Kon

ŠV1

ŠV2

V

ECO

SN

3

6 t k 5

p , ts s

87

9 1

p

h

t 0

K

Kon

V

ŠV1

SN

ŠV2

ECO

4 2


Týmto preplňovaním pracovného priestoru je možné dosiahnuť zvýšenie hmotnostného toku chladiva dopravovaného kompresorom. Obrázok 347 ECO systém skrutkového polohermetického kompresora Bitzer s podchladením chladiaceho okruhu pomocou výmenníka tepla (pozrite a porovnajte s obr. 343 – ochladenie pár chladiva z výparníka vstrekovaním chladiva v pracovnom medzi rotorovom priestore). Legenda: 1 – dvojskrutkový kompresor, 2 – vzduchom chladený kondenzátor, 3 – zásobník chladiva, 4 – chladič kvapaliny (výparník), 5 – filter – dehydrátor, 6,9 – magnetický ventil, 8, 10 – termostatický expanzný ventil. Možné podchladenie kvapaliny v ekonomizéri závisí od konkrétnych prevádzkových podmienok a od použitého chladiva a môže sa dosiahnuť až 70 K. Preto je možné v prípade s ECO použiť skrutkový kompresor pre podstatne menší dopravovaný objem chladiva a súčasne dosiahnuť podstatnú úsporu energie. Ďalšie zlepšenie výkonového čísla COP sa dosiahne, keď sa použije chladiace zariadenie s dvojstupňovým stlačovaním chladiva, pozrite obr.348. Obrázok 348 Dvojstupňový chladič kvapaliny s dvomi otvorenými dvojskrutkovými kompresormi. 4.14.5 Hermetický dvojskrutkový (dvojrotorový) kompresor Dvojskrutkové polohermetické a hermetické kompresory majú spoločné tieto znaky:

majú dve profilové skrutky, ktoré sú chladené vstrekovaním oleja. Olej sa používa aj na utesnenie profilov rotorov a rotorov a skrine. Pri hermetických skrutkových kompresoroch je trojnásobná kontrola tesnosti.

1

2

3

4

5

6

7

68

10

9

11


Elektromotor je v plášti kompresora – kompresor nemá upchávku. Tým sa dosahuje vysoká životnosť kompresorov. To predpokladá ale tesnosť celého chladiaceho okruhu.

Obrázok 349 Vonkajší pohľad na kompaktný dvojskrutkový polohermetický kompresor typ CSH 8571 – 140 firmy Bitzer : v pripojovacej krabici elektrickej inštalácie je ochranné zariadenie motora, pripojenie sacej a vonkajšej rúrky je pomocou uzatváracích ventilov, výkonová regulácia sa zabezpečuje troma magnetickými ventilmi (modrá farba). Obrázok 350 Rezy hermetic. skrutkovým kompresorom firmy Bitzer (rad VSK31 až VSK41). Legenda: 1 – hlavný rotor, 2 – vedľajší rotor, 3 – valcové ložiská, 4 – spätný ventil (VSK41), 5 – regulácia výkonu (voľba pre VSK 41), 5a – riadiaca jednotka pre pozíciu 5, 6 – diferenciálny prietokový ventil, 7 – odlučovač oleja, 8 – olejový filter, 9 – vstavaný elektromotor, 10 – elektrická pripojovacia skriňa, 11 – zariadenie na ochranu motora (nie je znázornené). 4.16.5.1 Hlavný rozdiel medzi polohermetickými a hermetickými kompresormi:

pri rovnakom výkone hermetické kompresory majú v porovnaní s polohermetickými menšie rozmery, nižšiu hmotnosť a potrebujú pre inštaláciu menšie zastavané miesto,

hermetický, na rozdiel od polohermetického kompresora, má trvale uzavretú skriňu kompresora. Polohermetický kompresor má skriňu prístupnú pre možnú opravu elektromotora, alebo iných súčasti,

Pôdorys

Čelný pohľad


hermetické kompresory sa používajú pre menšie chladiace výkony od 40 do 100 m3/h, spravidla pre chladivo R134a. Pri nižších vyparovacích teplotách sa používa chladič oleja,

majú nízku hlučnosť a chvenie, pri hermetických kompresoroch sa robí výkonová bezstupňová regulácia frekvenčným

meničom.

4.16.5.2 Spoločné konštrukčné znaky hermetických a polohermetických skrutkových kompresorov

oproti otvoreným skrutkovým kompresorom nemajú hermetické a polohermetické kompresory spojkovú skriňu a pohonný motor je priamo na hriadeli

používajú dvojpólové asynchrónne motory s počtom otáčok 2900 min-1 pri frekvencii 50 Hz, resp. 3500 min-1 pri 60 Hz

para chladiva vstupuje do kompresora cez sací filter do priestoru motora kompresora, preteká otvormi v rotore, ako aj medzerou medzi statorom a rotorom a dostáva sa do pracovného kompresného priestoru, pričom je ochladzovaná vstrekujúcim olejom

olej sa odlúči zo zmesi pár chladiva a oleja v odlučovači oleja a opúšťa kompresor cez spätný ventil. Hromadí sa olejovej skrini a po prechode filtrom sa privádza k miestam mazania ložísk a na tesnenie pracovných skrutiek a skrine

pri vyšších tlakových pomeroch v normálnom a nízkoteplotnom okruhu môže byť zaradený chladič v olejovom decentralizovanom okruhu

na sacej strane je sací uzatvárací ventil, na výtlačnej strane výtlačný uzatvárací ventil. 4.16.5.3 Výkonový rozsah hermetických , polohermetických a otvorených skrutkových kompresorov Skrutkové kompresory sa používajú od 60-tch rokov minulého storočia. Dnes na trhu sa väčšinou ponúkajú skrutkové kompresory v rozsahu dopravovaných výkonov takto:

a) otvorené skrutkové kompresory majú najširší rozsah dopravovaných výkonov, teda 40 až 5000 m3/h, b) polohermetické skrutkové kompresory majú rozsah od 40 do 800 m3/h, a c) hermetické od 40 do 100 m3/h.

Možno pozorovať, že za posledných 20 rokov sa dolná medza dopravovaného výkonu posunula z 80 m3/h na 40 m3/h – sú tendencie k posuvu smerom k nižším dopravovaným výkonom skrutkových kompresorov. Ukázali sme v predchádzajúcich kapitolách, že výkonová regulácia skrutkových kompresorov s dopravovaným objemom až asi 200 m3/h zapnutím alebo vypnutím, resp. otvorením a zatváraním vnútorných kanálov. Pri výkonoch nad hranicu asi 200 m3/h sa dopravovaný výkon reguluje reguláciou posúvača. S touto reguláciou sa môže bezstupňove regulovať dopravované množstvo od asi 10 do 100%, pozrite kap. 4.1. Pri združených jednotkách môže byť dopravované množstvo podstatne vyššie. 4.16.5.4 Druh prúdu a napätie. Elektrický prípoj elektromotora. Všetky základné zhotovenia skrutkových hermetických a polohermetických kompresorov sú štandardne vystrojené s rozdeleným motorovým vinutím (Part Windig “PW”), pozrite obr. 351.


Napätie a zapojenie: 400 ± 10% , Δ /ΔΔ – 3 – 50 Hz, resp. 460 ± 10% , Δ / ΔΔ – 3 – 60 Hz.

Obrázok 351 Pripojenie pre rozbeh s rozdeleným vinutím PW(prvý obrázok vľavo), priamy rozbeh (druhý obrázok zľava), smer točenia elektromotora (tretí obrázok zľava), schéma statorového vinutia a ochrán motora (štvrtý obrázok zľava) Podobne, na rovnakú sieť, sa pripoja otvorené skrutkové kompresory a s elektromotorom. Pri výkonoch do 90 kW prevažujú motory “PW“. To umožňuje znížiť rozbehový prúd. Zabudované motory sa používajú do výkonu pohonu asi 300 kW, vtedy je priemer statora asi 400 mm a dĺžka paketu je 300 mm. Ako zvláštne zhotovenia motorov alternatívne sa tiež používajú motory hviezda – trojuholník (Y/Δ). Pozrite aj kap. 4.6.5 Údaje o motore v /L20/ na s. 274 a 275. 4.16.5.5 Hranice použiteľnosti skrutkových kompresorov Rozsah použitia udávajú výrobcovia skrutkových kompresorov pomocou diagramov pre určité chladivo, pozrite obr.352. Pre každé chladivo a motor existuje jeden diagram. Obrázok 352 Rozsah použitia hermetických skrutkových kompresorov VSK 31 a VSK 41 pre chladivo R134a. Legenda: t0 – vyparovacia teplota [°C], tk – kondenzačná teplota [°C], Δtohr – prehriatie sacích pár. 4.16.5.6 Ustavenie a uloženie skrutkového kompresora Skrutkový kompresor sa montuje pri stabilných chladiacich zariadeniach v horizontálnej polohe. Ak je použitie na lodiach, skrutkový kompresor sa uloží pozdĺž osi lode. Pretože na skrutkový kompresor nepôsobia iné ako odstredivé sily z rotujúcich hmôt (posuvné sily sa neuplatňujú), používajú sa gumené tlmiace podložky dotiahnuté skrutkami. Skrutky sú dostatočne dotiahnuté, ak pozorujeme prvú zmenu tvaru tlmiacej podložky. Treba rešpektovať pokyny pre montáž výrobcu skrutkového kompresora.

∆t =10Kohr

70

60

50

40

30

20-20 -10 0 10 20t 0

t k

Točivé pole siet eK1 K2

L1 L2 L3


Obrázok 353 Uloženie polohermetického skrutkového kompresora na tlmiacich podložkách. 4.16.5.7 Pripojenie kompresora na chladiaci systém Platia tu podobné zásady, ako pri piestových kompresoroch. 4.16.5.7.1 Rúrky chladiaceho systému Výtlačné potrubie od uzatváracieho ventilu a všetky horizontálne potrubia musia mať v smere toku spád. Sacie potrubie so zaplaveným výparníkom má iné zásady, ktoré sú uvedené nižšie. Zvislé, stúpajúce potrubia sa riešia podľa obr.343. Pretože skrutkové kompresory majú malé chvenie (vibrácie) a pulzácie tlakového plynu, nepoužívajú sa obvyklé pružné elementy v sacom a výtlačnom potrubí a ani tlmiče hluku.

a) b) c) d) Obrázok 354 Príklady použitia pre sacie potrubie pri suchých výparníkoch Chvenie však môže nastať zvlášť vo výtlačnom potrubí a potrubí ekonomizéra v dôsledku pulzácii za určitých okolností. Preto sa musíme vyvarovať tzv. kritickým dĺžkam rúrok (± 15%), ktoré sú svojou vlastnou frekvenciou v rezonancii s pulzáciami kompresora. Preto sa pri výpočte zohľadňujú prevádzkové podmienky a chladivo (rýchlosť zvuku) ako aj frekvencia pulzácií kompresora: základná frekvencia je pri cca 250 Hz (pri sieti 50 Hz), resp. pri cca 300 Hz (pri sieti 60 Hz). Pri zvláštnych požiadavkách musia sa použiť amortizátory hladín chvenia (anakonda) a pri dlhších potrubiach aj tlmiče hluku. Rúrky musia však vykazovať flexibilitu a nesmie vzniknúť medzi spojmi napätie. 4.16.5.7.2 Rúrky chladiaceho okruhu a návrat oleja Rúrky chladiaceho okruhu sa stanovujú výpočtom, alebo podľa firemných podkladov a programov. Vždy musia byť tak zvolené, aby rýchlosť chladiva v potrubí dosahovala optimálnu rýchlosť prúdiaceho chladiva s olejom a aby pri suchých výáparníkoch nastal návrat oleja do kompresora (podľa spôsobov dimenzovania rúrok chladiaceho okruhu – budú pojednané ďalších kapitolách).

St úpajúce pot rubie St úpajúce pot rubiepri výkonovej regu-lácii

Prevýšenie pot rubiapri priamom štart e

Pot rubie pre regulá-cii "pump - down"


Návrat oleja je mimoriadne dôležitý, okrem iného, aj preto, lebo vzhľadom na požiadavku tesnosti oleja pri stláčaní chladiva v pracovnom priestore skrutkového kompresora, sa používa veľmi hustý olej s vysokou viskozitou – pri 40°C je 170 až 320 cSt. Zvlášť to platí pri rozvetvených systémoch rúrok združených jednotiek a pri jednostupňových okruhoch s nízkymi teplotami. Zhotovenie a konštrukcia rúrok chladiaceho zariadenia, musí byť taká, že do kompresora v dobe státia nesmie vniknúť kvapalné chladivo. Preto sa robia tieto opatrenia:

buď sa robí ohyb sacieho potrubia s priamym vyparovaním (suché výparníky) najskôr s ohybom smerom dole – pozrite obr.354a),

alebo pri suchých výparníkoch je potrebné buď konštrukčné riešenie s prevýšením sacieho potrubia nad hornou hranou výparníka (pozrite obr. 354b)), alebo umiestnenie kompresora nad výparníkom (pri pump - down systémoch nie sú potrebné),

pri zaplavených výparníkoch a tepelných čerpadlách (s amoniakom a FKW chladivami) nehrá spätný návrat oleja sacou rúrkou žiadnu úlohu, pretože sa používa spôsob návratu oleja iným spôsobom, ktorý sme popísali už v /L17 /- pozrite na str. 127 obr.61. Je ale dôležité použiť pred vstupom do kompresora odlučovač kvapalného chladiva. Týmto opatrením sa zabráni vniknutiu kvapalného chladiva do sacieho potrubia, hlavne po odmrazovaní výparníka, pri pripojení na vyšší stupeň výkonu, alebo pri pripojení miesta odberu chladu.

Obrázok 355 Odlučovač kvapaliny v sacom potrubí pred vstupom do skrutkového otvoreného kompresora: sacia rúrka je vedená horizontálne, bez spádu od výparníka po odlučovač chladiva a od odlučovača ku skrutkovému kompresoru. Tak je možné sa vyhnúť poškodeniu kompresora v dôsledku vniknutia plného toku kvapalného chladiva zo zaplaveného výparníka. Obrázok 356 Chladiaci okruh s hermetickým skrutkovým kompresorom. Legenda: 1 – hermetický dvojskrutkový kompresor firmy Bitzer VSK – 41,1 – kompresor, spätný ventil VSK31, 3 – kondenzátor, 4 – zberač kvapalného chladiva, 5 – filter - dehydrátor, 6 – kvapalinový magnetický ventil, 7 – priezorník chladiva, 8 – termostatický expanzný ventil, 9 – výparník. Odlučovač oleja je umiestnený v plášti skrutkového kompresora – pozrite obr.350. Sacie ani výtlačné potrubie nemajú spravidla tlmiče chvenia (anaconda), lebo kompresor má nízke pulzácie. Odporúča sa potrubia viesť dobre odpružené, potrubie rovnobežne s osou kompresora. Pri združených jednotkách sa robí pripojenie na spoločné sacie potrubie pomocou tzv. labutích krkov.

horizontálne -žiaden spád


4.16.7.3 Odlučovač oleja V odlučovači oleja musí byť vyhrievanie oleja v dobe státia kompresora. To platí všeobecne pri všetkých použitiach. Riadenie sa robí termostatom, ktorý je nastavený na 0°C. Odporúča sa v dobe státia expandovať tlak v odlučovači na tlak sací (pomocou magnetického ventilu priemeru 6 mm, ktorý je otvorený v dobe státia), čím sa zníži nasýtenie oleja chladivom a dosiahne sa požadované odľahčenie pri rozbehu. Pri prevádzke s nízkymi teplotami okolia, zvlášť pri tepelných čerpadlách, vyžaduje sa dodatočne zaizolovať odlučovač oleja – to má význam počas doby státia! 4.16.7.4 Filter - dehydrátor V kvapalinovom potrubí chladiaceho okruhu sa pred magnetickým ventilom musí použiť dostatočne dimenzovaný filter – dehydrátor vhodnej kvality. Pokiaľ kvapalinové potrubie je príliš dlhé a kondenzačná jednotka je na streche, filter – dehydrátor je súčasťou kondenzačnej jednotky a ďalší(e) filter – dehydrátor(y) a sa dáva(jú) pred výparník(y), ktorý(é) býva(jú) pri chladičoch vody a kvapalín – umiestňujú sa v strojovni. Obrázok 357

Polohermetický skrutkový kompresor s vodou chladeným kondenzátorom a olejovým chladičom Legenda: 1 – polohermetický skrutkový kompresor Bitzer 74, 2 a 5 – magnetický ventil, 3 – spínač prietoku oleja, 4 – filter –dehydrátor, 6 – odlučovač oleja, 7 – regulátor kondenzačného tlaku, 8 –chladič oleja, chladený vodou, P – priezorník, UV – uzatvárací ventil, SV – spätný ventil, RV – regulačný ventil, TC – snímač teploty LZ – snímač hladiny oleja 4.16.7.5 Sací mechanický čistiaci filter Na sacej strane, pred vstupom chladiva do kompresora sa použije čistiaci mechanický filter so svetlosťou oka 25 μm, aby bol dostatočne chránený kompresor pred poškodením nečistotami. 4.16.7.6 Magnetický ventil Pri vypnutí chladiaceho zariadenia termostatom sa magnetický ventil zatvára a tým sa zamedzí vstup chladiva do výparníka. Magnetický ventil sa zaraďuje bezprostredne pred expanzným ventilom.

1

23

4

5

67

8

Olej

Kondenzát or

Výparník Expanzný ventil

P 2 4

Sací filter

P

UV

SV

Voda

RV

RV

UV


4.16.7.7 Expanzný ventil a výparník Pretože pri skrutkových kompresoroch sa používajú chladiace systémy s veľkým regulačným rozsahom (pri 100% až 25%, napr. pri chladičoch kvapalín), výparník musí byť zosúladený s expanzným ventilom a musí sa zabezpečiť dostačujúce prehriatie sacieho plynu a stabilná prevádzka. Čidlo termostatického expanzného ventilu 8 (pozrite obr. 343) musí byť na sacom potrubí. Musí sa zabezpečiť prehriatie, ale pritom aby teplota na výtlaku kompresora neprekročila max. dovolenú hodnotu 120°C. Obvykle teplota na výtlaku sa udržiava okolo 100°C, u niektorých výrobcov i nižšie. Vzhľadom na konštrukciu výparníka je preto potrebné rozdeliť výkonový rozsah na časti do viacerých chladiacich kruhov a každý okruh má svoj vlastný expanzný a magnetický ventil. 4.16.8 Zabezpečenie prevádzky chladiaceho zariadenia so skrutkovým kompresorom Zo skúseností z prevádzky s chladiacimi zariadeniami so skrutkovými kompresormi vyplýva, že výpad kompresorov možno pripísať nedovolenému spôsobu prevádzky. Býva to najčastejšie premiestnenie oleja a chladiva v dobe státia z vysokotlakovej na nízkotlakovú stranu, alebo aj do kompresora.

Obrázok 358 Paralelné zapojenie viacerých polohermetických skrutkových kompresorov. Legenda: 1 – skrutkový kompresor, 2 – magnetický ventil, 3 – snímač prietoku oleja, 4 – filter – dehydrátor, OO – odlučovač oleja, UV – uzatvárací ventil, RV – regulačný ventil, SV – spätný ventil Spustením kompresora začne kvapalinový ráz a po čase môže skončiť ťažkou haváriou kompresora, či v lepšom prípade, len zničením niektorých súčastí alebo rúrkového systému. Čím viac je chladiva v systéme, o to väčšia musí byť opatrnosť a zabezpečenie proti poškodeniu. Môže inak stať, že z dôvodu chybnej montáže a spôsobu prevádzky nenastane vyrovnanie teplôt a tlakov aj počas dlhej doby státia. To býva pri viac okruhových kondenzátoroch a/alebo výparníkoch, alebo tiež pri jednookruhových systémoch, pri ktorých výparník a kondenzátor majú veľmi rozdielne teploty. Odporúča sa preto dobre preštudovať a rešpektovať pokyny pre montáž výrobcu skrutkového kompresora.

1

2

3

4

Olej

OO SV RV

Chladič oleja

UV

UV

RV

2

P


4.16.9 Príklady použitia Na obr.356 je chladiaci okruh s hermetickým skrutkovým kompresorom. Používa sa napr. na klimatizáciu turistických autobusov a železničných vozňov. Umiestňujú sa na streche autobusov pre svoje malé rozmery, hlavne malú výšku, nízku hlučnosť a nízke chvenie. Pre väčšie chladiace výkony sa používajú polohermetické kompresory, napr. pri chladení supermarketov, pozrite obr. 357. Výkon sa môže ešte zvýšiť použitím viacerých kompresorov, pozrite obr.358, čím je súčasne možné aj výkon znížiť – pri prevádzke s čiastočnou záťažou – odpojením jednotlivých kompresorov. Pre jednookruhové blokové chladiče kvapalín – pre nepriame chladenie - sa používajú polohermetické skrutkové kompresory , pozrite obr.358. Napriek vyšším výrobným nákladom, oproti blokovým jednotkám s piestovými kompresormi, zaznamenal sa vyšší záujem o jednotky so skrutkovými kompresormi. Obrázok 359 Bloková chladiaca jednotka tzv. chladič kvapaliny s polohermetickým kompresorom. Legenda: 1 – polohermetický kompresor Bitzer HSKC 74, 2 – vodou chladený kondenzátor, 3 – výparník, 4 –TEV, 6 – priezorník, 7 – magnetický ventil, 8 – filter – dehydrátor.

Obrázok 360 (vľavo): Polohermetický skrutkový kompresor Trane na chladivo R134a Obrázok 361 (vpravo): Chladič vody Trane s polohermetickým skrutkovým kompresorom a vzduchom chladeným kondenzátorom, dva chladiace okruhy, chladivo R134a, rad chladičov má chladiace výkony nad 200 kW Použitím prevodovky a teda zvýšením otáčok na 10 000 min-1 pri skrutkovom kompresore a s chladivom R134a sa nielen kompenzuje nižší objemový chladiaci výkon R134a oproti R22 (ktoré sa muselo prestať používať, pretože obsahovalo 5% chlóru), ale sa zaznamenal opak – dosiahol sa vyšší chladiaci výkon a prevádzka je pri nižších tlakoch vo výmenníkoch tepla.

1

2

3

4

6

78

Voda

Ochladzovaná kvapalina


Obrázok 362 (vľavo): Polohermetický dvojskrutkový kompresor firmy Carrier na chladivo R134a s prevodovkou a s otáčkami 10 000 min-1(prevodovku vidieť vľavo) Obrázok 363 (vpravo): chladič vody s dvomi skrutkovými kompresormi s vodou chladeným kondezátorom 4.16.10 Vyskytujúce skrutkové kompresory na svetovom trhu Skrutkové kompresory pre svoje prednosti získali u používateľov a obchodníkov veľkú obľubu. Hlavný záujem sa sústredil na stredné chladiace výkony pre ekologické chladivá (R134a, R404A, R407C a amoniak) a pre chladiče vody pre nepriame chladenie. Záujem sa sústredil na klimatizáciu a tepelné čerpadlá. Nižšie sú uvedené niektoré údaje o firmách vyrábajúcich skrutkové kompresory z Ázie, USA a Európy.

Obrázok 364(vľavo): Polohermetický skrutkový kompresor taiwanskej firmy Hanbell Obrázok 365(stred): Polohermetický skrutkový kompresor talianskej firmy RefComp Obrázok 366(vpravo):Polohermetický skrutkový kompresor juhokórejskej firmy Roltec Firma Hanbell a druhá taiwanská firma Fu Sheng investovali do zvýšenia kapacity a uspeli v Európe, v USA, Indii a v Číne. Hanbell má 4 konštrukcie polohermetických dvojskrutkových kompresorov, ktoré sa považujú za najucelenejší rad skrutkových kompresorov. Konštrukcia sa vyznačuje množstvom patentov, zameraných na zvýšenie životnosti kompresorov. Záujem o Čínu predstavil Hanbell postavením závodu v Šanghaji. Medzi najväčších výrobcov skrutkových kompresorov v Európe patrí Taliansko, ktoré v skrutkových kompresoroch reprezentujú firmy RefComp, Frascold a Dorin. Hlavne RefComp sa vyznačuje agresívnym marketingom a má zastúpenie na ázijských trhoch (v Singapúre). Obrázok 367 (vľavo):Polohermetický dvoj -skrutkový kompresor taiwanskej firmy Fu Sheng


Obrázok 368 Hermetické, polohermetické a otvorené dvojskrutkové kompresory Bitzer s niektorými súčasťami kompresorov a príslušenstvom Bitzer a Hitachi (Japonsko) sa považujú za najväčších výrobcov skrutkových kompresorov. Bitzer je veľmi skúsený a úspešný aj v chladení v oblasti komerčných chladiacich systémov. Aj z tohto dôvodu firma Bitzer dokončila pred niekoľkými rokmi závod na výrobu skrutkových kompresorov v Rottenburgu, s kapacitou 25 000 kusov. Bitzer pokrýva rozsah výkonov od 35 do 140 HP s ekonomizérom a chladivom R134a a zaplnil tak medzeru k chladivu R407C. Firma Hitachi vyrába ročne asi 10 000 ks skrutkových kompresorov v rozsahu výkonov 30 – 75 kW hlavne pre klimatizačné zariadenia a tepelné čerpadlá. Veľkokapacitné chladničky so skrutkovým kompresorom začala firma montovať priamo v Číne v roku 1999. Ďalším významným výrobcom v Japonsku je aj firma Kobelco. Taktiež japonská firma Mayekawa (Mycom) ponúka skrutkové kompresory pre amoniak. Trane je hlavným výrobcom v USA. Firma Carlyle (Carrier) začal vyrábať skrutkové kompresory vo svojej pobočke Šanghaji s kapacitou 7000 ks kompresorov. V Číne je aj niekoľko menších výrobcov skrutkových kompresorov. Firma Melco (Mitsubishi Electric) vyrába polohermetické skrutkové kompresory do výkonu 350 kW a tiež unikátny dvojstupňový jednoskrutkový kompresor.

Obrázok 369 (vpravo):Polohermetický jednoskrutkový kompresor firmy Melco

Už sme spomenuli japonskú firmu Daikin – výrobcu jednoskrutkových kompresorov. Jednoskrutkové kompresory vyrábajú firmy Daikin a Melco (Mitsubishi Electric Corporation) v Japonsku. Rad jednoskrutkových kompresorov 40 až 150 HP (sú popísané podrobnejšie v kapitole 4.16.3) sú známe aj v Európe a sú oceňované pre svoju kvalitu. V USA sú to firmy McQuay a Vilter, ktoré vyrábajú pre americký trh, ale ich aktivity sú známe i vo svete. McQuay zaznamenal úspech s predajom a prevádzkou vysokotlakového systému s R410A. Podobne jednoskrutkové kompresory ponúka aj firma Melco pre chladivá R22 a R407C. Zaujímavosťou kompresorov je mimoriadne vyváženie, ktoré predlžuje životnosť kompresorov. Taktiež hviezdice skrutkového kompresora sú vyrobené zo špeciálneho plastu, takže pri


prevádzke kompresora nedochádza ku kovovému kontaktu, ale plastu s kovom – pozrite obr.368 a tým sa významne znížili chvenie a hlučnosť kompresora.

Obrázok 370 Vyváženie síl na rotorovej skrutke jednoskrutkového kompresora firmy Melco. Okrem vyššie uvedených firiem vyrábajú dvojskrutkové kompresory Frick (York), Hartford (Dunham-Bush), Grasso (Gea Group), York Refrigeration (nástupca Sabroe a Gram) a Howden RefComp. Všetci aktívne obchodujú v Číne, pretože dopyt na čínskom trhu stále rastie. Firmy prechádzajú od chladiva R22 ku chladivu R134a a niektorí ku R407C a 404A. 4.16.11 Porovnanie piestových, skrol a skrutkových kompresorov Piestové, skrol a skrutkové kompresory patria do objemových kompresorov (pozrite L2, str.199). Z obchodného a technického hľadiska sú dôležité spoľahlivosť, manipulácia a použitie chladivových kompresorov. Základné vlastnosti porovnávaných kompresorov sú Tab.56. 4.16.11.1 Hlavné požiadavky na hermetické a polohermetické kompresory

Spoľahlivosť -životnosť viac ako 8 rokov -vysoká odolnosť voči nasatej kvapaline -tolerancia pri nedostatku mazania -vysoká vlastná bezpečnosť. Obrázok 371 Závislosť dopravnej účinnosti λ na otáčkach pri rôznych kompresoroch Manipulácia -malé rozmery

-jednoduchá inštalácia a uvedenie do prevádzky.

Použitie -vhodnosť pre všetky používané chladivá -veľký rozsah použitia -širokopásmová regulovateľnosť výkonu

Vyt láčaný plyn

Sací plyn

Sací t lakSací t lak

Sací t lakSací t lak

Vytláčaný plyn Skrutka rotora

Skrutka rotora

Hviezdica

Plynová záťaž

Plynová záťaž

Vyváženie mechanizmu kompresora

skrutkový

skrol

piestový

piestový

scrol

skrutkový

0 1000 2000 3000 4000 5000

n ][min-1

λ

η e

π =konšt.


-nízka hlučnosť a chvenie -vhodnosť pre združené jednotky -vysoká tesnosť kompresného priestoru aj po dlhoročnej prevádzke -podľa možnosti malé tepelné a mechanické namáhanie (riziko úniku chladiva a oleja). Tabuľka 56 Základné vlastnosti porovnávaných objemových kompresorov Typ Skrutkový Piestový Skrol Geometria komplexná jednoduchá komplexná Počet pohyblivých častí malý veľký malý Presnosť telesa kompresoru veľmi veľká veľká veľmi veľká Tesnosť kompresn. priestoru tesný (únik < 10%) veľmi tesný (únik < 1%) menej tesný + Princíp utesnenia medzera s olej. filmom piestny krúžok kĺzne plochy Straty striedavým plnením malé značné malé Teplota konca stlačenia veľmi nízka (s chl. olejom) nízka vysoká ++ Tolerancia oproti kvapaline prirodzená (medzera/ a Vi prirodzená +++ špeciálne zhotovené Riadenie striedavým plnením závislé na dráhe a na Vi tlakovo závislé závislé na dráhe

Legenda: + - menej tesný na výtlačnej strane ++ - vysoká teplota konca stlačenia (bez vstrekovania chladiva) +++ - prirodzená – tlakovo riadené ventily.

Obr.372 Rôzne konštrukcie chladivových kompresorov používaných v chladiacej technike. Prvý rad zľava: 1 – rotačný kompresor s valivým piestom (dvojvalcový),2 – rotačný kompresor s valivým piestom s horizontálnou osou kompresora, 3, 4 – špirálový kompresor Copeland a Danfoss Maneurop),5,6 – piestový kompresor, druhý rad zľava: 7,8 – piestové kompresory pre prepravné chladenie (Bitzer, Bock), 9,10 – skrutkový kompresor, 11 – turbokompresor „Turbocor (Danfoss).“

4.16.11.2 Výhody skrutkových kompresorov oproti piestovým

pri väčších skrutkových kompresoroch je bezstupňová regulácia výkonu pomocou riadiaceho posúvača až na 10% výkonu,

skrutkové kompresory s ochladzovaním oleja a ekonomizérom pri veľkých dopravovaných objemoch chladiva sú jedným z najzaujímavejších riešení používaných v chladiacej technike,

napriek tomu, že skrutkový kompresor je cenove nevýhodnejší ako piestový (pri vyšších výkonoch), uprednostňujú ho odberatelia pre jeho výhody,

skrutkový kompresor nemá zotrvačné sily od posuvné hmoty, ale len rotačné (ktoré sú podstatne menšie) a preto má pokojnejší chod,

olej v skrutkovom kompresore, používaný na utesnenie, prispieva k zníženiu hlučnosti.


4.16.11.3 Výhody piestového kompresora v porovnaní so skrutkovým piestový kompresor je utesnený piestnymi krúžkami na jednoduchej valcovej geometrii

pracovného priestoru, zatiaľ čo skrutkové kompresory vyžadujú utesnenie medzi skrutkami (hlavnou a vedľajšou) a taktiež medzi skrutkami a skriňou. Preto piestové kompresory majú menšie úniky okolo piesta

nemá zabudovaný tlakový pomer. 4.16.11.4 Výhody skrol kompresora v porovnaní s piestovým

skrol kompresory sú ľahšie, v chode kľudnejšie a bez chvenia, majú veľkú variabilitu otáčok, sú menej citlivé oproti kvapalinovému rázu, nemajú pracovné ventily – majú vysokú dopravnú účinnosť, v dobe státia sú vyrovnané tlaky, nie je potrebné odľahčenie rozbehu.

4.16.11.5 Výhody piestového kompresora v porovnaní so skrolom

veľkosť skrol kompresorov je obmedzená od 10 do 100 m3/h. Pod dolnou a nad hornou hranicou sa používajú piestové kompresory, skroly sa nepoužívajú pre technologické a výrobné problémy (dolná hranica) a pre nadmerné odstredivé sily pohyblivej špirály (nad hornou hranicou).

4.16.11.6 Zákon stlačovania a kritérium času pri piestových, skrol a skrutkových kompresoroch Spoločné pre všetky porovnávané objemové kompresory (uvedené vyššie) platí, že zmenšujú kompresný priestor a tým sa zvyšuje tlak plynu. Rôzne sú však stlačovanie a tvary kompresného priestoru, ako aj dĺžka procesu stlačovania. Ak berieme do úvahy počet otáčok piestového kompresora 1450 min-1 a počet otáčok skrutkových a skrol kompresorov je 2900 min-1, potom vyplýva pre piestové a skrutkové kompresory asi rovnaký efektívny čas kompresie až po relatívny objem nula, zatiaľ čo kompresor skrol potrebuje asi 3 – násobný čas, pozrite obr. 373. Obrázok 373 Zákon stlačovania pri objemových kompresoroch: piestovom, skrutkovom a pri skrole. Podľa obr.373 má najdlhší proces stlačovania chladiva skrol kompresor – kompresor potrebuje až 900° uhol otočenia hriadeľa, zatiaľ čo skrutkový kompresor potrebuje 320° a piestový potrebuje len 180°.

Uhol ot očenia hriadeľa

Re

latí

vny

ob

jem

V

Tla

kový

po

me

r π

πpiestový πskrutkový πskrol

Vpiest ový

Vskrut kový Vskrol


4.17 TURBOKOMPRESORY 4.17.1 Definícia a rozdelenie turbokompresorov Turbokompresor – kompresor, v ktorom plynné chladivo sa urýchľuje lopatkami obežného kolesa (obežné lopatky prenášajú impulz na plyn) na vysokú rýchlosť a tak získaná kinetická energia pri náväznom spomalení rýchlosti plynu sa mení na statický tlak. Turbokompresor, na rozdiel od objemových kompresorov, nepoužíva tlak nasávaných pár chladiva na zmenšenie pracovného priestoru, ale objemový tok v obežnom kolese P sa premení na tlak. Výška tlaku je priamoúmerná vytvorenej kinetickej energii pár chladiva, ktorá závisí na: - na hustote pár chladiva a - obvodovej rýchlosti obežného kolesa. Z toho dôvodu sa používajú pre turbokompresory len chladivá, ktoré majú vysokú mólovú hmotnosť. Turbokompresory sa rozdeľujú na: 1)radiálne (odstredivé): V obežnom kolese prúdi stlačovaný plyn v podstate smerom radiálnym. Pri prúdení plyn pri rastúcom polomere v obežnom kolese je vystavený rastúcej (stále väčšej) odstredivej sile, čím sa vytvára väčší tlakový rozdiel, ako v axiálnych kompresoroch. Ďalšia časť tlakovej stavby nastáva v smere toku chladiva, v difúzore. Radiálne kompresory sa vyskytujú najčastejšie. Obrázok 374 Polohermetický turbokompresor s priamym pohonom firmy Trane. Hriadeľ (33), na ktorom sú uchytené obidve obežné kolesá (37) prvého (39) a druhého (18) stupňa a aj spoločný rotor (6) motora. Hriadeľ je uložený na dvoch kĺznych ložiskách (12) s axiálnym vedením. Axiálne ložiská sú utesnené krytom (5) a tesniacimi krúžkami (17) proti vystúpeniu mazacieho oleja. Prítok oleja je od mazacieho čerpadla (21) potrubím (3) a odtok oleja potrubím (32) späť do zásobníka oleja. Skriňa motora je zoskrutkovaná pomocou prírub so špirálovými skriňami (10) a (31) a utesnené sú labyrintovým tesnením (13). Chladenie motora (7) je parami chladiva, ktoré sa nasávajú z výparníka kanálom (8) pomocou ventilátora (9) cez skriňu motora a cez spojovaciu rúru sa dopravujú späť do výparníka. Pri ochladzovaní motora vodou, voda obieha v uzavretom priestore plášťa. Škrtenie skrutkou je znázornené položkou (14). Chladiaci výkon pre chladiče vody v klimatizačnom rozsahu je od 0,8 MW do 2,5 MW. 2)axiálne (osové): chladivo pohybom obežných lopatiek skrutkovicového tvaru dostáva pohyb v smere osi do difúzoru, kde sa jeho kinetická energia premení na tlakovú. Usmerňovacie lopatky sú ako vodiace k nasledujúcemu stupňu obežného kolesa.


Axiálne kompresory sa vyrábajú len pre veľké objemové toky a malé tlakové pomery. Axiálne kompresory sa používajú v chladiacej technike pre veľmi veľké prietoky plynu napr. pre zariadenia na skvapalňovanie zemného plynu a na skvapalňovanie vzduchu. Preto sa v ďalšom budeme už zaoberať len radiálnymi kompresormi, ktorých nasávané objemové množstvo dosahuje 500 až 50 000 m3/h. Na obr. 128 je rez turbokompresorovou jednotkou Carrier. Na obr.371 je rez turbokompresorom s priamym pohonom. 4.17.2 Vlastnosti turbokompresorov - dosahujú sa vysoké chladiace výkony pri malej ploche na zabudovanie, - vyznačujú sa dynamicky vyváženou prevádzkou, - dosahujú len malé opotrebenie súčastí, - údržba je jednoduchá, - stláčanie je bez oleja. Chladivá pre turbokompresory Používajú sa pre jednostupňové stlačenie termodynamicky vhodné chladivá: amoniak a R134a. Prevádzka je pri vyparovacej teplote t0 = 0°C a kondenzačnej teplote tk = 40°C. Tabuľka 57 Termodynamicky vhodné chladivá

Označenie Jednotka Amoniak Tetrafloretan Číselné označenie - R717 R134a Ch. vzorec - NH2 CH2FCF3

Molekulová hmotnosť m - 17,0 102,03

Nasávací tlak p0 bar 4,30 2,933 Koncový tlak pk bar 15,55 10,17 Zvýšenie entalpie Δhiz kJ/kg 187 26.87 Objemová chladivosť qv kJ/m3 3700 2050

Možnosti zvýšenia tlaku Zvýšenie tlaku pri turbokompresoroch je dané vzťahom: Δp ≈ ρ . u2 (181) kde: ρ - stredná hustota pár (kg/m3) u - obvodová rýchlosť obvodového kolesa (m/s) Pre strednú hustotu pár vyplýva vzťah zo stavovej rovnice:

ρ = TR

pm

.

. (182)

Ak za ρ (rovnica (182)) dosadíme do vzťahu (181) potom dostaneme:

Δp ≈ 2...

umTR

p (183)

Vo vzťahu (183) je R plynová konštanta, p je tlak a T absolútna teplota. Pretože p a T sú prevádzkové veličiny, veľkosť zvýšenia tlaku bude závisieť od hodnôt m a u. Pretože m je molekulová hmotnosť použitého chladiva, bude závisieť od toho, aké chladivo použijeme. V súčasnosti sa používajú pri turbokompresoroch chladivá amoniak a R134a. Z rovnice (183) je vidieť, že zvýšenie tlaku Δp je priamoúmerné molekulovej hmotnosti.


Obrázok 375 Zjednodušený rez jednostupňovým radiálnym kompresorom Aby sa vytvoril vysoký tlak, musela by byť molekulová hmotnosť m chladiva vysoká a taktiež musela by byť aj obvodová rýchlosť u obežného kolesa, podľa možnosti vysoká. Obvodová rýchlosť závisí od otáčok n turbokompresora, ale tie sú obmedzené pevnosťou obežného kolesa. Realita závisí od technických možností a preto otáčky n sú obvykle v medziach medzi 4000 a 25 000 min-1 a tomu prislúchajúca obvodová rýchlosť u je 400 m.s-1. Polohermetické turbokompresory pracujú s otáčkami 3000 min-1. 4.17.3 Dopravné charakteristiky piestových, skrutkových a turbo kompresorov

Obrázok 376 Dopravné krivky turbo-, skrutkových a piestových kompresorov. Pri rýchlostných kompresoroch – tur – bokompresoroch existuje charakteristická závislosť dopravovaného objemu od tlakového pomeru, ktorá však pri objemových kompresoroch, ako sú piestové

a skrutkové kompresory, je veľmi malá, pozrite obr.376. Charakteristika turbokompresorov končí na medzi zahltenia, ktorá je pri vstupe do obežného kola daná dosiahnutím rýchlosti zvuku. Zlomový bod, ako je vidieť z obrázku, sa napája na škrtiacu krivku. Turbokompresor v porovnaní so skrutkovým a piestovým kompresorom, môže dosiahnuť len vymedzený tlakový pomer. Ak by bol v turbokompresore protitlak na výtlačnej strane, vzniklo by striedavé pôsobenie dopravovaného a spätného toku, ktoré sa opakuje. Hovoríme že turbokompresor „pumpuje.“ Túto činnosť doprevádzajú silné vibrácie.

Prestaviteľné vo-diace lopatky

Špirála

Prestaviteľné lo-patky difúzora

Lopatky obež-ného kolesa

Re

latí

vny

tla

k

Relatívny sací objem

Piest ový kompresor

Skrutkovýkompresor

Turbokom-presor

Minim. s

acie množstvo

Medza čerpania

Me

dza

zah

lten

ia


Ak pokračuje škrtenie nasávaného množstva, potom sa dosiahne ľavá, strmo klesajúca krivka. Sací tok je v tom prípade veľmi malý a nemôže vzniknúť dostatočný impulz na požadovaný tlak. Prúdenie sa preruší, z tlakového priestoru prúdi plyn do obežného kolesa a až toto môže vytvoriť znovu potrebný tlak. Vtedy doprevádza tento stav silná hlučnosť a vibrácie. Pri dimenzovaní zariadenia je treba brať tento stav veľmi presne zohľadniť. 4.17.4 Regulácia výkonu Turbokompresor sa môže zosúladiť s požadovaným chladiacim výkonom pomocou viacerých regulačných postupov: a)reguláciou otáčok Používa sa pri pohone plynovými alebo parnými turbínami. Keďže prietok je priamoúmerný u, tlak je však priamoúmerný u2 a to ovplyvňuje ostrý spád škrtiacej krivky, pozrite obr. 376.

Legenda: β2>90° dopredu zakrivené konce lopatiek – pre

turbokompresory nevhodné. β2 =90° radiáne prebiehajúce konce lopatiek –

môže sa použiť pre amoniak. β2<90° dozadu zakrivené konce lopatiek.

Obrázok 377 (vľavo): Obežné koleso radiálneho turbokompresora s trojuholníkmi rýchlostí na vstupe aj na výstupe Obrázok 378 (vpravo hore): Tvary lopatiek obežného kolesa a výstupný uhol na výstupe b)reguláciou skrútením lopatiek obežného kolesa Plyn vstupuje radiálne do obežného kolesa, tangenciálnou zložkou prítokovej rýchlosti je cu1. Tieto lopatky sú prestaviteľné a udeľujú prítokovému plynu točiaci impulz. Pre každý uhol nastavenia vodiacich lopatiek β1 vznikne nová charakteristika turbokompresoru. Otočením lopatiek proti smeru otáčania obežného kolesa sa môže rozšíriť pracovný rozsah kompresora ku vyšším tlakom až po určitú hranicu. c)reguláciou difúzora – prestavením šírky kanálu Pri lopatkovom difúzore prestavením šírky kanálu môže klesnúť kinetická energia (znížením rýchlosti plynu) a zmeniť sa na tlakovú energiu. Výsledkom sú škrtiace krivky s vysokým tlakovým číslom, aj pri malom prietoku. Zmenou rýchlosti vzniká v najužšom mieste kompresný náraz. Pri bezlopatkovom difúzore je potrebná relatívne dlhá cesta chodu, aby sa dosiahlo dostačujúce spomalenie – vysoké výstupné rýchlosti z difúzoru by spôsobovali vysoké straty. Kombináciou metód regulovania b) a c) sa dosahuje daný cieľ, ale reguláciou obidvoch regulačných orgánov musí byť vzájomne zosúladenie, nemôžu nezávisle jeden od druhého pracovať.


Obrázok 378 Pohľad na obežné koleso s lopatkami difúzora v polohe „otvorené“ (vľavo) a „ zatvorené“ (vpravo) 4.17.5 Pohon a použitie turbokompresorov Pri väčšine pohonu turbokompresorov prevažuje pohon elektromotormi a prevodom pomocou prevodovky. Vyskytujú sa aj také konštrukčné riešenia pri ktorých je turbokompresor poháňaný plynovými alebo parnými turbínami. Polohermetické zhotovenie sú poháňané priamo – obežné koleso a rotor elektromotora majú spoločný hriadeľ, alebo majú tiež medzi vloženú prevodovku. Pre chladivo R134a, turbokompresory majú chladiaci výkon až 4000 kW. Turbokompresory takmer nedopravujú olej, len malé množstvo sa dostáva cez tesnenie do okruhu. Chod kompresorov je úplne vyvážený. Turbokompresory sú vhodné pre veľkokapacitné stlačovanie. Najviac inštalovaných turbokompresorov je v USA, asi 80% z celosvetovej produkcie, 13% je v Japonsku a zbytok sa pripisuje Európe a Číne. Vodou chladené jednotky s turbokompresormi pre klimatizačný rozsah sú stavané ako:

jednostupňové dvojstupňové až šesťstupňové.

Obrázok 379(vľavo): Rad dvojstupňových hermetických turbokompresorov firmy Trane na chladivo R134a, chladiaci výkon 800 až 3000 kW. Používajú sa pre vodou, alebo vzduchom chladené chladiče vody Obrázok 380 (vpravo): Konštrukčný rad hermetických turbokompresorových chladičov vody, chladených vodou, s ekonomizérom. Spúšťanie hviezda – trojuholník, regulácia riadená mikroprocesorom. Chladiaci výkon: 900 až 3500 kW


Chladiaci faktor sa môže zvýšiť takto: a)pomocou medzistupňového chladenia a expanzie v stredotlakovej nádobe sa dosiahne vstrekovaním chladiva zlepšenie indikovanej účinnosti o 10%, b)pomocou ekonomizéra dosiahneme zlepšenie o 7%. c)podchladením kvapaliny čiastočným vstrekovaním obiehajúceho toku, d)pre dosiahnutie nižšej vyparovacej teploty sa musí použiť kaskádne zapojenie. 4.17.6 Nové smery v konštrukcii turbokompresorov 4.17.6.1 Situácia na svetovom trhu Najväčší výrobcovia turbokompresorov sú v USA: Carrier, McQuay, Trane a York – sú hlavní výrobcovia. Pre tieto kompresory sa používalo chladivo R123, ktoré malo skvelú účinnosť, ale vzhľadom na ekologické požiadavky sa postupne nahradilo chladivom R134a. Firma York má v ponuke turbokompresory pre amoniak. Hľadanie ďalšieho chladiva za R123pokračuje. V Japonsku sa znížila výroba chladičov s turbokompresorni a preto 50% výroby stredných a veľkých jednotiek nahradili absorpčnými jednotkami. Výrobcom turbokompresorov sú firmy Hitachi, MHI a Ebara. Nedostatok turbokompresorov a chladičov vody nahradzujú dovozom z USA. V Kórei je výrobcom turbokompresorov s chladivom R123a firma LG Cable a Roltec. V Číne je niekoľko menších výrobcov turbokompresorov. 4.17.6.2 Chladivové turbokompresory Turbocor firmy Danfoss radu TT 300 4.17.6.2.1 Popis konštrukcie Turbocor Danfoss je dvojstupňový vysokootáčkový kompresor, ktorý má prevádzku s absolútnym vylúčením oleja. To sa dosiahlo použitím magnetických ložísk – prevádzka je bez trenia a tým sa zvýšila životnosť. Turbocor je znázornený na obr. 381. Jedinou pohyblivou súčasťou kompresora TT 300 je rotorový hriadeľ s lopatkami obežných kolies – je udržovaný vo vznose za rotácie číslicovo riadeným systémom magnetických ložísk, pozostávajúceho z dvoch radiálnych a jedného axiálneho ložiska. Systém regulácie ložísk je pomocou čidiel na každom magnetickom ložisku.

Obrázok 381 Turbocor Danfoss TT 300. Legenda: 1 – zapuzdrenie silovej elektroniky, 2 – zapuzdrenie hlavného silového prívodu, 3 – servisné zapuzdrenie (prístup ku vymeniteľným modulom kariet tlačených spojov), 4 – závesné zdvíhacie oká, 5 – sací prípoj, 6 – montážne pätky, 7 – tlakové/teplotné prevodníky, 8 – výtlačné hrdlo, 9 – prípojka medzichladiča / ekonomizéru, 10 – kondenzátory na akumuláciu energie /L27/.


Kompresor TT300 je vyrobený z odliatkov hliníka zliatin leteckej akosti s vysoko pevnými zapuzdreniami z termoplastov. Odstredivé dvojstupňové stlačovanie prebieha s integrovaným variátorovým hnacím členom. Otáčky kompresora sa znižujú s poklesom kondenzačnej teploty a/alebo tepelnej záťaže, čím sa optimalizuje energetická účinnosť v celom prevádzkovom rozsahu od 100% až do hodnôt pod 20% menovitého výkonu. Turbocor využíva vstavanej číslicovej regulačnej elektroniky pre aktivačné riadenie chodu, pričom sú k dispozícii údaje o výkone, účinnosti a spoľahlivosti. 4.17.6.2.2 Maximálne rozmery a hmotnosť kompresora /L27/

dĺžka: 1022 mm šírka: 656 mm výška: 489 mm hmotnosť: 135 kg – pozrite /L1/, str.225, obr. 153.

4.17.6.2.3 Technické údaje pre použitie hermetického dvojstupňového odstredivého kompresora s priamym pohonom Turbocor – TT300 Danfoss /L27/

Obrázok 382 Schéma usporiadanie hriadeľa, axiálneho a radiálnych ložísk, obežných kolies, motora, polohových čidiel na dvojstupňovom turbokompresore Turbocor – TT 300 firmy Danfoss Obrázok 383 Pohľad na zostavu hriadeľa s čidlami a s obežnými kolesami dvojstupňového turbokompresora Turbocor – TT300 Danfoss

kompresor má vysokú účinnosť

Čidlo pre os X

Čidlopre os X

Polohové čidlopre os Y

Obežné kolesá

Polohové čidlopre os Z

Veniec čidiel

Predné radiál-ne ložisko

Kanáliky 0 - 1

Motor

Polohové čidlopre os Y

Polohové čidlopre os Z

Zadné radiál-ne ložisko

Kanáliky 2 - 3 Kanáliky 4

Axiálne ložisko


je konštruovaný na chladivo R134a (s dávkou chladiva asi 280 g na chladiaci výkon 3488 W)

je tichší, ako obvyklý hluk pozadia je kompatibilný s väčšinou systémov automatizácie budov rozbeh kompresora je plynulý, odoberá len 2A vyznačuje sa oko prvý turbokompresor bezolejovou konštrukciou má vynikajúca účinnosť pri čiastočnej záťaži: < 0,4 kW/3488 W (príkon/chladiaci výkon) motor je s permanentným magnetom má reguláciu motoru a ložísk má invertorový variátor má tiež štandardné sacie, výtlačné a ekomizérové prípojky ako obyčajné turbokompresory.

Obrázok 384 (vľavo hore): Magnetické ložiská a čidlá ložísk Obrázok 385 (vľavo): Synchrónny motor s permanentným magnetom Obrázok 385 (vpravo): Rez kompresorom Turbocor s podstatnými mechanickými súčasťami. Legenda: 1 – magnetické ložiská a magnetické čidlá, 2 – synchrónny motor s permanentným magnetom, 3 – ložiská s dotykovým dosadnutím, 4 – hriadeľ a lopatkovanie obežných kolies, 5 – chladenie kompresora, 6 – zostava vstupného vodiaceho lopatkovania. Magnetické ložiska a čidla ložísk /L27/

skladajú sa z permanentného magnetu a aj z elektromagnetu umožňujú presné regulované otáčanie hriadeľa kompresora bez trenia pri vznose

magnetickou levitáciou čidla ložísk, umiestnené na každom magnetickom ložisku, vysielajú spätnou väzbou

informáciu o otáčaní rotora v reálnom čase doriadení ložiska.


Synchrónny motor s permanentným magnetom je poháňaný pomocou prívodu napätia s moduláciou šírky impulzu (PWM) vysokootáčkový chod s meniteľnou frekvenciou umožňuje dosahovať vysokú účinnosť,

kompaktnosť a schopnosť rozbehu. Ložiská s dotykovým dosadnutím

uhlíkom obložené radiálne ložiská nesú rotor v dobe, keď do neho nie je privádzané napätie

zabraňuje sa dotyku medzi rotorom a inými kovovými povrchmi.

Obrázok 386 (prvý vpravo): Rez sekciou axiálneho ložiska turbokompresora Obrázok 387 (druhý vpravo): Rez sekciou radiálneho ložiska turbokompresora Chladenie povrchu

je privádzané chladivo na chladenie elektronických, mechanických a elektromechanických súčastí za účelom zabezpečenia maximálnej účinnosti a bezpečnosti prevádzky.

Zostava vstupného vodiaceho lopatkovania

koriguje výkon kompresoru a je číslicovo integrované s variátorovým riadením chodu za účelom optimalizácie energetickej účinnosti a výkonnosti kompresoru.

4.17.6.2.4 Elektrické súčasti kompresora /L27/ Obrázok 387 Elektrické súčasti kompresora Turbocor-TT300 Legenda: 1 – modul plynulého spúšťania, 2 – pohon s meniteľnou frekvenciou, 3 – trojfázová svorkovnica, 4 – usmerňovač, 5 – kondenzátory, 6 – meniča DC – DC, 7 – spoj regulačných prvkov, 8 – napájacie prepojenie silových okruhov a čidiel, 9 – regulátor kompresora, 10 – regulátor ložísk a motora, 11 – zosilňovač PWM (modulácia šírky impulzu).

Permanent ýmagnet

Elekt romagnetRotor

Sekcia axiálneho ložiska

Rotor

Permanent nýmagnet

Elekt ro-magnet

Sekcia radiálneho ložiska


Modul plynulého spustenia podstatne znižuje rozbehový prúdový náraz pri spustení

Pohon s meniteľnou frekvenciou

dvojpólový tranzistor s izolovaným hradlom je menič, ktorý mení jednosmerné napätie na regulovateľné trojfázové striedavé napätie

signály od regulátora motora a ložísk určujú výstupnú frekvenciu meniča, točivý moment a fázu napätia, čím regulujú otáčky motora

mení mechanickú energiu späť na elektrickú v prípade výpadku napätia. Trojfázová svorkovnica

je prípojným bodom pre primárnu energiu. Usmerňovač

usmerňuje sieťové prívodné striedavé napätie na vysokonapäťový jednosmerný zdroj pre motor, ložiská a riadiace úkony.

Kondenzátory

akumulujú energiu a slúžia pre vyhladzovanie jednosmerného napätia dodávajú energiu do magnetických ložísk, spolu s otáčaním motora, za účelom

zabezpečenia vznosu hriadeľa rotora pri dosadnutí hriadeľa pri výpadku vonkajšieho zdroja energie.

Meniče DC - DC

dodávajú a elektronicky izolujú vysoké a nízke jednosmerné napätie potrebné pre riadiace okruhy.

Spoj regulačných prvkov

spoj vstupov / výstupov RS 485 pre vonkajšie riadenie a sledovanie. Napájacie prepojenie silových okruhov a čidiel

hermeticky utesnené spoje, umožňujúce prenos výkonu do elektromagnetických ložísk a signálov polohy a otáčania hriadeľa do riadiacich modulov.

Regulátor kompresora

centrálny procesor systému kompresora je neustále zásobovaný aktualizovanými procesnými údajmi od regulátoru motora/ ložísk

a vonkajších čidiel ukazujúcich prevádzkový stav kompresora a chladiča/ strešnej blokovej jednotky

pri aktivácii softwaru reaguje na meniace sa podmienky a požiadavky za účelom zabezpečovania optimálnej účinnosti systému.

Regulátor ložísk a motora

prehodnocuje požadované signály polohy hriadeľa, ktoré riadi magnetické ložiská spracováva informáciu o prúde motora za účelom regulácie otáčok.

Zosilňovač PWM (modulácia šírky impulzu)

dodáva výkon do magnetických ložísk.


4.17.5.2.5 Požitie Turbocora

pre vodou chladené a vzduchom chladené chladiče vody a chladiče kvapalín pre nástrešné chladiace jednotky (rooftopy) pre združené jednotky v živnostenskom chladení.

Literatúra: /L1/ Blaha M., Blaha T., Blaha P., Borbély Š.: Chladivové kompresory, kniha druhá, časť piata, str. 197 až 199. /L2/ Koptelov, K.A.: Primenenije vintovych kompressorov maloj proizvoditeľnosti v kommerčeskom promyšlennom cholode. Cholodiľnyj biznes, 1999, č. 4. /L3/ Koudelka L.: Použití hladivových šroubových kompresorů v pivovarech. Zpravodaj Svazu CHKT 1997/4. /L4/ Dvořák Z.: IKK 2003 Hannover, Zpravodaj Svazu CHKT, 2003/12. /L5/ JARN: Various Type of Compressors, 2003, s.45-46. /L6/ JARN: Screw compressors, 2003/november,s.51. /L7/ JARN: Single Screw Compressor, 2004/Február, s.59. /L5/ JARN: Single Srew Compressor, 2005/február, s.65. /L6/ SP – 500 – 2, Bitzer: Offene Schraubenverdichter. /L7/ SP – 100 – 3, Bitzer: Halbhermetische Schraubenverdichter HS – séria 53-64-74. /L8/ SP – 170 – 6, Bitzer: Halbhermetiche Schraubenverdichter CSH – séria 75-85-95. /L9/ Breidert: Projektierung von Kälteanlagen, C.F.Müller Verlag, Heidelberg, 2003. /L10/ Mosemann D.: Arbeitsprincip des Schraubenverdichters. Cube: Lehrbuch der Kältetechnik, Band

1, C.F.Müller Verlag, Heidelberg, 1997. /L11/ Breidenbach K.: Der Kälteanlagenbauer, C.F.Müller Verlag, Haidelberg, 2004. /L12/ Reisner K.: Fachwissen Kältetechnik für die industrielle und gewärbliche Praxis. C.F.Müller

Verlag, Heidelberg, 2002. /L13/ Blaha M.: Kompresory používané v klimatizačných zariadeniach stabilných. 3. konferencia

zameraná na klimatizáciu a chladenie 2002. /L14/ Janda F., Blaha M., Blaha P.: Global Trends in development of Compressors for air conditioning

Systems. Compressors, Častá Papiernička, 1,-3.10.2003. /L15/ Pfeil V.: Skúsenosti so skrutkovými kompresormi. Technické noviny č.3, SZ CHKT 1998. /L16/ Bitzer: Projektierungshandbuch. Halbhermetische Kompakt-Schrauben CSH65 … CSH95,

08/2005. /L17/ Blaha M., Blaha T., Blaha P.: Späť k základom, kniha druhá , Oleje, s. 122, r. 2007. /L18/ Dvořák Z.: Konference Compressors 2004. Zpravodaj Svazu CHKT, 4/1005. /L19/ Materiál Carrier: Technical devopment programme. Twin – rotor screw compression systems,

1980. /L20/ Blaha M., Blaha T., Blaha P.: Späť k základom, kniha druhá, časť šiesta-kompresory. /L21/ Corrado C.: Les compresseurs hermétiques a vis. RpdF, 1985/3. /L22/ Bitzer: Sravnenije poršnevych, vintovych i spiraľnych cholodiľnych kompressorov. Cholodiľnaja

technika 2004/3, Moskva, s. 24-26. /L23/ Renz H.: Používaní malých šroubových kompresorů v živnostenských a průmyslových chladících

zařízeních. Chlazení a klimatizace 2001/5, s.31-36. /L24/ Alfaco: Copeland srovnáva šroubové a pístové kompresory. Technické správy, SZCHKT,

2000/10. /L25/ Hartmann K.: Neue Kälteagregate mit hochtourigen Schraubenverdichtern. Kälte Klima Aktuell

1996/6. /L26/ Reinhart A.: Turboverdichter. Cube: Lehrbuch der Kältetechnik, 1997. L27/ Turbocor Danfoss: The Turbocor family of compressors. 2004.


Slovenský zväz pre

chladiacu a klimatizačnú techniku z

znamená Vaše

spojenie s evolúciou v odbore

Združuje slovenských i zahraničných podnikateľov, zamestnancov, projektantov, inštitúcie, firmy, a ostatných záujemcov z oblasti výroby,

dovozu, obchodu, servisu, vzdelávania a užitia chladiacej, klimatizačnej techniky a

tepelných čerpadiel Kontaktná adresa:

SZ CHKT Hlavná 325

900 41 Rovinka

tel.: 02/45646971 fax: 02/45646971

[email protected] http://www.szchkt.org

Documents

4.16.Skrutkové kompresoryfinal