English
русский
Tiếng Việt
Контент
- 1 Спиральный чиллер и винтовой чиллер: краткое сравнение
- 2 Как на самом деле работают спиральный и винтовой компрессоры
- 3 Емкость, эффективность при частичной нагрузке и где находится кроссовер
- 4 Где каждый чиллер заслуживает своего места
- 5 Стоимость, обслуживание и пожизненное владение
- 6 Ошибки отбора, которые проявляются два года спустя
- 7 Часто задаваемые вопросы: винтовой чиллер или спиральный чиллер
Представьте себе контур охлажденной воды мощностью 480 кВт, обслуживающий цех по переработке молочных продуктов, или центральную установку мощностью 1,6 МВт, питающую три холодильные камеры и упаковочную линию. Оба проекта приходят к одному и тому же вопросу на поздней стадии проектирования, обычно когда список оборудования почти заморожен: винтовой чиллер или спиральный чиллер?
Сначала краткий ответ. Холодопроизводительность ниже примерно 700 кВт спирального чиллера почти всегда обеспечивает более низкую совокупную стоимость владения. Помимо этого, и особенно там, где нагрузка сильно колеблется между днем и ночью, винтовой охладитель обычно выигрывает по эффективности частичной нагрузки и сроку службы. Кроссовер – это не фиксированное число. Он зависит от хладагента, типа конденсатора, конструктивных условий окружающей среды и количества часов в году, в течение которых машина фактически работает, но это надежная отправная точка для первого выбора.
Спиральный чиллер и винтовой чиллер: краткое сравнение
Обе машины отводят тепло от воды или гликоля, и обе могут иметь воздушное или водяное охлаждение. Их отличает геометрия сжатия, и эта геометрия определяет потолок мощности, кривую эффективности, шум, стоимость обслуживания и цену за киловатт.
| Параметр | Спиральный охладитель | Винтовой охладитель |
|---|---|---|
| Механизм сжатия | Фиксированные и вращающиеся спиральные обмотки, без всасывающих и нагнетательных клапанов | Мужской и женский роторы с золотниковым клапаном для регулирования производительности. |
| Типичная мощность | От 15 кВт до примерно 700 кВт на комплектную единицу | От 150 кВт до 3000 кВт и выше в одной машине |
| КПД при частичной нагрузке | Хорошо, если ступени компрессора совпадают; резко падает при 20% нагрузке | Плоская кривая примерно от 40% до 80%, еще лучше с VFD |
| Шум и вибрация | Низкий, гладкий, облегчает установку вблизи населенных пунктов. | Выше, необходимы пружинные изоляторы и акустическая обработка. |
| Объем технического обслуживания | Проверка масла и фильтров, проверка контакторов | Анализ масла, проверка золотникового клапана и зазора ротора |
| Площадь и вес | Компактный, часто подходит для установки на крыше | Больше, тяжелее, требует структурного пересмотра |
| Лучше всего подходит | Модульные установки, малые и средние холодильные камеры, технологическое охлаждение с прерывистой нагрузкой | Центральные установки охлажденной воды, сети низкотемпературных холодильных складов, непрерывная промышленная работа |
Относитесь к таблице как к фильтру, а не как к приговору. Винтовой охладитель мощностью 600 кВт, работающий 8000 часов в год при нагрузке 60 %, может превзойти спиральный охладитель по годовому энергопотреблению. Группа спиральных чиллеров, работающая 1200 часов в год в умеренном климате, может превзойти винтовую машину по первоначальным затратам плюс техническое обслуживание. Профиль обязанностей решает.
Как на самом деле работают спиральный и винтовой компрессоры
Свиток: орбитальная компрессия без клапанов
Спиральный компрессор использует две чередующиеся спиральные витки. Один фиксированный; остальные вращаются внутри него. Газ задерживается в карманах серповидной формы, которые сжимаются по мере продвижения по орбите, поэтому сжатие происходит непрерывно и плавно. Всасывающие и выпускные клапаны отсутствуют, поэтому спиральные машины работают тихо и лучше справляются с легкими пробками жидкости, чем конструкции с возвратно-поступательным движением. Степень сжатия заложена в геометрию спиральной камеры, поэтому производительность контролируется путем включения и выключения нескольких компрессоров, с помощью модулирующего разгрузочного устройства или скорости инвертора.
Спиральный компрессор для бесшумной холодильной компрессии Изучите механику орбитальных и фиксированных спиралей, жесткие допуски на обработку, бесшумную работу и пригодность для больниц, библиотек и компрессионных холодильных установок. Посмотреть продукт → Шнек: роторы и золотниковый клапан в широком диапазоне
Винтовой компрессор соединяет мужской и женский ротор. Газ поступает с одного конца и сжимается по мере смыкания межкулачкового объема по длине ротора. Поскольку процесс является непрерывным, винтовой компрессор перемещает очень большой объем хладагента из компактной рамы. Производительность регулируется золотниковым клапаном с гидравлическим или электронным управлением и все чаще сочетается с частотно-регулируемым приводом. Винтовые машины допускают высокие степени сжатия, что делает их естественным выбором для работы при низких температурах и для установок с охлажденной водой мощностью более нескольких сотен киловатт.
Винтовой компрессор с мужским и женским роторами Изучите механику оппозитного ведущего и ведущего ротора, масляную пленку или привод синхронизирующей шестерни, а также то, как длина и диаметр ротора определяют объем и давление выхлопных газов. Посмотреть продукт → Емкость, эффективность при частичной нагрузке и где находится кроссовер
Один спиральный компрессор обеспечивает охлаждение примерно от 3 до 30 кВт, поэтому спиральные чиллеры масштабируются за счет добавления компрессоров в тандемном, трио или квартете. Комплектные спиральные чиллеры обычно имеют мощность от 300 до 700 кВт. Винтовые компрессоры начинаются с мощности около 150 кВт и достигают мощности более 3000 кВт в одной машине. На практике линия принятия решений находится между 500 и 800 кВт требуемой мощности.
Поведение при частичной нагрузке имеет большее значение, чем паспортная эффективность, поскольку большинство чиллеров проводят свой срок службы при нагрузке ниже полной. Винтовой охладитель с золотниковым клапаном и частотно-регулируемым приводом обеспечивает плавную кривую эффективности при нагрузке примерно от 40% до 80%, что подходит для предприятий, которые следуют ежедневному производственному циклу. Спиральный чиллер с четырьмя-шестью компрессорами регулирует производительность дискретными ступенями. КПД превосходен, пока ступени согласованы, но при очень низкой нагрузке цикл компрессоров сокращается, и эффективность падает. Если ваша минимальная нагрузка падает ниже 20% от проектной, попросите винтовую машину с ЧРП, устройством перепуска горячего газа или буфером для хранения тепла.
Выбор конденсатора тоже меняет ответ. Агрегаты с воздушным охлаждением при температуре окружающей среды 43 градуса по Цельсию повышают давление конденсации и наносят ущерб обеим технологиям. Кожухотрубные конденсаторы с водяным охлаждением или испарительные системы восполняют зазор. Плавающая регулировка давления конденсации и регулируемые вентиляторы конденсатора могут восстанавливать от 10% до 20% мощности компрессора в прохладную погоду, что приносит пользу масштабированию с увеличением размера машины, что незаметно отдает предпочтение винтовым охладителям на крупных предприятиях.
Где каждый чиллер заслуживает своего места
Холодильное хранение и обработка пищевых продуктов
В небольших и средних холодильных камерах и камерах шоковой заморозки обычно используется несколько спиральных компрессоров, поскольку нагрузка непостоянная и машину необходимо быстро перезапустить. Центральные сети холодильных складов мощностью выше 500 кВт обычно переходят на винтовые машины в сочетании с низкотемпературными испарителями, где компрессор работает долгие часы при стабильном давлении всасывания. Поскольку низкотемпературные контуры выходят из строя чаще, чем сам охладитель, имеет смысл заранее изучить распространенные виды отказов. Это анализ неисправностей холодильных систем холодильного хранения — это полезный контрольный список, прежде чем вы выберете тип компрессора.
Промышленные технологические установки охлаждения и охлажденной воды
Литьевые, молочные, пивоваренные и химические технологические линии нуждаются в стабильном снабжении охлажденной водой. Если нагрузка большая и постоянная, обычным решением является винтовой чиллер с водяным охлаждением в сочетании с соответствующим конденсаторным агрегатом и кожухотрубным конденсатором, и такая комбинация выдерживает высокую влажность окружающей среды без значительного снижения номинальных характеристик.
Конденсаторный агрегат с водяным охлаждением для холодильных систем Ознакомьтесь с вариантами кожухотрубного или рукавного конденсатора, водяным охлаждением и рекомендациями по эффективности, интеллектуальному управлению, выбору хладагента и рекуперации отходящего тепла. Посмотреть продукт → Модернизация и поэтапные проекты
Модульные спиральные чиллеры легче разместить на существующей крыше, они весят меньше и могут добавляться по одному модулю по мере роста объекта. Винтовые чиллеры нуждаются в пересмотре конструкции, увеличении трубопроводов и большем пространстве машинного помещения, но они сокращают количество машин, которые необходимо обслуживать, как только нагрузка их оправдывает.
Стоимость, обслуживание и пожизненное владение
- Первая стоимость: спиральные чиллеры обычно дешевле за кВт примерно до 500 кВт; сверх этого винтовые машины становятся конкурентоспособными, а затем и дешевле за кВт.
- Энергетика: винтовые чиллеры с частотно-регулируемым приводом обычно выигрывают при годовой мощности, превышающей примерно 700 кВт, особенно при наработке 4000 и более часов в год.
- Техническое обслуживание: спиральные компрессоры имеют меньше движущихся частей и не имеют золотникового клапана, поэтому обслуживание в основном связано с маслом, фильтрами и контакторами. Винтовые машины нуждаются в анализе масла, проверке золотниковых клапанов и проверке зазоров ротора, поэтому запланируйте более высокий годовой объем обслуживания.
- Время простоя: спиральный чиллер с четырьмя компрессорами по-прежнему обеспечивает производительность около 75%, даже если один из них выйдет из строя. Одновинтовой компрессор останавливает всю машину, поэтому на ответственных предприятиях часто используются два винта меньшего размера вместо одного большого.
- Заправка хладагента: винтовые чиллеры обычно имеют большую заправку, что имеет значение с точки зрения правил герметичности и в тех случаях, когда применяется сбор за хладагент.
Правило, которое выдерживает сравнения тендеров: сравнивайте общую стоимость за десять лет, а не цену покупки. Добавьте энергию к вашему реальному профилю нагрузки, добавьте контракты на обслуживание, добавьте стоимость одного незапланированного отключения в свой производственный календарь, а затем сравните.
Ошибки отбора, которые проявляются два года спустя
- Определение параметров только для пиковой нагрузки, а затем обнаружение, что электростанция никогда не работает выше 45% проектной мощности.
- Покупка спирального чиллера для непрерывной технологической нагрузки мощностью 900 кВт, поскольку закупочная цена выглядела ниже.
- Игнорирование давления конденсации и расчетной температуры окружающей среды приводит к потере мощности в самый жаркий месяц.
- Забывание пускового тока, мощности трансформатора и сечения кабеля при замене одного большого винтового компрессора несколькими спиральными компрессорами.
- Заказ запасных частей и планирование доступа к сервисному обслуживанию после ввода в эксплуатацию, а не во время выбора.
Часто задаваемые вопросы: винтовой чиллер или спиральный чиллер
Какой чиллер более энергоэффективен: винтовой или спиральный чиллер?
При полной нагрузке эти показатели близки. Винтовой охладитель с частотно-регулируемым приводом выигрывает при мощности примерно выше 700 кВт и при частичной нагрузке в течение длительного времени работы; спиральный охладитель выигрывает при небольшой производительности и в прерывистом режиме, где быстрый перезапуск и низкие потери в режиме ожидания имеют большее значение, чем кривая эффективности.
Может ли спиральный чиллер работать при низких температурах?
Да, с подходящим испарителем и хладагентом. Маленькие и средние помещения с низкой температурой успешно работают на спиральных машинах. Когда нагрузка превышает несколько сотен киловатт, винтовой охладитель с высокой степенью сжатия становится более экономичным выбором.
Сколько компрессоров должно быть в спиральном охладителе?
От четырех до шести – это обычное золото. Это обеспечивает поэтапную мощность, достаточную избыточность, чтобы потерять один компрессор без потери всей установки, а также последовательность управления, которая остается управляемой для команды объекта.
Где именно находится точка пересечения?
Для большинства проектов от 500 до 800 кВт. Подтвердите это тремя цифрами: пиковая нагрузка, минимальная нагрузка и годовые часы работы. Эти три решают ответ больше, чем любая таблица в каталоге.
Прежде чем сравнивать компрессоры, запишите профиль нагрузки. Если пиковая мощность составляет менее 500 кВт, минимальная остается выше 30% от проектной, а машина работает менее 3000 часов в год, спиральный охладитель обычно будет более спокойным и дешевым решением. Если пиковая мощность превышает 700 кВт, на станции работают длинные смены или в работу входят низкотемпературные контуры, винтовой охладитель с ЧРП и конденсатором правильного размера окупит разницу в первоначальных затратах в течение нескольких лет.
Затем сопоставьте компрессор с остальной частью контура: тип конденсатора, температурный диапазон испарителя, элементы управления и наличие запасных частей. Компрессор — одно решение; окружающая его система решает, будет ли принято решение в силе.
