كيف يتم تبريد ضاغط التمرير؟

ينقسم وضع التبريد للضاغط اللولبي بشكل أساسي إلى تبريد داخلي وتبريد خارجي. تعتمد الطريقة المحددة على قوة الضاغط وظروف التشغيل ومتطلبات كفاءة الطاقة. وهنا التفاصيل:
I. التبريد الداخلي: التخفيض المباشر لدرجة حرارة غرفة الضغط
كيف يعمل: يتم امتصاص الحرارة المتولدة أثناء الضغط مباشرة عن طريق مادة التبريد نفسها أو عن طريق وسيط تبريد خارجي (مثل الزيت) في اتصال مباشر مع غرفة الضغط.
1. التبريد بحقن مادة التبريد (شائع في الضواغط اللولبية المتوسطة إلى الكبيرة)
الهيكل: قم بتركيب فوهة عند منفذ الشفط أو نقطة الضغط المتوسطة في غرفة الضغط لحقن المبردات السائلة المبردة (مثل R410A، R134a) مباشرة في الغرفة.
وظيفة:
التبريد: تمتص المبردات السائلة الحرارة أثناء التبخر، وتقلل من درجة حرارة غرفة الضغط (والتي يمكن أن تكون أقل من درجة الحرارة المحيطة)، وتقلل من تسرب الغاز وارتفاع درجة الحرارة.
التشحيم: تستخدم بعض الطرز رذاذ غاز التبريد لنقل مواد التشحيم وتحسين التشحيم بين ألواح التمرير المتحركة والثابتة.
سيناريوهات التطبيق: ارتفاع درجة الحرارة المحيطة (مثل المرافق الخارجية) أو ظروف نسبة الضغط العالية (على سبيل المثال، درجة حرارة تبخر غاز التبريد أقل من -20 درجة).
2. تبريد الزيت (يشيع استخدامه في الضواغط ذات نسبة الضغط العالي أو الضواغط ذات السرعة المتغيرة)
الهيكل: يحتوي الضاغط على نظام داخلي لتدوير الزيت، وتحمل مضخة الزيت مادة التشحيم إلى غرفة الضغط أو سطح التحمل.
وظيفة:
تبديد الحرارة: يمتص الزيت الحرارة، والتي يتم إطلاقها بعد ذلك في البيئة من خلال مبرد الزيت (الهواء أو الماء).
الختم: يملأ فيلم الزيت الفجوة بين لوحات التمرير، ويقلل من تسرب الغاز ويحسن الكفاءة الحجمية.
يستخدم الضاغط المتدحرج ذو السرعة المتغيرة من سلسلة Danfoss Turbocor تقنية تبريد الزيت ويمكن أن يعمل في درجات حرارة محيطة تتراوح بين -40 و55 درجة مئوية.
ثانيا. التبريد الخارجي: التحكم غير المباشر في درجة حرارة مبيت الضاغط
المبدأ: استخدام وسائط خارجية مثل الهواء أو الماء لتبريد مبيت الضاغط بشكل غير مباشر، مما يقلل من درجة الحرارة الداخلية.
1. تبريد الهواء (التكوين القياسي)
الهيكل: يحتوي مبيت الضاغط على أنبوب زعانف ومجهز بمروحة تبريد الهواء القسري -(مثل المروحة المحورية أو مروحة الطرد المركزي).
وظيفة:
تبديد الحرارة بالحمل الحراري: يتدفق الهواء فوق الزعنفة، ويأخذ الحرارة معه؛ درجات حرارة القشرة عادة ما تكون 10-15 درجة مئوية فوق درجات الحرارة المحيطة. تصميم مقاوم للغبار: تم تجهيز بعض الطرازات بمرشحات أو عاكسات للهواء لمنع دخول الغبار إلى حجرة الضاغط.
اتجاهات التحسين:
مروحة متغيرة السرعة: وفقًا لسرعة مروحة الضبط الديناميكي لحمل الضاغط، تقليل استهلاك الطاقة.
تصميم التدفق العكسي: تحسين هيكل تدفق الهواء، وضمان الاتصال الكامل بين الهواء ومبيت الضاغط، وتحسين كفاءة تبديد الحرارة.
2. التبريد المائي (فعال ولكنه مكلف)
الهيكل: تم تجهيز غلاف الضاغط بغطاء مائي ويتدفق ماء التبريد المتداول (مثل محلول جلايكول الإيثيلين) عبر الغلاف لامتصاص الحرارة.
وظيفة:
كفاءة تبريد عالية: كفاءة تبريد الماء أعلى بـ 3-5 مرات من تبريد الهواء، ويتم الحفاظ على درجة حرارة غلاف الضاغط أقل من 40 درجة.
مناسب لدرجات الحرارة المرتفعة: الصحراء، ودرجات الحرارة الاستوائية فوق 40 درجة مئوية.
التطبيقات النموذجية: مراكز البيانات والتبريد الصناعي والتطبيقات الأخرى التي تتطلب درجات حرارة مستقرة للغاية.
ثالثا. مقارنة واختيار طرق التبريد
نموذج السيناريو النموذجي لطريقة التبريد لكفاءة الحرارة
حقن المبرد العالي (التبريد المباشر)، درجة حرارة متوسطة عالية/نسبة ضغط عالية سلسلة Emerson ZPK
تبريد الزيت العالي (التبريد غير المباشر) التردد العالي المتغير / نطاق درجة الحرارة الواسع Danfoss Turbocor
تبريد الهواء من سلسلة BorgWarner ZR، وظروف التشغيل القياسية المنخفضة والمتوسطة
تبريد المياه بدرجة حرارة عالية جدًا جدًا جدًا / سلسلة Bitzer CSH عالية الدقة
رابعا. دليل المقدمة: مقدمة إلى نقطة تصميم تصميم نظام التبريد
مراقبة درجة الحرارة: تركيب مستشعر درجة الحرارة عند مخرج الضاغط لإطلاق إنذار أو حماية إيقاف التشغيل إذا تجاوزت درجة الحرارة القيمة المحددة (على سبيل المثال . 120 درجة).
التحكم في التدفق: يتطلب نظام تبريد المياه مفتاح تدفق لضمان عدم انخفاض تدفق مياه التبريد عن القيمة التصميمية (على سبيل المثال . 3 لتر/دقيقة) لمنع ارتفاع درجة الحرارة المحلية.
الحماية من التجمد: عند درجات الحرارة المنخفضة، يتم إضافة مضاد التجمد إيثيلين جلايكول إلى نظام تبريد المياه لمنع سترة الماء من التجمد والتشقق.
دورة الصيانة: نظف مرشحات الهواء المبرد- كل 3 أشهر، واستبدل سائل التبريد كل عام، ونظف حجم نظام تبريد الماء.
V. دراسة حالة التطبيق العالمي الحقيقي-
تكييف هواء المباني التجارية: سلسلة BorgWarner ZR من ضواغط الهواء المبردة-تعمل بكفاءة وتوفر الطاقة-من خلال مراوح متغيرة السرعة، مما يحافظ على درجات حرارة الغلاف الصيفي أقل من 60 درجة مئوية. مركبات النقل المبردة: مجهزة بضواغط التمرير السائلة المبردة من سلسلة Emerson ZPK- للحفاظ على أداء تبريد مستقر حتى عند درجة حرارة 30 درجة مئوية تحت الصفر.
تكييف الهواء الدقيق لمركز البيانات: تضمن ضواغط الماء المبردة من سلسلة Bitzer CSH-وأنظمة مياه التبريد ذات الحلقة المغلقة- بقاء درجة حرارة غلاف الضاغط ثابتة عند 35 درجة.