کاربرد اکونومایزر در کمپرسورهای اسکرو
بسیاری از کمپرسورهای اسکرو و کمپرسورهای شرکت بیتزر توانایی کارکرد با اتصال اضافی ساکشن برای کارکرد اکونومایزر را دارا هستند. با استفاده از این روش، ظرفیت سیستم تبرید و همچنین راندمان به وسیله یک مدار سابکول اضافه و یا اکسپنشن 2 مرحله ای افزایش می یابد. امتیازات این سیستم به ویژه در مقایسه با سیستم های تک مرحله ای با نسبت تراکم بالا برای مثال سیستم های دما پایین خود را نشان می دهد.
برای مشاوره می توانید با کارشناسان فنی گروه مهندسی مهراسپند تماس بگیرید.
اصول کارکرد اکونومایزر
بر خلاف کارکرد کمپرسورهای سیلندر پیستونی، پروسه کمپرس کردن در کمپرسورهای اسکرو فقط در یک جهت انجام می شود. زمانی که روتورها می چرخند، بخار مبرد در میان روتورها فشرده می شود. و به قسمت دیسچارج فرستاده می شود. در این فاز حجم به صورت یکنواخت کاهش می یابد. و همانطوری که در شکل می توانید ببینید، گاز از فشار ساکشن تا فشار دیسچارج فشرده می شود.
این روش به ما اجازه می دهد تا اتصال دیگری را به قسمت ساکشن بر روی هوزینگ روتورها ایجاد کنیم. و میزان ناچیزی افزایش فشار ساکشن اتفاق می افتد. با این روش می توانیم مقدار بیشتری گاز را بدون تاثیر بر میزان جریان خط ساکشن انتقال دهیم.
فشار در خط اضافی ساکشن شبیه به فشار میانی در سیستم های دو مرحله ای است. نتیجه استفاده از این طرح در کمپرسورهای اسکرو می تواند ترکیبی از مدار سابکول اضافه و یا خط فشار میانی (سابکول نوع گاز فلش) برای اکسپنشن های دو مرحله ای باشد. نتیجه استفاده از این روش افزایش محسوس ظرفیت تبرید است. که به دلیل اضافه شدن سابکول به ویژه با نسبت تراکم های بالاست. در مقایسه با کار اضافه انجام شده، قدرت مورد استفاده کمپرسور تنها به میزان کمی افزایش می یابد. و نتیجه آن افزایش سطح راندمان و فشار ساکشن ورودی است.
انواع طراحی های اکونومایزر کمپرسور اسکرو
مدار سابکول
با استفاده از کارکرد یک مبدل حرارتی (سابکول کننده مبرد) برای سابکول کردن مایع مبرد مورد استفاده قرار می گیرد. سابکول کردن با استفاده از تزریق مقداری از مبرد کندانسور توسط یک اکسپنشن ولو با جریان مخالف به سابکول کننده انجام می شود. که سپس تا جذب حرارت تبخیر می شود. بخار سوپرهیت از طریق اتصال اکونومایزر به درون کمپرسور کشیده می شود. و با مبرد ورودی از اواپراتور که کمی فشرده شده است، مخلوط می شود.
سیستم اکونومایزر با مدار سابکول کننده
فشار میانی برای اکسپنشن دو مرحله ای
سابکول کردن مایع با استفاده از کاهش فشار نقطه جوش قسمت فشار میانی بدست می آید. (سابکول کننده نوع گاز فلش). این تاثیر فیزیکی باعث خنک شدن مایع تا نقطه جوش می شود. و باعث تبخیر قسمتی از مایع می شود. برای تثبیت فشار از یک رگولاتور استفاده می شود. که در یک زمان مقدار جریان بخار به اتصال اکونومایزر کمپرسور را کنترل می کند.
این فرم از کارکرد دارای عملکرد ترمودینامیکی بهینه ای است. این سیستم تنها بایستی با اواپراتورهای فلودد مورد استفاده قرار گیرد.
پیشنهادات طراحی و ساختار
طرح لوله کشی
برای اجتناب از برگشت جریان روغن یا مایع مبرد در حین خاموشی کمپرسور پیشنهاد می شود سابکول کننده مبرد زیر سطح کمپرسور نصب شود.
جهت جلوگیری مخلوط شدن روغن و مایع مبرد نصب یک خمیدگی عمودی رو به بالا پیشنهاد می شود. اتصال اکونومایزر مستقیما به روتورها هدایت می شود.
نصب یک فیلتر درایر در ورودی اتصال اکونومایزر به کمپرسور پیشنهاد می شود.
ابعاد اکونومایزر خط ساکشن: لوله کشی کوتاه معمولا مورد استفاده قرار می گیرد. و ابعاد زیر را می توان برای کاربردهای دما پایین مورد استفاده قرار داد.
سابکول کردن مبرد
مبدل شل و تیوپ (پوسته لوله) و هم محور و صفحه ای برای استفاده در سابکول کننده مایع مناسب می باشد. در زمان طراحی بایستی درجه بالایی از خنک کردن در قسمت مایع لحاظ شود.
برای اجتناب از <<کارکرد تر>> زمانی که از مدار سابکول کننده استفاده می شود، به ویژه در مواردی که اکسپنشن ولوها برای خط تزریق مایع طراحی شده اند، باید میزان سوپرهیت را 10 k تنظیم کرد.
خط فشار میانی
شکل 3 ساختار شماتیک لوله عمودی نصب شده با یک فلوتر فشار پایین را نشان می دهد.
بر اساس طراحی سیستم میتوان از انواع مختلفی از رگلاتورها استفاده کرد.
سایز پیشنهادی برای (تک کمپرسور) قطر داخلی لوله حداقل 20 mm است و در موارد کارکرد موازی چند کمپرسور با یک ریسیور، قطر لوله بایستی به صورت مناسب بزرگتر باشد، محاسبات جداگانه مطابق با طراحی حالت سابکول کننده گاز فلش پیشنهاد می شود.
رگلاتور برودتی خروجی خط فشار میانی
یک رگلاتور برای خط ساکشن بایستی نصب شود این رگلاتور کاهش فشار خط را کنترل می کند و حجم بخار مبرد ورودی با کمپرسور را تنظیم می کند.
کنترل
برای رفع این مشکل و پایداری کارکرد بعد از روشن شدن، شیر برقی مدار سابکول کننده یا خط ساکشن اکونومایزر با یک تاخیر زمانی سوئیچ می کند. و یا وابسطه به فشار پایین LP خط ساکشن) یا با سنسور دمایی ( LTاین کار را انجام می دهد. در چیلر های تراکمی دما پایین t < -20cبایستی این موارد را رعایت کنید.
سیستم های موازی نیاز به طراحی جداگانه اجزا دارند، برای استفاده از سابکول کننده های مجزای خط مایع بایستی همان روش را برای تک تک اجزا به کار برد. در این موارد بایستی دو شیر برقی در خط سابکول کننده کمپرسورهای موازی با وصل شدن کنتاکتور، فعال شود.
در موارد استفاده از سابکول کننده های معمولی (شکل 6) بایستی در هر خط اکونومایزر کمپرسور از یک فیلتر ساکشن استفاده کنید. و برای هر خط شیر برقی و شیر یک طرفه قرار دهید. شیر برقی به صورت موازی با کنتاکتور کمپرسور بسته می شود.(تیغه کمکی)
برای حالت کارکرد پارت لود (کم بار ) بایستی با دقت از سابکول کننده استفاده کنید (توزیع مبرد و سرعت گاز)، این قضیه برای شیر انبساط نیز صادق است.
در مورد کارکرد با ظرفیت زیاد، استفاده از دو شیر انبساط (برای مثال یکی 100% ودیگری 33% کل ظرفیت ) پیشنهاد می شود. که وابسطه به بار به صورت متناوب با استفاده از شیر برقی ها در مدار قرار می گیرند.
زمانی که کمپرسور با کنترل ظرفیت کار می کند از یک رگلاتور فشار اواپراتور (epr) برای خط ساکشن اکونومایزر بعد از سابکول کننده استفاده می شود. و بایستی به میزان کمی پایین تر از فشاری که در حداکثر بار بدست می آید، تنظیم شود.
رگلاتور را همچنین می توان برای نگه داشتن دمای خط مایع در میزان مشخصی استفاده کرد.
