Регулирование производительности компрессора
Регулировка производительности компрессора нужна, потому что машину выбирают по максимальной нагрузке, а работает она большую часть времени при частичной. Способы: ступенчатое — разгрузка цилиндров, включение и отключение компрессоров; золотниковый клапан у винтовых компрессоров (10–100 %); перепуск горячего газа; изменение частоты вращения частотным преобразователем — самый экономичный способ.
Компрессор системы охлаждения обычно выбирается из условия обеспечения производительности, соответствующей максимальной тепловой нагрузке на систему. На практике, однако, тепловая нагрузка на систему обычно ниже номинальной производительности холодильной установки. Это значит, что всегда необходимо регулировать производительность компрессора, чтобы она соответствовала фактической нагрузке на систему. Имеется несколько общеизвестных способов регулирования:
1. Ступенчатое регулирование производительности
Ступенчатое регулирование подразумевает разгрузку цилиндров в многоцилиндровом компрессоре, открытие и закрытие всасывающих каналов винтового компрессора, включение и отключение нескольких компрессоров в многокомпрессорных системах. Этот способ регулирования наиболее простой и удобный. Кроме того, при частичной тепловой нагрузке на систему эффективность компрессора уменьшается незначительно. Данный способ особенно подходит для систем с несколькими многоцилиндровыми поршневыми компрессорами.
2. Регулирование производительности с помощью золотникового клапана
Золотниковый клапан - это общепринятое устройство для регулирования производительности винтовых компрессоров. Золотниковый клапан с гидравлическим приводом (масло) перепускает часть газа на линии всасывания мимо компрессора. С помощью золотникового клапана производительность компрессора можно плавно и непрерывно изменять от 100 до 10 % от номинальной величины. КПД агрегата при частичной тепловой нагрузке на систему при этом заметно уменьшается.
3. Регулирование производительности путем изменения скорости вращения электродвигателя
Этот эффективный способ регулирования производительности применим ко всем типам компрессоров. Изменение скорости вращения привода осуществляется с помощью двухскоростного электродвигателя или преобразователя частоты. Двухскоростной электродвигатель регулирует производительность, вращаясь с высокой скоростью при большой тепловой нагрузке на систему (т.е. в режиме захолаживания) и с низкой скоростью при малой тепловой нагрузке (т.е. в режиме хранения). Преобразователь частоты изменяет скорость вращения электродвигателя в зависимости от фактической тепловой нагрузки на систему.
4. Регулирование производительности путем перепуска горячего газа
Этот способ регулирования применим к компрессорам постоянной производительности, в основном, работающих в коммерческих холодильных установках. Для изменения производительности часть горячего газа перепускается из линии нагнетания в линию низкого давления. При этом холодопроизводительность системы уменьшается как из-за снижения подачи жидкого хладагента в испаритель, так и вследствие сброса части тепла в линию низкого давления.
В чиллерах ВМТ-Ксирон на несколько компрессоров производительность регулируется ступенчато — подбор числа ступеней под нагрузку в онлайн-подборе чиллера.
Способы регулирования производительности: сравнение
Самый экономичный способ регулирования производительности компрессора — изменение частоты вращения инвертором, самый простой — включение и выключение компрессора, самый расточительный — перепуск горячего газа.
| Способ | Диапазон | Экономичность на частичной нагрузке |
|---|---|---|
| Пуск-остановка | 0 или 100 % | Хорошая, но износ от частых пусков |
| Несколько компрессоров в агрегате | Ступенями | Хорошая |
| Разгрузка цилиндров | 25–100 % ступенями | Средняя |
| Золотник винтового компрессора | 10–100 % плавно | Средняя, падает ниже 50 % |
| Частотный преобразователь | 30–100 % плавно | Лучшая |
| Перепуск горячего газа | 0–100 % плавно | Плохая: компрессор работает на полную |
Как настраивают регулятор перепуска — в статье настройка регулятора производительности.
Частые вопросы
Какие способы регулировки производительности компрессора существуют?
Включение и отключение, разгрузка цилиндров, работа нескольких компрессоров ступенями, золотниковый клапан винтового компрессора, перепуск горячего газа и частотное регулирование скорости.
Какой способ регулирования самый экономичный?
Частотное регулирование: производительность снижается пропорционально скорости, а КПД при частичной нагрузке почти не падает. Перепуск горячего газа наименее экономичен.
Какой способ регулирования производительности компрессора самый экономичный?
Изменение частоты вращения частотным преобразователем: потребляемая мощность снижается почти пропорционально холодопроизводительности. Перепуск горячего газа — самый неэкономичный.
Читайте также