Результаты испытаний первых отечественных бессальниковых спиральных холодильных компрессоров на калориметрическом стенде

Полный текст

ЗАО “НИИтурбокомпрессор”, один из ведущих в стране разработчиков компрессорного оборудования, начал заниматься проблемой создания спиральных компрессоров в начале 90-х годов. В последующие годы в результате проведения комплекса научно-исследовательских работ им были предложены математические методы расчета и оригинальные конструктивные решения спиральных компрессоров. Основное внимание уделялось при этом спиральным компрессорам для холодильных машин. Параллельно велись работы по созданию спиральных компрессоров для воздушных и газовых машин.

Первый образец отечественного бессальникового спирального холодильного компрессора 1БС4-2-3 на R22, разработанного ЗАО “НИИтурбокомпрессор”, изготовлен Казанским заводом точного машиностроения. Это одноступенчатый компрессор объемного сжатия со встроенным электродвигателем. Рабочими элементами служат две спирали специального профиля. Одна спираль неподвижно закреплена в верхней части герметичного корпуса компрессора, вторая-приводится в движение через вертикальный эксцентриковый вал, на котором установлен ротор. Компрессор оснащен устройством, раздвигающим спирали при их заклинивании, и защитой от повышенной температуры нагнетания. При больших степенях повышения давления (низкая температура кипения и высокая температура конденсации хладагента) предусмотрен впрыск жидкого хладагента в полость сжатия компрессора для снижения температуры нагнетания.

Для проведения исследований в широком диапазоне температурных режимов и отработки конструктивных элементов спиральных компрессоров в ЗАО “НИИтурбокомпрессор” был создан экспериментальный калориметрический стенд.

В соответствии с ГОСТ 28547-90, ГОСТ 22502-77 и Международным стандартом ИСО МС917 для испытаний на данном стенде принят электрокалориметрический метод, позволяющий получать высокую точность измерений при малых значениях холодопроизводительности, были проведены испытания первого образца спирального компрессора 1БС4-2-3 с целью определения его характеристик и диапазона работы.

При испытаниях компрессора количество циркулирующего хладагента определяли двумя независимыми способами-по тепловым балансам электрокалориметра (основной способ) и конденсатора с водяным охлаждением (поверочный способ).

 

Рис. 1. Зависимость мощности, потребляемой компрессором, от температуры кипения хладагента при температуре конденсации 40 °C

 

Рис. 2. Зависимость холодопроизводительности от температуры кипения хладагента при температуре конденсации 40 °C

 

Результаты испытаний компрессора 1БС4-2-3 на R22 даны на рис. 1 и 2. Для сравнения там же приведены характеристики компрессора ZF13K4E фирмы Copeland, взятые из каталога. Как видно из графиков, при температуре кипения хладагента выше -10 °C холодильная машина с компрессором 1БС4-2-3 практически не уступает по холодопроизводительности машине с компрессором ZF13K4E. Потребляемая мощность отечественного компрессора незначительно (на 2-6 %) превышает этот показатель для зарубежного аналога. Параллельно с испытаниями, проводимыми в ЗАО “НИИтурбокомпрессор”, в ОАО «ВНИИхолодмаш-Холдинг» (г. Москва) проходили испытания на калориметрическом стенде второго образца компрессора 1БС4-2-3. Полученные характеристики практически совпали сданными ЗАО “НИИтурбокомпрессор”.

По результатам испытаний бессальникового спирального компрессора 1БС4-2-3 можно сделать следующие выводы.

• Энергетические показатели компрессора находятся на уровне зарубежных образцов.
• Компрессор целесообразно, использовать в составе холодильных машин, работающих на R22 в диапазонах температур кипения от -25 до +5 °C и конденсации до 50 °C, а также в системах кондиционирования.

Для снижения температуры нагнетания необходимо в полость сжатия компрессора подавать жидкий хладагент.

 

Рис. 3. Рекомендуемые зоны работы компрессора с подачей жидкого хладагента

 

Рекомендуемые границы, определяющие зону работы компрессора с подачей жидкого хладагента, представлены на рис. 3. Из графика видно, что впрыск хладагента целесообразен при разностях температур кипения и конденсации более 40 °C.

Выпускаемые в настоящее время по разработкам ЗАО «НИИтурбокомпрессор» им. В.П.Шнеппазаводом «Точмаш-Холод» бессальниковые спиральные компрессоры холодопроизводительностью от 4 до 12 кВт для работы в высоко-и среднетемпературных режимах на R22 находят применение в установках для охлаждения молока, холодильных машинах различного назначения и т. д.

Об авторах

П. В. Воробьев

ЗАО “НИИтурбокомпрессор им. В. Б. Шнеппа"

Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Россия, Казань

Г. Ф. Зискин

ЗАО “НИИтурбокомпрессор им. В. Б. Шнеппа"

Email: info@eco-vector.com
Россия, Казань

Е. Р. Ибрагимов

ЗАО “НИИтурбокомпрессор им. В. Б. Шнеппа"

Email: info@eco-vector.com
Россия, Казань

Список литературы

Дополнительные файлы