Výběr 

Scroll kompresory v chladicích systémech. Scroll kompresor. Vysoce účinné spirálové kompresory Copeland ZF EVI

Scroll kompresory jsou jednohřídelové objemové stroje. Jak je známo, stroje tohoto provozního principu jsou reverzibilní; mohou pracovat prakticky beze změny konstrukce, a to jak jako kompresory, tak jako motory (expandéry nebo expandéry.

Myšlenka takového stroje je známá již více než sto let, ale teprve v 80. letech dvacátého století se ji podařilo realizovat a dovést do průmyslové výroby a širokého využití. Důvod je stejný jako u vývoje šroubových kompresorů, nebylo dost přesných zařízení na výrobu takového tvaru součásti, jako je spirála.

Aktuálně v chlazení Scroll kompresory se používají v domácích a dopravních klimatizacích, tepelných čerpadlech, chladicí stroje nízký a střední výkon do 50 kW. Výpočty však ukazují, že chladicí kapacita spirálových kompresorů může být zvýšena na 100 kW nebo více, jak se zlepšuje jejich konstrukce a výrobní technologie.

28 Klasifikace spirálových kompresorů

Scroll kompresory jsou klasifikovány následovně: olejové; se vstřikováním kapající kapaliny (například chladiva); suchá komprese.

A samozřejmě jedno- a dvoustupňové s jiným uspořádáním stupňů vzhledem k motoru.

V závislosti na druhu plynu, výkonu a dalších podmínkách: těsná, bezucpávková, ucpávka.

Podle typu použitých spirál: s evolventními spirálami, s Archimedovými spirálami, s po částech kruhovými atd.

Podstatné je rozdělení spirálových kompresorů na vertikální a horizontální. V druhém případě je hřídel 1 umístěn vodorovně (viz obrázek 65). U horizontálních spirálových kompresorů, jako je dopravní klimatizace s paralelním hřídelem a podélnou osou vozidla, je obtížnější zajistit spolehlivý provoz systému mazání kompresoru.

29 Výhody a nevýhody spirálových kompresorů

Hlavní výhody spirálových kompresorů jsou:

1.Vysoká energetická účinnost; jejich efektivní účinnost dosahuje 80-86 %;

2.Vysoká spolehlivost a životnost, určená trvanlivostí ložisek;

3.Dobrá rovnováha; mírná změna točivého momentu na hřídeli kompresoru; nízké otáčky plynu ve stroji - to vše zajišťuje chod stroje s nízkou hladinou hluku.

4. Rychlost - počet otáček hřídele kompresoru od 1000 do 13000 a tento rozsah se rozšiřuje.

5. Žádný mrtvý objem, nízká míra úniku, a proto vyšší účinnost indikátoru; plyn nasávaný kompresorem nepřichází do styku s horkými stěnami částí kompresoru;

6. Procesy sání, stlačování a vypouštění jsou „nataženy“ podél úhlu natočení hřídele, a proto i při vysoké frekvenci hřídele jsou rychlosti plynu malé.

7. Absence ventilů na sání a často i na výtlaku;

8. Scroll kompresor, stejně jako šroubový kompresor, může pracovat v cyklu „nabíjení“;

9. Spirálový kompresor, stejně jako všechny objemové kompresory, může pracovat s jakýmkoli chladivem, s jakýmkoliv plynem a dokonce i se vstřikováním kapající kapaliny.

Ve srovnání s pístovými kompresory stejné kapacity má spirálový kompresor následující výhody:

Nevýhody spirálových kompresorů zahrnují následující:

1. Spirálové stroje vyžadují nové díly pro strojírenství - spirály, k jejichž výrobě potřebují frézky s CNC.

2. Na pohyblivou spirálu působí složitý systém sil: axiální, odstředivý, tangenciální, vyžadující kompetentní výpočet a vyvážení, a tím i vyvážení rotoru.

3. Pokud není vypouštěcí ventil, pak bude teoretický indikátorový diagram spirálového kompresoru vypadat stejně jako šroubový kompresor, s možným podtlakem a překompresí plynu, tzn. s dodatečnými ztrátami.

Hlavním prvkem každého je kompresor. Slouží k zajištění pohybu chladiva v systému a vytvoření tlakového rozdílu.

Relativně nedávno se v chlazení začaly používat spirálové kompresory. Pracují především jako součást klimatizačních systémů, tepelných čerpadel, střední a vysoké teploty chladicí jednotky.

Pracovním prvkem spirálového kompresoru je spirála. Princip činnosti chladicího spirálového kompresoru je založen na koordinovaném otáčení jedné spirály vůči druhé.

Princip fungování spirály chladící kompresor.

Ve spirálovém kompresoru se pára chladiva stlačuje mezi dvěma spirálami.

Jedna spirála je nehybná, druhá se kolem ní otáčí. Tento pohyb má navíc obtížnou trajektorii. Elektromotor umístěný v jednom hermetickém plášti kompresoru odvede práci - otáčí hřídelí, na jejímž konci je excentricky uložená spirála. Pohyblivý svitek se otáčí po stěnách pevného svitku a klouže po olejovém filmu. Kontaktní body spirál se postupně pohybují od okraje ke středu a jsou umístěny na každém otočení pracovního prvku. Zachycování nasávaných par chladiva v zóně většího objemu stlačitelného plynu, spirály je postupně stlačují, jak se pracovní zóna přibližuje ke středu, jak se její objem zmenšuje. V souladu s tím je maximálního tlaku plynu dosaženo ve středu spirál, který pak vstupuje do kondenzátoru přes výtlačné potrubí kompresoru. Ve spirálovém kompresoru během provozu dochází ke kompresi par kontinuálně, protože kontaktní bod spirál není jeden a je vytvořeno několik pracovních kompresních zón. Motory hermetických spirálových kompresorů jsou chlazeny nasáváním par chladiva.

Zvažte zařízení spirálového chladicího kompresoru na příkladu produktů . Zařízení kompresorů jiných výrobců je podobné. Hlavní součásti spirálového kompresoru jsou znázorněny na obrázku 2.


Obrázek 2. Struktura spirálového chladicího kompresoru.

Počet vzájemně se odírajících dílů u spirálového kompresoru je díky jeho konstrukci mnohem menší, než teoreticky naznačuje jeho spolehlivost.

Mezi výhody konstrukce patří také absence mrtvého škodlivého prostoru v kompresní zóně, což zvyšuje efektivitu práce.

Vzhledem k tomu, že při procesu stlačování plynu vzniká několik pracovních zón současně, jsou páry chladiva vstřikovány rovnoměrněji než u pístových kompresorů as menšími pracovními objemy, což snižuje zatížení elektromotoru.

Pro zvýšení efektivity práce se velká pozornost u spirálových kompresorů věnuje utěsnění bočních a koncových povrchů kontaktů spirál, aby se snížil únik plynu mezi sousedními kompresními zónami.

Scroll kompresory byly původně navrženy a našly své největší uplatnění v oblasti vysokoteplotních a středněteplotních chladicích systémů - klimatizace, chladiče, tepelná čerpadla. Používají se ale i v nízkoteplotních chladicích jednotkách, a to díky technologii vstřikování malého množství chladiva do středu spirál za provozu.

Výkon spirálových kompresorů lze řídit pomocí frekvenčních měničů změnou rychlosti otáčení hřídele. Kromě toho výrobce spirálových kompresorů Copeland , vyvinula technologii pro úpravu výkonu změnou vzdálenosti mezi spirálami během rotace. Tato technologie umožňuje, aby spirálový kompresor běžel naprázdno, aniž by se tvořily jakékoli pracovní kompresní zóny.

K dnešnímu dni jsou spirálové chladicí kompresory vyráběny a dodávány do Ruska, a tedy i do Čeljabinsku, takovými světově proslulými společnostmi, jako jsou, Danfoss Performer , .

Rýže. 2. 26. Scroll kompresor Performer (Danfoss). 1 - pohyblivá spirála; 2 - pevná spirála; 3 - svorkovnice; 4 - ochrana motoru; 5 - průhledítko; 6 - sání; 7 - olejové čerpadlo; 8 - elektromotor; 9 - vstřikování; 10 - ochrana proti zpětnému otáčení; 11 - zpětný ventil.

Elektromotor je umístěn ve spodní části kompresoru, hřídel pomocí excentru zajišťuje eliptický pohyb pohyblivé spirály zasunuté do pevné spirály instalované v horní části kompresoru. Sací plyn vstupuje do kompresoru sacím potrubím, obtéká plášť motoru a vstupuje do něj otvory ve spodní části pláště (obr. 2.26). Olej v páře chladiva se v důsledku rotace směsi oleje a chladiva působením odstředivých sil z ní odděluje a stéká dolů na dno klikové skříně kompresoru. Pára prochází elektromotorem a zajišťuje úplné chlazení kompresoru ve všech režimech provozu. Po průchodu elektromotorem se pára dostává do spirálových prvků kompresoru, které jsou umístěny v horní části kompresoru nad elektromotorem. Pracovní cyklus je ukončen ve třech otáčkách hřídele: první otáčka je sání, druhá otáčka je komprese, třetí otáčka je vstřikování. Bezprostředně nad výstupním kanálem pevné spirály je zpětný ventil. Zabraňuje zpětnému proudění plynu z kompresoru po jeho vypnutí. Po průchodu zpětným ventilem plyn opouští kompresor výtlačným potrubím.

Účinnost spirálových kompresorů je do značné míry určena množstvím vnitřních radiálních a axiálních úniků plynu během procesu komprese. Mezi kontaktními bočními plochami spirál se vyskytují radiální netěsnosti, axiální - mezi horním koncem jedné spirály a základní deskou druhé (obr. 2. 24). Netěsnosti vedou ke zvýšení příkonu kompresoru, snížení jeho chladicí kapacity a účinnosti.

Hlavním rozdílem mezi tímto kompresorem a ostatními spirálovými kompresory je princip těsnění spirálových prvků. Běžným způsobem, jak zajistit radiální těsnění, je vytvořit těsný kontakt přitlačením pohyblivé spirály na nehybnou pod působením odstředivé síly. Čerstvě vyrobené kompresory však vytvoří účinné homogenní těsnění až po době „zahoření“, během níž dojde k vytvoření potřebného kontaktu mezi povrchy. Předpokladem pro takové kompresory je dotyk bočních ploch svitků.

Danfoss používá u svých kompresorů Performer takzvaný „řízený orbiting“, což znamená, že spirály se pohybují po pevné dráze bez kontaktu mezi pohyblivými a pevnými spirálami za jakýchkoli provozních podmínek kompresoru.

Kompresory Performer s řízenou rotací musí mít ultra přesné spirálové profily, aby bylo dosaženo zaručeného utěsnění. Boční plochy takových spirálek nikdy nepřijdou do vzájemného kontaktu a tenký film oleje utěsňující mezeru zajišťuje mazání spirálek bez tření a opotřebení jejich povrchu.

Při vytváření axiálního těsnění někteří výrobci kompresorů přitlačují pohyblivou spirálu proti stacionární pomocí tlaku stlačitelného plynu k utěsnění.

U kompresorů Performer je dynamický kontakt mezi horním koncem pohyblivé spirály a základní deskou pevné spirály udržován plovoucím těsněním (obr. 2.27).

Rýže. 2.27. Plovoucí plovoucí těsnění perperformer s řízenou rotací:

1 - základní deska; 2 - mezera mezi čelní plochou a základní deskou; 3 - plovoucí těsnění; 4 - spirála; 5 - olejový film zabraňující úniku těsnicího plynu; 6 - plyn vysoký tlak

Tento těsnicí prvek je umístěn v drážce vyříznuté v horním konci pohyblivé spirály (obr. 2.27). Stlačený plyn tlačí na plovoucí těsnění zespodu a tlačí ho proti spirálové základní desce, čímž vytváří dynamický kontakt, když kompresor běží. Lisovací síly jsou velmi nízké, což v kombinaci s malou kontaktní plochou snižuje tření a zvyšuje účinnost kompresoru.

charakteristický rys z těchto kompresorů je, že běží nasucho, i když je tlak v systému nevyrovnaný. To se provádí nastavením zpětný ventil na výtlačném potrubí, které se při zastavení uzavře. Za těchto podmínek se pouze plyn stlačený v kompresoru do místa instalace ventilu vrací do klikové skříně, přičemž prochází spirálami. Tím se vyrovná vnitřní tlak. Když se kompresor zastaví, dva svitky se otevřou vertikálně i horizontálně. Při opětovném spouštění není kompresor zatěžován, protože ke zvyšování tlaku dochází postupně.Spirálový kompresor má pojistný ventil, který se otevře při překročení tlaku 28 barů a obtéká chladivo z výtlačné dutiny do sací.

Olej ve spirálových kompresorech slouží pouze k mazání ložisek a plovoucího těsnicího kroužku. Mazání spirál není nutné kvůli nízké rychlosti otáčení a třecí síle v každém místě kontaktu. Obsah oleje ve směsi oleje a chladiva je dostatečný k zajištění potřebného mazání, takže olej není ovlivněn vysoké teploty což může časem vést ke zhoršení vlastností oleje. Další pozitivní vlastností je vysoká schopnost odolávat přenosu oleje při spouštění.

Otázky pro sebeovládání v kapitole 2.

Jaký je rozdíl mezi přímými a nepřímými kompresory? 2. Jaký je konstrukční rozdíl mezi jednočinným kompresorem a dvojčinným kompresorem? 3. Jaký druh ochrany proti vodnímu rázu má kompresor? 4. Jaký je rozdíl mezi těsnicím kroužkem pístu a škrabkou oleje? 5. Jak se maže olejové těsnění kompresoru? 6. Jaký je účel bezpečnostní ventil v kompresoru? 7. Jak je olej odváděn parami chladiva zpět do klikové skříně kompresoru? 8. Proč má kompresor běžící na čpavek větší chladicí kapacitu než kompresor běžící na R22? 9. Jak mohu změnit chladicí výkon kompresoru chlazení? 10. Jak funguje komprese ve šroubovém kompresoru? 11. Proč dochází u šroubového kompresoru ke ztrátám energie, když tlak na konci komprese neodpovídá výstupnímu tlaku? 12. Proč se chladicí kapacita šroubového kompresoru mění, když se pohybuje cívka? 13. Jaké jsou výhody a nevýhody šroubového kompresoru oproti pístovému? 14. Jaké jsou výhody spirálových kompresorů? 15. Těsnění pro spirálové kompresory. 16. Princip činnosti spirálových kompresorů. 17. Jaký je "uštípnutý" objem u šroubových kompresorů?

Literatura ke kapitole 2.

1. Baranenko A.V., Bucharin N.N., Pekarev V.I., Timofeevsky L.S. Chladicí stroje - Petrohrad: Polytechnic, 2006.-944 s.

2. Rychlý výběr automatických regulátorů, kompresorů a kondenzačních jednotek. Katalog. Danfoss. 2009.-234s

3. Ladin N.V., Abdulmanov Kh.A., Lalaev G.G. Loď chladicí jednotky. Učebnice. Moskva, Doprava, 1993.-246 s.

4. Shvetsov G. M., Ladin N. V. Lodní chladicí jednotky: Učebnice pro
vysoké školy. - M.: Doprava, 1986. - 232 s.

Scroll kompresory jsou objemové kompresory, tzn. ke stlačení chladiva dochází zmenšením objemu, ve kterém se chladivo nachází. Jedná se o zcela nový typ kompresoru, který se nyní stále častěji používá v klimatizačních systémech a chladicích strojích s chladicím výkonem až 40 kW.

Konstrukčně je pracovní prvek spirálového kompresoru tvořen dvěma spirálami zasazenými do sebe (obr. 5.20). Jedna ze spirál je instalována nehybně a druhá dělá excentrický pohyb. Všechny procesy vlastní objemovým kompresorům (například pístový kompresor) - sání, komprese, výtlak - jsou realizovány v dutinách, vytvořených mezi povrchy spirál. Princip činnosti spirálového kompresoru je znázorněn na Obr. 5.21. Výrazná vlastnost Scroll kompresor je absence sacích a výtlačných ventilů a prakticky žádné

mrtvý objem. V procesu sání (obr. 5.21, a) plní chladivo z výparníku expandující dutinu mezi pevným (černá čára) a mobilním (šedá čára) spirálovými kompresory. Směr pohybu chladiva je na obrázku znázorněn šipkou. Dalším pohybem pohyblivé spirály se odřízne objem naplněný chladivem ze sacího potrubí (obr. 5.21, b). V procesu pohybu pohyblivé spirály se řezný objem pohybuje do střední části spirál (obr. 5.21, c, d), zatímco dochází ke snížení objemu a v důsledku toho ke zvýšení tlaku. Po dosažení střední části je stlačené chladivo přiváděno do výtlačného potrubí (pozice d) a poté do kondenzátoru chladiče.

Počet závitů spirál, jejich tvar a poloměr pohybu pohyblivé spirály jsou voleny tak, aby současně probíhal pracovní proces kompresoru v šesti dutinách a proces vstřikování chladiva byl téměř kontinuální (obr. 5.21, e).

Konstrukčně může mít spirálový kompresor vertikálně umístěný elektrický motor umístěný v utěsněném krytu. V horní části jsou instalovány pevné a pohyblivé spirály. Kompresor je vybaven tryskami pro připojení k sacímu potrubí (k výparníku) a výtlačnému potrubí (k kondenzátoru).

Absence vratně se pohybujících částí výrazně snižuje vibrace kompresoru a hladinu hluku. Vysoká účinnost a snadná údržba za provozu přispívá ke zvýšení počtu kompresorů tohoto typu pro chlazení a klimatizaci.

výhody:

1. Nedostatek sacích a výtlačných ventilů.

2. Prakticky žádný mrtvý objem.

3. Proces vstřikování je téměř kontinuální.

4. Nízké vibrace a hluk.

5. Vysoká účinnost a snadná údržba.

6. Stabilita provozu, když se do kompresní zóny dostanou mechanické nečistoty, produkty opotřebení nebo kapalné chladivo.

7. Malá hmotnost a rozměry.

Nevýhody:

1. Komplexní technologická výroba.

Bezolejové spirálové kompresory– zařízení „nejnovější generace“, schopné zajistit úplnou absenci stlačený vzduch ropné nečistoty.

Spirálový vzduchový kompresor je jednohřídelový objemový kompresor. Pracovními tělesy tohoto zařízení jsou dvě spirály - pohyblivá a pevná, zasunuté do sebe. Během provozu jednotky se pohybující spirála pohybuje po kruhové dráze kolem pevné. Je třeba poznamenat, že pohyblivá spirála se neotáčí kolem své vlastní osy. Tento pohyb zajišťuje tomuto prvku speciální antirotační zařízení, stejně jako hřídel s excentrem otáčející se v daném směru. Tato konstrukce přispívá k neustálému snižování objemu dutin, což zajišťuje konstantní rovnoměrné stlačování vzduchu. Pro zkrácení doby trvání rozběhového momentu je zařízení vybaveno plovoucím těsněním.

Díky designový prvek Tento typ bezolejového vzduchového kompresoru se vyznačuje spolehlivostí a schopností rovnoměrně rozložit zatížení na spirálové prvky zařízení.

Prona LLC vám nabízí ke koupi bezolejové spirálové kompresory, jakož i příslušenství, náhradní díly a spotřební materiály jim. Provádíme nejen prodej, ale i servis.

Naše stránky představují bezolejové spirálové kompresory známé ve světě. ruský trh výrobci. Katalog obsahuje vzduchové kolektory ochranné známky Chicago Pneumatic a Remeza.

Rozsah vybavení

Jsou určeny pro použití v těch podnicích, kde je nepřípustné použití znečištěného stlačeného vzduchu.

Díky velký počet nepopiratelné výhody, spirálové kompresory našly své široké uplatnění při výrobě různých chladicích jednotek a také v klimatizačních systémech.

Od okamžiku svého vynálezu a zavedení do výroby jsou tato zařízení aktivně využívána v potravinářském průmyslu, při výrobě domácností a průmyslové systémy vzduchotechniky a také při výrobě chladicích jednotek.

Výhody bezolejových spirálových kompresorů

Vysoká poptávka po tomto typu kompresorů je snadno vysvětlitelná jejich vlastnostmi a vynikajícím výkonem:

  • vysoký koeficient výkonu;
  • nízká hladina hluku;
  • spolehlivost v práci;
  • nízká úroveň vibrací;
  • vysoká úroveň produktivita;
  • vynikající výkonové vlastnosti.

Kde koupit Scroll kompresory?

OOO "Prona" vám nabízí ke koupi spirálové kompresory v Moskvě. Je oficiálním zástupcem v naší zemi mnoha světových lídrů ve výrobě kompresorových zařízení, rádi Vám nabízíme naše služby dodávek a poprodejní servis. Všechny námi prezentované produkty mají potřebné certifikáty a záruky. Cena spirálového kompresoru závisí na požadovaných vlastnostech a výrobci zařízení. Doručujeme po celém Rusku.