Новые компактные винтовые компрессоры «Битцер» серии CSH

Аннотация

Эксплуатационные характеристики и экологическая безопасность

Уже при разработке концепции компрессора большое значение придавалось достижению высокого КПД в сочетании с безвредностью для окружающей среды. Обеспечение высокого результирующего КПД начинается с использования высокоэффективного электродвигателя (его КПД достигает 0,95). При расчете изоэнтропического КПД компрессора учитывается как КПД двигателя, так и объемный КПД, существенно зависящий от внутренних утечек в компрессоре. Величина последних зависит от качества профиля и зазоров между роторами и стенками корпуса. Жесткость корпуса и роторов определяет их деформацию под действием давления газа и температур и, следовательно, размер зазоров между ними

Полный текст

Силы трения в винтовом компрессоре со впрыском масла обычно очень малы. Механический контакт между ведущим и ведомым ротором отсутствует, потери на трение в роликовых контактных подшипниках также минимальны. Поскольку, как хорошо известно, в винтовых компрессорах перемещение газа осуществляется только двумя роторами, других источников механических потерь здесь нет, поэтому величину механического КПД > 0,95 следует считать нормальной (и она фактически достигается).

Рис. 1. Зависимость изоэнтропического КПД от степени сжатия для R407 и R134а

В отношении процесса сжатия можно утверждать, что потерями на входе и выходе компрессора можно пренебречь из-за отсутствия всасывающих и нагнетательных клапанов. Однако в отличие от поршневых компрессоров становятся заметными потери от чрезмерного и недостаточного сжатия, поскольку внутренняя степень сжатия может отличаться от внешней. Но эти потери также невелики, если принять во внимание диапазон отношений давлений в установках кондиционирования воздуха.

На рис. 1 приведены зависимости реального изоэнтропического КПД от отношения давлений. Сравнение кривых для хладагентов R407C и R134a ясно показывает, что в обоих случаях полученные при испытаниях реальные значения изоэнтропического КПД в районе 0,73 очень близки к теоретическому. Хладагент R134a достигает этого оптимального значения при температуре конденсации 50 °C (вследствие его более низких давлений), a R407C -при температуре конденсации 40 °C. Уже отсюда становится очевидно, что R134a лучше подходит для работы в условиях более высокой температуры окружающей среды.

На рис. 2 показаны кривые изоэнтропического КПД при различных температурах конденсации для R407C, соответствующие холодильные коэффициенты (прямо пропорциональные КПД) приведены на рис. 3. Из рис. 3 ясно видно также, как повышается холодильный коэффициент при работе с экономайзером. А поскольку при этом увеличивается и холодопроизводительность, то этот режим работы может быть особенно рекомендован, например, для R134a.

Уровень звуковой мощности новых винтовых компрессоров, составляющий около 80 дБ(А), при номинальной мощности двигателя 90 кВт можно оценить как очень низкий.

Экологические требования были приняты во внимание также при выборе материалов. Большинство деталей изготовлено из серого литейного чугуна, который легко утилизируется (исключение составляет электродвигатель с медными обмотками). Принятый в компании “Битцер” процесс утилизации изношенных компрессоров гарантирует удаление отходов в соответствии с требованиями экологии. Компрессоры полностью разбираются на фирме “Битцер” и утилизируются или уничтожаются без ущерба для окружающей среды.

Чтобы стимулировать постоянных покупателей из разных стран сдавать старые компрессоры или их корпусные детали для утилизации, компания “Битцер” применяет практику зачета установленной стоимости утилизируемого оборудования в стоимость нового, отгружаемого сдавшим лом заказчикам. К сожалению, из-за различных логистических проблем российские компании не смогли влиться в этот процесс.

Вероятность утечек хладагента в окружающую среду свелась к минимуму благодаря новой концепции конструирования корпусных элементов, когда число уплотняемых мест предельно мало.

Допускаемые утечки при стандартной проверке всех компрессоров на заводе составляют 1 мг/год. Проверка осуществляется с помощью очень точной и экологически безопасной гелиевой системы контроля утечек. Компрессоры заполняют гелием под давлением около 20 бар и проверяют на утечку в вакуумной камере. В случае, если по результатам этого испытания утечка превышает допускаемую величину, компрессор погружают в водяную ванну для обнаружения места утечки.

Рис. 2. Зависимость изоэнтропического КПД от степени сжатия при различных температурах конденсации (40, 50 и 60 ° С) для R407C

Рис. 3. Зависимость холодильного коэффициента от температуры кипения для R407C при различных температурах конденсации (40 и 50 °C)

Компания “Битцер ” предлагает новую группу компактных винтовых компрессоров, состоящую из четырех серий CSH и охватывающую диапазон холодопроизводительности от 80 до 500 кВт, для применения в холодильных системах, системах кондиционирования воздуха и тепловых насосах. Эти компрессоры характеризуются высокой экономичностью, плавным регулированием холодопроизводительности в соответствии с потребностями в холоде, низкими уровнями шума и вибрации. Поэтому от них следует ожидать высокой эксплуатационной надежности и большого срока службы.

Завод фирмы “Битцер ” в Роттенбурге (Герма-ния), выпуская более 25000 винтовых компрессоров в год, делает все, чтобы удовлетворить растущие потребности современного мирового рынка. На последней выставке IKK-2004, проходившей в октябре в Нюрнберге, многие известные фирмы, производящие системы кондиционирования воздуха, выставляли на своих стендах чиллеры с компактными винтовыми компрессорами “Битцер “(рис.4).

Рис. 4. Чиллеры с компактными компрессорами “Битцер ”