Параллельное соединение с оптимизированным коллектором на всасывании
Этот вариант ранее использовался, в частности, в чиллерах заводского изготовления или в специально протестированных системах. Хотя он предотвращает прямую миграцию масла между компрессорами, однако для равномерного распределения масла требуются специальные меры и требования.
Система внутренней циркуляции масла компрессоров сконструирована таким образом, что интенсивность уноса масла зависит от уровня масла в картере. В комбинации с оптимизированным коллектором на всасывании и интеллектуальной системой управления это создает эффект саморегулирования.
Общие требования и рекомендации
- Концепция предназначена для следующих систем:
- не более 4-х компрессоров равной производительности и без регулирования производительности
- идентичная система смазки для компрессоров и контроль подачи масла датчиком уровня масла (масляный диск) или реле давления масла (масляный насос). Компрессоры с масляным диском и с масляным насосом можно комбинировать только в том случае, если они оснащены регуляторами уровня масла (Параллельное соединение с регуляторами уровня масла).
- Необходимо переключение последовательности пуска с интервалом максимум 1 час для того, чтобы температура остановленных компрессоров не опускалась слишком низко. В идеальном случае головки цилиндров не должны охлаждаться до температуры ниже, чем температура конденсации, чтобы исключить обратную конденсацию хладагента. Более высокая температура способствует уменьшению концентрации хладагента, растворённого в масле, а, следовательно, снижается унос масла при запуске компрессора.
- Проект системы / планировка трубопроводов: Условием безопасной эксплуатации является равномерная циркуляция масла в системе, как при полной, так и при частичной нагрузке. Для соблюдения данного условия, необходимо уделить особое внимание планировке трубопроводов, в отношении минимальных скоростей потока
- Управление системой: Следует использовать интеллектуальную систему управления, которая обеспечивает автоматическое переключение последовательности пуска компрессоров, а также равные периоды работы компрессоров с минимальными циклами пусков.
В случае, если спецификация системы отличается от обычной или планировка трубопроводов является сложной и сильноразветвленной, с критической по надёжности циркуляцией масла, рекомендуется применять систему с регуляторами уровня масла (Параллельное соединение с регуляторами уровня масла). Возможны исключения в случае уже проверенных систем для специального применения.
Проектирование коллектора на всасывании
- Абсолютно симметричная конструкция (см. рис. ниже) - это относится как к конструкции самого коллектора, так и к входу линии всасывания в коллектор, а также к трубопроводам, идущим к компрессорам
- Вход линии всасывания в коллектор:
- 2 компрессора: по центру
- 3 и 4 компрессора: через симметричный тройниковый узел.
Вход линии всасывания в коллектор сбоку не рекомендуется (даже при низких скоростях течения газа) из-за неоднородности всасываемого потока и неравномерности распределения масла в коллекторе. Если есть веские причины для входа сбоку, компрессор с регулируемой скоростью должен быть подключен именно туда.
- Трубопроводы, идущие к компрессорам:
- Вводятся в коллектор сверху вниз, на концах имеют скос под углом 30°
- Направление срезов трубопроводов по отношению с оси коллектора должно быть идентичным и соответствовать планировке на рисунке, см. ниже
- Симметричные с трубопроводами равного диаметра, идущих к компрессорам.
Предотвращение всасывания загрязнений!
Необходимо, чтобы все трубопроводы находились на одинаковом расстоянии от дна коллектора. Этого можно достичь при монтаже, используя распорку (стальной стержень), который убирается после сваривания/ спаивания трубопроводов. Как правило, все сварные работы и пайка должны проводится в атмосфере инертного газа. Необходимо тщательно удалить нагар и другие отложения.
①: можно располагать также и ниже уровня компрессоров
- Размеры трубы коллектора для двух компрессоров:
- Центральный вход должен иметь диаметр, соответствующий общей объёмной производительности
- Трубопроводы идущие к компрессорам - в соответствии с диаметром присоединений под пайку запорного клапана на всасывании
- Размеры трубы коллектора для 3-х и 4-х компрессоров:
- Скорость всасываемого газа, протекающего в коллекторе должна быть менее < 1.5 m/s
- Коллектор должен монтироваться строго горизонтально
Проектирование коллектора на нагнетании
- Поперечное соединение с выходом c одной стороны, избегайте 90° изгибов и используйте например 45° изгибы (Проектирование коллектора на нагнетании)
- Должен располагаться ниже уровня запорных клапанов на нагнетании компрессора
- Площадь сечения трубы, имеющей по всей длине одинаковый диаметр, равна или больше суммы площадей сечений всех нагнетательных трубопроводов, идущих от компрессоров В качестве альтернативы: Определение размеров на основе макс. скорости потока - для хладагентов высокого давления, таких как R744, макс. скорость потока не должна превышать 10 m/s.
- Соединительные трубопроводы, должны быть направлены от запорных клапанов компрессоров к коллектору с уклоном вниз, для того чтобы избежать скопления масла и / или сконденсированного хладагента на стороне нагнетания остановленного компрессора. Диаметр выбирается исходя из обычных требований при проектировании.
①: можно располагать также и ниже уровня компрессоров
Обратные клапаны
Установка обратных клапанов в трубопроводах, ведущих к коллектору, требуется в следующих случаях (Проектирование коллектора на нагнетании):
- В случае использования индивидуального маслоотделителя для каждого компрессора – для предотвращения обратной конденсации хладагента в маслоотделителе при отключении компрессора. Располагается в каждом случае после маслоотделителя.
- Если головки цилиндров могут охлаждаться до температуры ниже, чем температура конденсации при простое (Параллельное соединение с оптимизированным коллектором на всасывании).
- Обратные клапаны устанавливаются при использовании общего маслоотделителя (место установки в направлении конденсатора):
- Если имеется риск обратной конденсации из конденсатора или ресивера хладагента и
- В системах с длительными периодами отключения
Обратные клапаны должны подходить для использования в линиях нагнетания – подбор в соответствии со спецификациями производителя. В качестве альтернативы обратным клапанам, можно подогревать маслоотделитель во время периодов простоя компрессоров.
Подбор обратных клапанов для R744 систем с применением FI очень сложен и не рекомендуется, при необходимости проконсультируйтесь с Bitzer. .
Маслоотделитель и возврат масла
При условии обеспечения достаточных скоростей потока, маслоотделители не обязательны даже при параллельном соединении. Однако обычно рекомендуется их устанавливать в системах с большим диапазоном изменения нагрузки, а также в низкотемпературных применениях, где скорость циркуляции может изменяться значительно. В зависимости от требований могут использоваться либо индивидуальные маслоотделители (для каждого компрессора) или один общий.
При выборе маслоотделителя необходимо учитывать весь диапазон производительности, включая периоды работы с повышенными температурами испарения (особо тяжелые условия). Особо внимательно следует подходить к проектированию систем с общим маслоотделителем.
- Возврат масла из общего маслоотделителя: непосредственно в линию всасывания, идущую от системы – на расстоянии не менее 300 мм до коллектора или "Y-joint" (Тройника).
- Возврат масла из индивидуальных маслоотделителей: непосредственно в присоединение для возврата масла в картере или в линию всасывания соответствующего компрессора