اکونومایزر و سابکولر کمپرسور اسکرو بیتزر HS

کارکرد اکونومایزر (ECO)

کمپرسورهای اسکرو بیتزر به اتصال اضافی اکونومایزر (ECO) مجهز هستند. این حالت کارکرد با دو اکسپنشن ولو انجام می گیرد و ظرفیت برودتی افزایش می یابد و ضریب عملکرد سیستم نیز افزایش می یابد. امتیازات در مقایسه با کاربردهای سنتی شامل نسبت های تراکم بالاتر برای سیستم های سردخانه ای است. اتصال ECO تأثیری بر افت های برگشت در حین پروسه کمپرس کردن ندارد. بنابراین راندمان کمپرسور در تمام شرایط کارکرد حفظ می شود.

روش کارکرد

در کمپرسورهای اسکرو، پروسه کمپرس کردن تنها در یک جهت اتفاق می افتد. این روش کارکرد امکان استفاده از اتصال اضافی ساکشن بر روی هوزینگ اسکروها را فراهم می کند. یک افزایش ناچیز فشار ساکشن در این روش اتفاق می افتد. سطح فشار در نقطه ساکشن ECO شبیه به فشار میانی در کمپرسورهای دو مرحله ای است. این بدان معناست که یک مدار سابکول کننده یا ریسیور فشار میانی برای سیستم وجود دارد. با این روش میزان ظرفیت برودتی به ویژه برای نسبت های تراکم بالا افزایش می یابد. در زمان مشابه، مقدار کمی در قدرت ورودی افزایش داریم و کار انجام شده نیز به دلیل افزایش فشار ساکشن، افزایش می یابد.

کارکرد ECO با مدار سابکولینگ

با این حالت کارکرد، یک مبدل حرارتی به عنوان سابکولر مایع در سیکل وجود دارد. یک قسمت از جریان جرمی مبرد از کندانسور به جای اکسپنشن اواپراتور، وارد اکسپنشن سابکولر می شود و گرما را به صورت جریان متقاطع از مایع مبرد جذب می کند. گاز سوپرهیت شده وارد اتصال ECO می شود و با جریان جرمی از اواپراتور مخلوط می شود و کمپرس می گردد.

کارکرد ECO یا ریسیور فشار میانی

در این طرح کارکرد، سابکول کردن مایع بوسیله فشار جوشش پائین تر در یک فشار میانی ریسیور که بین کندانسور و اواپراتور قرار دارد، امکانپذیر می شود. مقداری از مبرد به جوش آمده و باقی مایع را تا دمای جوش خنک می کند. یک رگلاتور فشار، فشار ریسیور را پایدار نگه می دارد و در همان زمان، جرم بخار به اتصال اکونومایزر (ECO) در کمپرسور را کنترل می کند.

سیستم ECO با مدار سابکول کننده مبدل حرارتی مستقیم امکان بدست آوردن شرایط ترمودینامیکی مطلوب را فراهم می کند به دلیل کاهش فشار میانی تا فشار اشباع، کاربرد این روش تنها با اواپراتوهای فلودد پیشنهاد می شود.

طراحی لوله کشی

طراحی سابکولر و ریسیور فشار میانی به روشی است که در هنگام خاموشی، مبرد یا روغن نتواند به کمپرسور وارد شود.

سیستم ECO با مخزن فشار میانی

• تا شرایط کارکرد پایدار شود یا شرایط کارکرد موقت بدون سابکول شدن، یک مقدار مشخصی روغن ممکن است از اتصال ECO دیسچارج شود. انتقال روغن را می توان با لوله کشی عمودی اتصال ساکشن ECO مطابق شکل انجام داد.
• اتصال ECO مستقیماً به محفظه پروفایل وارد می شود. به این دلیل درجه بالایی از تمیزی باید در سابکولر و لوله ها وجود داشته باشد.
• ابعاد لوله ساکشن ECO :

HS53:18mm (¾ اینچ)

HS64:22mm (⅞ اینچ)

HS74:22mm (⅞ اینچ)

دیگر قطعات

• سابکولر مایع

شل ضدیخ و تیوپ، کواکسیال یا هیت ایکسچنجرها برای سابکولرها مناسب هستند. برای مشخص کردن ظرفیت، اطلاعات خروجی نرم افزار بیتزر را ببینید:

• ظرفیت سابکولر
• جریان جرمی ECO
• دمای اشباع شده ECO
• دمای مایع

طراحی پارامترها

• دمای اشباع شده (ECO (tms:

مطابق دمای تبخیر در سابکولر است.

برای طراحی، باید دمای 10k سوپرهیت گاز ساکشن را در نظر بگیرید.

• دمای مایع (ورودی):

مطابق استاندارد 12900 EN ، هیچ سابکولی برای خروجی کندانسور در نظر گرفته نمی شود. در سیستم های واقعی هر چند یک دمای حداقل 2K برای ورودی سابکولر وجود دارد.

• دمای مایع (خروجی):

نرم افزار بیتزر اطلاعات را بر پایه 10K بالاتر از دمای اشباع ECO ارائه می دهد.

مثال:

20C=t ms+ (دمای مایع)

(خروجی)=(30C(t cu

شیر انبساط ترموستاتیک

• طراحی شیر برای سابکولر:

بر اساس ظرفیت سابکول کردن است.

دمای تبخیر مطابق دمای اشباع شده ECO است.

• شیرها با یک تنظیم سوپرهیت حدود 10k برای اجتناب از کارکرد ناپایدار سیستم استفاده شوند. اگر مدار سابکول تحت شرایط پارت لودد (بارهای کم) کار می کند، باید این مورد را نیز در طراحی برای شیرها در نظر گرفت.
• طراحی شیر برای اواپراتور:

به دلیل درجه بالای سابکول شدن مایع، جریان جرمی ساکشن خیلی کمتر از سیستم هایی با ظرفیت مشابه و بدون سابکولر است (اطلاعات نرم افزار بیتزر را ببینید).

• ریسیور فشار میانی

در شکل های قبل شماتیک یک ریسیور عمودی را دیدیم که به سوئیچ فشار پائین شناوری مجهز بود. بنا به طراحی سیستم، ریسیور باید از یخ زدن محافظت شود.

• سیستم با یک کمپرسور تکی

قطر داخلی لوله:

حداقل 200mm

ارتفاع سپراتور بالای سطح مایع:

حداقل 400mm

• کارکرد چندین کمپرسور در یک ریسیور:

سطح مقطع لوله ای که در بالا ذکر شد را افزایش دهید.

کنترل در خروجی ریسیور فشار میانی

• شیر با کارکرد رگلاتور فشار ساکشن
• کاهش فشار ریسیور به آهستگی
• کنترل جریان جرمی ECO
• شیر برقی اضافی در خط کنترل: در هنگام خاموشی یا شرایط پائین کشیدن، خروجی ریسیور بسته نگه داشته می شود.

سویئچ فشار پائین شناوری (در ریسیور فشار میانی)

طراحی مستقل، بنا به شرایط کارکرد و راندمان

کنترل

جریان جرمی اضافی به اتصال ECO وارد می شود. یک شیر برقی در مدار سابکول کننده نصب می شود که بنا به تأخیر زمانی یا بنا به فشار ساکشن عمل می کند.

تهویه مطبوع و کاربرد دمای متوسط:

شیر برقی با تأخیر باز می شود.

کاربرد دما پائین:

با کنترل فشار پائین بنا به فشار ساکشن عمل می کند.

برای سیستم های معمول دمای پائین، محدودیت تا to<-20c وجود دارد.

سیستم های موازی

سیستم های موازی نیاز به طراحی مجزا دارند. دو مثال کاربردی در زیر آمده است:

1-سابکولر مایع مجزا: زمانیکه از سابکولرهای مجزای مایع مجزا استفاده می کنیم، ساختار همانند کمپرسورهای تکی است. تمام شیرهای برقی در مدار سابکول باید (از طریق تیغه کمکی) به صورت موازی کنتاکتور کمپرسور فعال باشند.

2-سابکولر مایع معمول: زمانیکه از یک سابکولر مایع معمول استفاده می کنیم، یک شیر برقی و یک شیر یکطرفه و یک فیلتر  گاز ساکشن باید در هر لوله متصل به اتصال ECO کمپرسور استفاده کرد. مطمئن شوید شیرهای برقی موازی با کنتاکتور کمپرسور هستند (از طریق یک تیغه کمکی). اگر کمپرسورها با کنترل ظرفیت کار می کنند، سابکولر معمول باید با دقت زیادی برای کارکردهای با بار کم طراحی شوند.

• برای کنترل ظرفیت ضروری است (کارکرد بارهای کم).
• دو اکسپنشن برای ظرفیت های متفاوت برای کارکرد در محدوده ظرفیت وسیع تر.

در مورد کنترل ظرفیت، یک رگلاتور فشار اواپراتور (EPR) باید بعد از سابکولر در لوله گاز ساکشن ECO نصب گردد. این شیر باید در یک فشار کمی پائین تر از مقدار شرایط حداکثر بار تنظیم شود. تنظیم درست رگلاتور، امکان نگه داشتن دمای مایع در مقدار ثابت مشخص شده را فراهم می کند. برای کارکرد در محدوده ظرفیت بزرگتر، استفاده از دو اکسپنشن ولو امتیاز محسوب می شود (برای مثال 100% و 33%) که بنا به بار، شیرهای برقی عمل می کنند.

سیستم های دو مرحله ای

هرچند کمپرسورهای اسکرو می توانند در نسبت های فشار بالا با راندمان کار کنند، شرکت بیتزر سیستم های ویژه ای را طراحی کرده است که تک مرحله هستند و به خوبی دو مرحله ای کار می کنند. این طرح دارای امتیازاتی است:

• با سیستم هایی با نقاط برودتی در دماهای متفاوت
• در مواردی که بالاترین ظرفیت و راندمان در دمای اواپراتور متوسط و پائین مورد نیاز باشد.

طراحی سیستم

• مرحله فشار بالا:

مدلهای HSK

• مرحله فشار پائین:

مدلهای HSKB

که طراحی بوستر نامیده می شود. کارکرد، بدون پمپ روغن است. حداقل اختلاف فشار 2.5bar است. حداکثر افت فشار از سپراتور روغن تا نقطه تزریق روغن در کمپرسور، 0.3bar است.