Prowadzone w ostatnich latach prace badawcze nad poszukiwaniem nowych zamienników dla czynników roboczych (ziębników) do sprężarkowych instalacji chłodniczych, które spełniałyby stopniowo poszerzane wymagania w zakresie ochrony środowiska (ODP, GWP) doprowadziły m.in. do zmiany podejścia do czynników pochodzenia naturalnego. Czynniki te, w tym CO2, były stosowane w chłodnictwie powszechnie do lat 30. ubiegłego wieku i zostały na ogół zastąpione czynnikami syntetycznymi, mającymi korzystniejsze właściwości i parametry robocze. Obecnie, po wyeliminowaniu znacznej części najbardziej rozpowszechnionych czynników syntetycznych stwierdzono, że czynniki pochodzenia naturalnego, dzięki swoim właściwościom mogą potencjalnie konkurować z nowymi substancjami syntetycznymi.
Sprężarki tłokowe dławnicowe... ...bezwodzikowe – korbowodowe BOCK ( D) Przed przystąpieniem do prac badawczych zmierzających do podniesienia maksymalnego ciśnienia roboczego sprężarek dławnicowych do 40 bar, w celu ich przystosowania do sprężania R410A i CO2 przyjęto, że będzie ono odbywać się przez stopniowe modyfikowanie poszczególnych zespołów istniejących sprężarek i przeprowadzanie ich badań aż do uzyskania pełnego efektu końcowego [2]. Ustalono następujące zalecenia co do niezbędnych przeróbek modyfikowanej sprężarki: ● uwzględnienie zwiększonych obciążeń mechanizmu korbowego, ● zwiększenie intensywności smarowania łożysk układu korbowego przez: – doprowadzenie oleju z obiegu smarnego do panewki sworznia tłokowego, – zastosowanie oleju smarnego typu estrowego o lepkości ok.80oC, – zastosowanie pompy olejowej o większej wydajności. ● sprawdzenie wytrzymałości karteru na wyższe ciśnienie.
Pierwsza wersja powstała w oparciu o wybrane zespoły standardowej sprężarki dwucylindrowej typu FK3 i przy dostosowaniu pozostałych do warunków występujących przy sprężaniu CO2 w obszarze podkrytycznym. W celu dostosowania sił tłokowych i momentu obrotowego sprężarki do wytrzymałości istniejącego wału, zmniejszono odpowiednio średnicę cylindra. Uzyskano objętość skokową cylindra 30 cm3 i przy maksymalnej założonej prędkości obrotowej 2500 obr/min, wydajność skokową sprężarki 9 m3/h. Zwiększono liczbę pierścieni tłokowych do 4 sztuk. Przekonstruowano główkę korbowodu oraz połączenie przegubowe z tłokiem. W trzpieniu korbowodu przewiercono kanał, w celu zapewnienia odpowiedniego smarowania połączenia przegubowego. Przekonstruowano korpus sprężarki, w celu podniesienia jego wytrzymałości na rozerwanie do 200 bar. Zachowano dotychczasową wersję rozmieszczenia zaworów i geometrię płyty zaworowej z zaworami typu języczkowego, dostosowując je do parametrów czynnika. W trakcie prób stwierdzono, że zawory nie spełniały oczekiwań, wobec czego zawory języczkowe zastąpiono płytkowymi pierścieniowymi. Zaobserwowano również pewne problemy z uzyskaniem prawidłowego działania połączenia przegubowego korbowodu z tłokiem. W celu poprawienia tego węzła wprowadzono dodatkową panewkę łożyskową w główce korbowodu (wersja druga). Trzecia wersja sprężarki powstała w związku z uruchomieniem projektu badawczego dotyczącego klimatyzacji autobusów. Jej przekrój jest przedstawiony na rys. 21. Wersja ta została zaprojektowana od nowa z wykorzystaniem wszystkich korzystnych cech poprzednich wersji. (...)
GRASSO (NL) Firma Grasso dysponuje nowo wdrożonym typoszeregiem jednostopniowych sprężarek dławnicowych CO2, typu 5HP (rys. 22), o wydajnościach skokowych od 100 do 200 m3/h (tabela 8) przeznaczonych do układów kaskadowych. (...) SABROE (DK) Od r.1992, w związku z zapotrzebowaniem rynkowym na amoniakalne pompy ciepła [5], zostały wprowadzone do produkcji 2 szeregi sprężarek uniwersalnych, HPO i HPC, w zakresie wydajności skokowych od 97 do 452 m3/h, o podniesionej wytrzymałości, przystosowane do maksymalnych ciśnień roboczych 50 bar – HPO i 40 bar − HPC (rys. 23). Sprężarki te przewidziane są do stosowania w instalacjach jednostopniowych do NH3 i R410A, a także w dolnych obiegach instalacji kaskadowych do CO2. Zakres zastosowań do CO2 przedstawiono na rys. 24 a szczegółowe dane dotyczące tych sprężarek w tabeli 9). Maksymalne ciśnienie robocze dla strony ssawnej obu szeregów sprężarek wynosi 25 bar. Z tego względu dla obu szeregów dopuszczalne jest używanie standardowych metod odszraniania takich, jak: elektryczne, wodą i ciepłym czynnikiem pośredniczącym przy zamontowaniu w parowaczu odrębnej instalacji do tego celu. Odszranianie gorącym, gazowym CO2, wymaga użycia ciśnienia w zakresie 45÷50 bar, co jest możliwe w przypadku sprężarek HPO, przy równoczesnym zabezpieczeniu przed przekroczeniem tych ciśnień podczas odszraniania. Sprężarki HPO/HPC charakteryzują się według producenta [25] następującymi właściwościami: ● automatyczny system regulacji wydajności i wysoki wskaźnik efektywności, również przy zredukowanej wydajności, co zapewnia niskie koszty eksploatacji; ● doskonały dostęp do sprężarki podczas obsługi, łącznie z prostymi do czyszczenia pokrywami wodnymi głowic oraz pompą i filtrem oleju. Ułatwia to konserwację oraz obniża czasochłonność i koszty obsługi; ● konieczne naprawy mogą być wykonywane zwykle bez demontowania sprężarki. Oznacza to, że naprawy mogą odbywać się na miejscu, co ogranicza czas i koszty; ● lekkie tłoki, chromowane pierścienie tłokowe, utwardzone gładzie cylindrów i zawory tłoczne z zastosowaną amortyzacją uderzeń za pomocą poduszek gazowych, zapewniają podniesienie trwałości tych podstawowych ruchomych elementów sprężarek; ● głowice zaworowe z dociskiem sprężynowym, zrównoważone ciśnieniowo i gazoszczelne dławnice, bezazbestowe materiały uszczelnień i wewnętrzny ciśnieniowy zawór nadmiarowy zapobiegający przekroczeniu maksymalnych ciśnień roboczych – konstrukcja tych zespołów i wymienionych uprzednio elementów ruchomych, zapewnia niski poziom hałasu i drgań, oraz bezpieczne i przyjazne dla otoczenia działanie sprężarek.
Podstawowe, konwekcyjne chłodzenie sprężarek powietrzem, może być w razie potrzeby uzupełnione dodatkowo o następujące zespoły: ● pokrywy cylindrów chłodzone wodą; ● pokrywy boczne karteru chłodzone wodą; ● zestaw do oziębiania oleju za pomocą czynnika ziębniczego.
...osiowe wielotłoczkowe Sprężarki osiowe wielotłoczkowe z napędem od tarczy skośnej wirującej lub pierścienia zataczającego się przystosowane są do ciśnień rzędu 150 bar. Charakteryzują się zwartą budową i dzięki możliwości zastosowania różnej liczby cylindrów, zwykle od 3 do 10, dają się łatwo dobrać do wymaganej wydajności. Mogą działać przy różnych prędkościach obrotowych, co jest szczególnie istotne przy napędzie od silnika samochodu. Mogą być wyposażone w samoczynne lub sterowane zawory robocze. (...)
OBRIST (A) (...)
Sprężarki rotacyjne... ...jednołopatkowe (z wirnikiem krążącym) Firma Sanyo prowadzi od szeregu lat prace rozwojowe i wdrożeniowe w zakresie dwustopniowych sprężarek z wirnikiem krążącym (budowy hermetycznej) na CO2, z przeznaczeniem do mebli chłodniczych oraz innych zastosowań w obiegach transkrytycznych [12]. Obecnie dysponuje szeregiem złożonym z sześciu sprężarek, o zakresie wydajności od 300 do 1100 W (por. rys. 27). ...spiralne (...)
...śrubowe (...) |