Máy nén cuộn được làm mát như thế nào?

Chế độ làm mát của máy nén cuộn chủ yếu được chia thành làm mát bên trong và làm mát bên ngoài. Phương pháp cụ thể phụ thuộc vào công suất của máy nén, điều kiện vận hành và yêu cầu về hiệu suất năng lượng. Dưới đây là chi tiết:
I. Làm mát bên trong: giảm trực tiếp nhiệt độ buồng nén
Cách thức hoạt động: Nhiệt sinh ra trong quá trình nén được hấp thụ trực tiếp bởi chính chất làm lạnh hoặc bởi môi chất làm mát bên ngoài (ví dụ như dầu) tiếp xúc trực tiếp với buồng nén.
1. Làm mát phun chất làm lạnh (phổ biến ở máy nén cuộn cỡ trung bình đến lớn)
Cấu tạo: Lắp đặt một vòi phun tại cổng hút hoặc điểm áp suất trung gian của buồng nén để phun trực tiếp các chất làm lạnh dạng lỏng đông lạnh (ví dụ R410A, R134a) vào buồng.
Chức năng:
Làm mát: Chất làm lạnh dạng lỏng hấp thụ nhiệt trong quá trình bay hơi, giảm nhiệt độ của nhiệt độ buồng nén (có thể thấp hơn nhiệt độ môi trường) và giảm rò rỉ khí và quá nhiệt.
Bôi trơn: Một số kiểu máy sử dụng chất làm lạnh phun để vận chuyển chất bôi trơn và cải thiện khả năng bôi trơn giữa các tấm cuộn chuyển động và cố định.
Kịch bản ứng dụng: Nhiệt độ môi trường cao (ví dụ: cơ sở ngoài trời) hoặc điều kiện tỷ lệ nén cao (ví dụ: nhiệt độ bay hơi của chất làm lạnh dưới -20 độ).
2. Làm mát bằng dầu (thường được sử dụng trong Máy nén cuộn có tốc độ thay đổi hoặc Tỷ lệ áp suất cao)
Cấu tạo: Máy nén có hệ thống tuần hoàn dầu bên trong, bơm dầu đưa chất bôi trơn đến buồng nén hoặc bề mặt ổ trục.
Chức năng:
Tản nhiệt: Dầu hấp thụ nhiệt, sau đó thải nhiệt ra môi trường thông qua bộ làm mát dầu (không khí hoặc nước).
Bịt kín: Màng dầu lấp đầy khoảng trống giữa các tấm cuộn, giảm rò rỉ khí và cải thiện hiệu suất thể tích.
Máy nén lăn tốc độ biến thiên dòng Danfoss Turbocor sử dụng công nghệ làm mát bằng dầu và có thể hoạt động ở nhiệt độ môi trường từ -40 đến 55 độ C.
ii. Làm mát bên ngoài: điều khiển gián tiếp Nhiệt độ vỏ máy nén
Nguyên tắc: sử dụng các phương tiện bên ngoài như không khí hoặc nước để làm mát gián tiếp vỏ máy nén, giảm nhiệt độ bên trong.
1.Làm mát bằng không khí (Cấu hình tiêu chuẩn)
Cấu trúc: vỏ máy nén có một ống vây và được trang bị quạt làm mát bằng không khí cưỡng bức-(chẳng hạn như quạt hướng trục hoặc quạt ly tâm).
Chức năng:
Tản nhiệt đối lưu: Không khí chảy qua vây, mang theo nhiệt; nhiệt độ vỏ thường cao hơn nhiệt độ môi trường từ 10-15 độ C. Thiết kế chống bụi: Một số model được trang bị bộ lọc hoặc bộ điều hướng không khí để ngăn bụi xâm nhập vào buồng máy nén.
Hướng tối ưu hóa:
Quạt tốc độ thay đổi: Theo tốc độ quạt điều chỉnh động của tải máy nén, giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Thiết kế dòng chảy ngược: Tối ưu hóa cấu trúc luồng không khí, đảm bảo tiếp xúc hoàn toàn giữa không khí và vỏ máy nén, đồng thời cải thiện hiệu quả tản nhiệt.
2. Làm mát bằng nước (hiệu quả nhưng tốn kém)
Cấu tạo: vỏ máy nén được trang bị áo nước và nước làm mát tuần hoàn (ví dụ dung dịch ethylene glycol) chảy qua vỏ để hấp thụ nhiệt.
Chức năng:
Hiệu suất làm mát cao: Hiệu suất làm mát bằng nước cao hơn 3-5 lần so với làm mát bằng không khí và nhiệt độ vỏ máy nén được giữ dưới 40 độ.
Thích hợp với nhiệt độ cao: Sa mạc, nhiệt đới trên 40C.
Ứng dụng điển hình: Trung tâm dữ liệu, làm mát công nghiệp và các ứng dụng khác yêu cầu nhiệt độ cực kỳ ổn định.
III. So sánh và lựa chọn phương pháp làm mát
Mô hình kịch bản điển hình của phương pháp làm mát để đạt hiệu quả nhiệt
Phun chất làm lạnh cao (Làm mát trực tiếp), nhiệt độ cao trung bình/Tỷ lệ nén cao Dòng Emerson ZPK
Làm mát bằng dầu Cao (Làm mát gián tiếp) Tần số biến đổi cao/Phạm vi nhiệt độ rộng Danfoss Turbocor
Làm mát bằng không khí BorgWarner ZR Series, Điều kiện hoạt động tiêu chuẩn thấp và trung bình
Làm mát bằng nước Rất cao Rất cao Nhiệt độ cao/Độ chính xác cao Dòng Bitzer CSH
IV. Hướng dẫn GIỚI THIỆU: Giới thiệu điểm thiết kế của thiết kế hệ thống làm mát
Giám sát nhiệt độ: Lắp đặt cảm biến nhiệt độ ở đầu ra của máy nén để kích hoạt cảnh báo hoặc bảo vệ tắt máy nếu nhiệt độ vượt quá giá trị cài đặt (ví dụ:. 120 độ ).
Kiểm soát dòng chảy: Hệ thống làm mát bằng nước yêu cầu công tắc dòng chảy để đảm bảo dòng nước làm mát không giảm xuống dưới giá trị thiết kế (ví dụ:. 3 L/phút) nhằm tránh quá nhiệt cục bộ.
Bảo vệ chống đông: Ở nhiệt độ thấp, chất chống đông ethylene glycol được thêm vào hệ thống làm mát bằng nước để ngăn áo nước đóng băng và nứt.
Chu kỳ bảo trì: Làm sạch bộ lọc làm mát bằng không khí-3 tháng một lần, thay chất làm mát hàng năm và làm sạch cặn của hệ thống làm mát bằng nước.
V. Thực tế-Nghiên cứu điển hình về ứng dụng trên thế giới
Điều hòa không khí của tòa nhà thương mại: Dòng máy nén cuộn làm mát bằng không khí BorgWarner ZR-hoạt động hiệu quả và tiết kiệm năng lượng-thông qua quạt có tốc độ thay đổi, duy trì nhiệt độ vỏ mùa hè dưới 60 độ C. Phương tiện vận chuyển lạnh: Được trang bị máy nén cuộn làm mát bằng chất lỏng- dòng Emerson ZPK để duy trì hiệu suất làm lạnh ổn định ngay cả ở nhiệt độ âm 30 độ C.
Điều hòa không khí chính xác cho trung tâm dữ liệu: Máy nén cuộn làm mát bằng nước-dòng Bitzer CSH và hệ thống nước làm mát vòng-đóng đảm bảo rằng nhiệt độ vỏ máy nén luôn không đổi ở 35 độ.