При работе на нерасчетных режимах

Определение холодопроизводительности компрессоров

Турбокомпрессоры

Винтовые компрессоры (ВК)

Винтовые компрессоры широко применяются в холодильных машинах в пределах холодопроизводительности от 350 кВт до 2,5 МВт. Это одно- или двухроторные машины объемного действия с постоянной геометрической степенью сжатия. Они подразделяются на два типа: сухие и маслозаполненные. В маслозаполненных компрессорах в рабочую полость впрыскивается значительное количество масла для уплотнения зазоров, смазки и охлаждения. Впрыск масла позволяет существенно снизить уровень шума.

Достоинства:

-быстроходность, малая масса и габариты (габариты в 2-10 раз, а масс 10-100 раз меньше, чем у поршневых компрессоров той же производительности), полная уравновешенность, практически беспульсационная подача, отсутствие вибраций;

-широкий диапазон плавного регулирования производительности (от 10 до 100%), работа на переменных режимах с незначительным изменением КПД;

-отсутствие помпажного режима;

-возможность работы во влажной среде, так как эти машины не боятся гидроударов;

-высокая надежность и значительный моторесурс (нет клапанов и трущихся деталей);

-простота обслуживания, автоматизации и дистанционного управления.

Недостатки:

-высокий уровень шума;

-необходимость охлаждения при средних и высоких степенях повышения давления.

Регулирование холодопроизводительности ВК осуществляется передвижением золотника, перемещаемого вдоль оси роторов. Перемещением его в сторону нагнетания уменьшается рабочая длина винта а, следовательно, производительность. При запуске компрессор полностью разгружается.

Это, как правило, центробежные компрессоры с объемной производительностью от 50-60 м³/мин и более. Они используются для крупных холодильных станций и установок. Число секций – 2-3, ступеней от 3-х до 7-ми, с патрубками между секциями для реализации промежуточного охлаждения и ступенчатого дросселирования.

Для регулирования производительности компрессора используется входной регулирующий (направляющий) аппарат (ВРА или ВНА). Путем закручивания потока на входе в рабочее колесо можно менять производительность в пределах от 100 до 50 % номинального значения.

Это высокооборотные машины (n =13000-15000 об/мин), поэтому при электроприводе необходимы редукторы.

Преимущества и недостатки холодильных турбокомпрессоров такие же как и у воздушных нагнетателей такого типа.

Для компрессоров холодильных машин серийного производства (агрегатированных ХМ) в каталогах, справочниках обычно указана холодопроизводительность при стандартных условиях: t ₀=-15 °C (или t_{s 2}=-10 °C); t _к=30 °C; t _по=25 °C (температура переохлаждения конденсата ХА). Иногда приводятся так называемые номинальные режимы ХМ. В справочниках эти режимы называют условиями определения указанной в них холодопроизводительности. Указывается, также, рабочий диапазон по температурам получаемого холода t ₀ и конденсации ХА в конденсатора t _к.

Реальные условия работы ХМ (рабочие режимы) отличаются от стандартных. Чтобы оценить пригодность выбираемой ХМ нужно уметь определять ее холодопроизводительность при любых условиях работы (в указанных рабочих диапазонах).

Проще всего это проделать по внешним характеристикам холодильных машин, по так называемым кривым испытаний. Это зависимости холодопроизводительности Q ₀ и потребляемой мощности N _эл от температуры окружающей (охлаждающей) среды на входе в конденсатор и температуры получаемого холода в испарителе.

Примеры таких характеристик приведены на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Зависимости холодопроизводительности Q ₀ и электрической мощности N _эл от температур охлаждающей воды t_{w 1}, хладоносителя t_{s 2} и температуры кипения ХА t ₀ для:

а) агрегатированных заводской готовности ХМ - ФУ40/I и ФУ40/II при частоте вращения 16 1/с;

б) компрессорно-конденсаторных агрегатов АК80-2-0 и АК80-2-1

Если отсутствуют кривые испытаний, холодопризводительность ХМ Q ₀ с нагнетателями объемного типа можно оценить расчетным путем (см., например, [2].

Дата добавления: 2014-01-20