Some aspects of the development of domestic refrigeration technology

Full Text

О.М. Таганцев, генеральный директор ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ»

Открытое акционерное общество «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ», образованное в 1994 г. на базе Всесоюзного научно - исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института холодильного машиностроения «ВНИИхолодмаш», сохранило преемственность в работах в области холодильного машиностроения. В ОАО работают высококвалифицированные инженеры-разработчики, ученые и исследователи, профессиональные рабочие. Компания специализируется на разработке, производстве, ремонте холодильного оборудования для всех отраслей народного хозяйства, гарантийном и авторском надзоре за ним.

ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ» продолжает сотрудничать в кооперации с заводами, входящими в Ассоциацию «Холодпром»: ОАО «Казанькомпрессормаш», ОАО «Московский завод холодильного машиностроения «Компрессор», ОАО «Московский завод холодильного машиностроения «Искра», ОАО «Касимовхолод», ОАО «Машзавод» (Чита), ОАО «Холодмаш» (Черкесск), ОАО «Пензкомпрессормаш», ОАО «Компрессорный завод» (Краснодар), а также с рядом новых партнеров: ОАО «Румо» (Н. Новгород), ОАО «Орелтекмаш», «Точмаш» (Казань).

Одним из основных направлений деятельности ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ» стал перевод существующего парка холодильного оборудования на озонобезопасные хладагенты. С этой целью были проведены научно-исследовательские и поисковые работы по применению новых озонобезопасных хладагентов, совместимых с ними холодильных масел, адсорбентов, конструкционных материалов. На базе этих исследований разработана методика по переводу холодильного оборудования на озонобезопасные хладагенты, а также технология модернизации существующего оборудования для перевода его на озонобезопасные вещества с восстановлением технического ресурса.

Компания совместно с ОАО «Казанькомпрессормаш» осуществляет по этой технологии перевод машин типа ХТМФ и ТХМВ на озонобезопасный хладагент. Выбору рационального решения по проведению модернизации холодильных машин с центробежными компрессорами предшествовал серьезный анализ влияния свойств хладагентов на параметры холодильных машин. Исследования позволили рекомендовать к применению озонобезопасный хладагент R134a при минимальных конструктивных изменениях холодильной машины. Стоимость модернизации составляет в этом случае около 30 % стоимости новой машины, при этом существенно повышаются энергетические показатели благодаря индивидуальному решению задачи и полностью восстанавливается ресурс. Так, при модернизации ХТМФ-248 Новоуральского комбината мощность, потребляемая компрессором, снижена на 25 % при сохранении холодопроизводительности, что подтверждено испытаниями холодильной машины.

Модернизация оборудования состоит в доработке проточной части компрессора, изменении частоты вращения ротора, замене хладагента и смазочного масла. При этом не затрагиваются основные элементы машины и фундамент.

После проведения модернизации, длительность которой не превышает 6—8 мес, заказчик получает полностью готовую к эксплуатации машину. Все пусконаладочные работы, включая промывку системы от минерального масла, входят в программу модернизации, так же как и комплектация холодильной машины в случае необходимости дополнительным ресивером, фильтрами-осушителями, вспомогательным компрессорно-конденсаторным агрегатом и вакуум-насосом. Гарантируются полное восстановление технического ресурса компрессорного агрегата и возможность выбора его параметров с учетом реальных условий эксплуатации. Заказчику обеспечена своевременная поставка хладагента (R134а) и синтетического масла ICEMAT1C SW (CASTROL) или EAL ARCTIC (MOBIL).

В развитии проблемы перехода на природные хладагенты, в частности на аммиак, и в связи с возникшей при этом проблемой безопасности аммиачной холодильной установки (АХУ), которая решается прежде всего снижением аммиакоемкости оборудования, ОАО Московским заводом холодильного машиностроения «Компрессор» с участием специалистов нашей компании разработаны аммиачные холодильные машины с малой заправкой аммиака’. 50М КТ40-7-0( 1 ), 50 М КТ 130-7-2(3), 50МКТ280-7-2(3), 50МКТ410-7-2(3).

Другое важнейшее направление деятельности компании — это исследование, разработка и создание отечественного озонобезопасного холодильного оборудования общего и специального назначения на базе новых рядов спиральных, винтовых и центробежных компрессоров.

Создается ряд бессальниковых спиральных компрессоров холодопроизводительностью от 2 до 60 кВт для работы на R 134а в режиме кондиционирования (t₀=5 °С, 4=40 °С) при максимальной температуре конденсации до 70 °С.

В настоящее время заводом «Точмаш» (Казань) в рамках этого ряда уже выпускается серийно спиральный компрессор СК8, разработчиком которого является ЗАО НИИ турбокомпрессор (Казань).

Специалистами нашей компании разработан спиральный компрессор СК16 (рис. 1).

Рис. 1. Спиральный компрессор СК16

Технические характеристики спирального компрессора СК16

Холодопроизводительность при t₀ = — 15 °С; t_k = 30 °С, кВт  16

Хладагент                                                  R22

Мощность электродвигателя, кВт               7,5

Габаритные размеры, мм                         724x273

Масса, кг                                                     100

Частота вращения, об/мин                         3000

Для работы на R 134а в диапазоне температур кипения -15...+10 °С разработан ряд бессальниковых винтовых компрессоров серии ВБ (табл. 1). Внешний вид компрессора ВБЗО показан на рис. 2.

Рис. 2. Винтовой компрессор ВБ30

Таблица 1. Технические характеристики винтовых бессальниковых компрессоров серии ВБ

* Выпускаются под заказ.

Технические характеристики винтовою вертикального компрессора ВБЗО

Холодопроизводительность при t₀=5°С; t_k =35 °С, кВт                 40

Хладагент                                                                                R134a

Диапазон регулирования холодопроизводительности, %          100-30

Габаритные размеры, мм                                                     1075x380

Масса, кг                                                                                 100

Предложен к разработке ряд центробежных турбохолодильных машин для холодопроизводительностей 20...60 кВт и 100...630 кВт с компрессорами, имеющими встроенный высокочастотный электродвигатель с регулируемой частотой вращения и ротор, вращающийся в газодинамических подшипниках в среде хладагента. Эта разработка является уникальной в ряду озонобезопасного холодильного оборудования и не имеет аналогов в практике мирового холодильного машиностроения. Корпус и ротор турбокомпрессора ТК-0,03 приведены на рис. 3.

Рис. 3. Корпус и ротор турбокомпрессора ТК-0,03

Технические характеристики турбокомпрессора ТК-0,03

Холодопроизводительность при t₀=2°С; t_k =40 °С, кВт   30

Мощность электродвигателя, кВт   14

Диаметр рабочего колеса, мм         63

Частота вращения ротора, об/мин 35000

Заводами холодильного машиностроения по разработкам ОАО «ВНИИ ХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ» выпускается гамма винтовых компрессорных одно-и двухступенчатых агрегатов в сальниковом и бессальниковом исполнении холодопроизводительностью 25...3200 кВт, работающих на аммиаке, пропане, R22h К1.Ч в высоко-, средне- и низкотемпературном режимах. В ряде конструкций применен новый эффективный профиль роторов, предложенный специалистами нашей компании. Сведения об этой гамме компрессоров приведены в табл. 2.

Таблица 2. Технические характеристики винтовых компрессорных агрегатов разработки ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ»

Характерные особенности компрессорных агрегатов А25-2-3 и A25-2-5 сальниковое горизонтальное исполнение компрессора, возможность работы и на фреонах, и на аммиаке, отсутствий масляного насоса и золотникового регулятора производительности, разгруженный пуск компрессора. Масло охлаждается жидким хладагентом, отбираемым после конденсатора. В агрегате А25-2-5 использована экономайзерная схема, позволяющая значительно отличить холодильный коэффициент. В компрессорно-конденсаторных агрегатах АВ25-2-2 и АВ25-7-2, созданных на базе компрессорных агрегатов типа А25, применен воздушный конденсатор.

Компрессорные агрегаты 22А50-2- ЗС, А120-2-1C - бессальниковые, со встроенным электродвигателем с масляным насосом, золотниковым регулятором производительности и водяным маслоохладителем. Агрегаты полностью автоматизированы.

На базе нового поколения винтовых компрессоров разработки ВНИИхолодмаш-Холдинга были созданы теплонасосные агрегаты (табл. 3).

Таблица 3. Технические характеристики теплонасосных агрегатов на базе винтовых компрессоров нового поколения

Новые винтовые и центробежные компрессоры использованы при создании гаммы судовых холодильных машин (табл. 4), включающей машины ІМХМВ250 (рис. 4), ЗМХМВ290 (рис. 5) и МХ-0,35 (рис. 6).

Рис. 4. Холодильная машина ІМХМВ250

Рис. 5. Холодильная машина 3МХМВ290

Рис. 6. Холодильная турбокомпрессорная машина МХ-0,35М

Таблица 4. Технические характеристики судовых холодильных машин

На базе винтового компрессора ВБ30 разработана холодильная установка, встраиваемая в контейнеры для поддержания нормальной работы различного вида радиотелеаппаратуры (рис. 7).

Рис. 7. Холодильная установка на базе винтового компрессора ВБ30 для встраивания в контейнеры

Технические характеристики установки на базе винтового компрессора ВБЗО для встраивания в контейнеры

Холодопроизводительность при t₀=8 °С, t_к =62 °С; t_о.с. =50 °С, кВт 26

Габаритные размеры, мм:

БИК                                              2100x1300x1900

БОФ                                              2300x940x350

Масса, кг                                       4200

На базе винтового компрессора ВБ50 создана холодильная установка для систем кондиционирования (рис. 8). Установка обеспечивает подачу потребителю воды для кондиционирования воздуха в количестве 9,5... 12,5 м³/ ч при температуре 6...9 °С.

Рис. 8. Холодильная установка на базе винтового компрессора ВБ50 для систем кондиционирования

Продолжаются совместные работы компании с ОАО «Пензхиммаш» в области абсорбционных холодильных машин. В настоящее время разработано новое поколение абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин холодопроизводительностью 300... 6000 кВт и их модификаций для работы в режиме теплового насоса. Внедрение на основе 30-летнего опыта новых конструктивных и технологических решений, применение коррозионностойких материалов для теплообменных поверхностей позволило создать машины повышенной надежности, значительно меньших массы и габаритных размеров, удвоить срок службы. Осуществляют» также разработки абсорбционных водоаммиачных холодильных машин.

Современное холодильное оборудование и комплексы холодоснабжения на его основе требуют нового подхода к системам автоматизированного контроля. Учитывая это, специалисты ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ» перешли на самостоятельную разработку и изготовление многофункциональных систем управления холодильным оборудованием, отладка и испытания которого проводится в составе различного холодильного оборудования на стендах компании.

Некоторые элементы автоматизированных систем, разработанных и выпускаемых ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ», представлены на рис. 9л б, в. Коллективом института создана двухуровневая система управления винтовой герметичной холодильной машиной на 165 кВт с частотным регулированием (рис. 9,б). Одной из последних разработок института является пульт микропроцессорной САУ для трехходовых регуляторов температуры и давления (рис. 9.) В стадии перспективных разработок принципиально новые ТРВ с термоэлементным приводом, испытания которых находятся в завершающей стадии.

Рис. 9. Элементы автоматизированных систем, изготовляемых ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ»; а — система автоматического управления (САУ) машиной 21МКТ50 (блок управления и силовая часть); б — двухуровневая САУ СМКТ165 (блок управления); в — микропроцессорная САУ для трехходовых регуляторов температуры и управления

Компания располагает необходимыми лицензиями, которые позволяют ей работать на рынке производителей холодильного оборудования.

About the authors

O. M. Tagantsev

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Director General

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. O.M. Tagantsev, General Director, OAO VNIIKHOLODMASH-HOLDING

Download (424KB)

Indexing metadata

2. Fig. 1. SC16 scroll compressor

Download (583KB)

Indexing metadata

3. Fig. 2. Screw compressor VB30

Download (681KB)

Indexing metadata

4. Fig. 3. Body and rotor of turbocharger TK-0,03

Download (1MB)

Indexing metadata

5. Fig. 4. Refrigeration machine ІХМВ250

Download (682KB)

Indexing metadata

6. Fig. 5. Refrigeration machine 3MHMV290

Download (956KB)

Indexing metadata

7. Fig. 6. Refrigeration turbo compressor machine МХ-0,35М

Download (936KB)

Indexing metadata

8. Fig. 7. Refrigeration unit based on screw compressor VB30 for integration into containers

Download (823KB)

Indexing metadata

9. Fig. 8. Refrigeration unit based on screw compressor VB50 for air conditioning systems

Download (617KB)

Indexing metadata

10. Fig. 9. Elements of the automated systems produced by a - automatic control system (ACS) of machine 21МКТ50 (control unit and power part); b - two-level ACS SMKT165 (control unit); c - microprocessor-based ACS for three-way temperature regulators and controls

Download (1MB)

Indexing metadata