English
русский
Tiếng Việt
Nội dung
- 1 Máy làm lạnh cuộn và máy làm lạnh trục vít: So sánh ngắn
- 2 Máy nén cuộn và máy nén trục vít thực sự hoạt động như thế nào
- 3 Công suất, hiệu quả tải một phần và vị trí của bộ phân tần
- 4 Nơi mỗi máy làm lạnh kiếm được vị trí của nó
- 5 Chi phí, bảo trì và quyền sở hữu trọn đời
- 6 Những sai lầm trong lựa chọn xuất hiện hai năm sau
- 7 Câu hỏi thường gặp: Máy làm lạnh trục vít và Máy làm lạnh cuộn
Hãy tưởng tượng một vòng nước lạnh 480 kW phục vụ một nhà máy chế biến sữa hoặc một nhà máy trung tâm 1,6 MW cung cấp cho ba phòng bảo quản lạnh và một dây chuyền đóng gói. Cả hai dự án đều đi đến cùng một câu hỏi vào cuối giai đoạn thiết kế, thường là khi danh sách thiết bị gần như bị đóng băng: máy làm lạnh trục vít hay máy làm lạnh cuộn?
Câu trả lời ngắn gọn đầu tiên. Dưới công suất làm mát khoảng 700 kW, máy làm lạnh cuộn hầu như luôn mang lại tổng chi phí sở hữu thấp hơn. Trên hết, và đặc biệt là khi tải dao động mạnh giữa ngày và đêm, máy làm lạnh trục vít thường thắng về hiệu quả tải từng phần và tuổi thọ sử dụng. Sự giao nhau không phải là một số cố định. Nó di chuyển với chất làm lạnh, loại bình ngưng, điều kiện thiết kế môi trường xung quanh và số giờ máy thực sự chạy trong một năm, nhưng đó là điểm khởi đầu đáng tin cậy cho sự lựa chọn đầu tiên.
Máy làm lạnh cuộn và máy làm lạnh trục vít: So sánh ngắn
Cả hai máy đều loại bỏ nhiệt từ nước hoặc glycol và cả hai đều có thể làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước. Điều ngăn cách chúng là hình học nén và hình học đó điều khiển trần công suất, đường cong hiệu suất, tiếng ồn, chi phí dịch vụ và giá mỗi kilowatt.
| tham số | Máy làm lạnh cuộn | Máy làm lạnh trục vít |
|---|---|---|
| Cơ chế nén | Cuộn cuộn cố định và quay quanh quỹ đạo, không có van hút hoặc xả | Rôto nam và nữ có van trượt để kiểm soát công suất |
| Công suất điển hình | 15 kW đến khoảng 700 kW trên mỗi đơn vị đóng gói | 150 kW đến 3.000 kW trở lên trong một máy |
| Hiệu suất tải một phần | Tốt trong khi các giai đoạn máy nén được khớp; rơi mạnh dưới tải 20% | Đường cong phẳng từ khoảng 40% đến 80%, vẫn tốt hơn với VFD |
| Tiếng ồn và độ rung | Thấp, bằng phẳng, dễ thi công gần khu vực có người ở | Cao hơn, cần có bộ cách ly lò xo và xử lý âm thanh |
| Phạm vi bảo trì | Kiểm tra dầu và bộ lọc, kiểm tra contactor | Phân tích dầu, kiểm tra khe hở van trượt và rôto |
| Dấu chân và trọng lượng | Nhỏ gọn, thường thân thiện với mái nhà | Lớn hơn, nặng hơn, cần xem xét lại cấu trúc |
| Phù hợp nhất | Nhà máy mô-đun, phòng lạnh cỡ vừa và nhỏ, xử lý làm mát với tải không liên tục | Nhà máy nước lạnh trung tâm, mạng lưới kho lạnh nhiệt độ thấp, hoạt động công nghiệp liên tục |
Hãy coi bảng như một bộ lọc, không phải là một phán quyết. Một máy làm lạnh trục vít 600 kW chạy 8.000 giờ một năm ở mức tải 60% có thể đánh bại một máy làm lạnh cuộn về năng lượng hàng năm. Một dàn máy làm lạnh cuộn chạy 1.200 giờ một năm ở vùng khí hậu ôn hòa có thể đánh bại một máy trục vít về chi phí đầu tiên cộng với chi phí bảo trì. Hồ sơ nhiệm vụ quyết định.
Máy nén cuộn và máy nén trục vít thực sự hoạt động như thế nào
Cuộn: nén quỹ đạo không có van
Máy nén cuộn sử dụng hai lớp bọc xoắn ốc xen kẽ. Một là cố định; các quỹ đạo khác bên trong nó. Khí bị giữ lại trong các túi hình lưỡi liềm co lại khi quỹ đạo tiến triển, do đó quá trình nén diễn ra liên tục và trơn tru. Không có van hút hoặc van xả, đó là lý do tại sao máy cuộn chạy êm và loại bỏ chất lỏng nhẹ trượt tốt hơn so với thiết kế chuyển động qua lại. Tỷ lệ nén được tích hợp vào hình dạng cuộn, do đó công suất được kiểm soát bằng cách bật và tắt một số máy nén, bằng bộ dỡ tải điều chế hoặc bằng tốc độ biến tần.
Máy nén cuộn để nén lạnh yên tĩnh Khám phá cơ chế cuộn cố định và quỹ đạo, dung sai gia công chặt chẽ, vận hành ít tiếng ồn và sự phù hợp cho bệnh viện, thư viện và nhiệm vụ nén lạnh. Xem sản phẩm → Vít: cánh quạt và van trượt trên phạm vi rộng
Một máy nén trục vít nối một rôto đực và rôto cái. Khí đi vào ở một đầu và bị nén khi thể tích thùy liên kết đóng dọc theo chiều dài rôto. Bởi vì quá trình này diễn ra liên tục nên máy nén trục vít di chuyển một lượng chất làm lạnh rất lớn từ một khung nhỏ gọn. Công suất được giảm bớt bằng van trượt, định vị bằng thủy lực hoặc điện tử và ngày càng kết hợp với bộ truyền động tần số thay đổi. Máy trục vít có tỷ số nén cao, khiến chúng trở thành lựa chọn tự nhiên cho hoạt động ở nhiệt độ thấp và cho các nhà máy nước lạnh có công suất trên vài trăm kilowatt.
Máy nén trục vít có rôto nam và nữ Xem xét cơ học rôto nam và nữ đối lập nhau, màng dầu hoặc bộ truyền động bánh răng đồng bộ cũng như cách chiều dài và đường kính rôto xác định thể tích và áp suất khí thải. Xem sản phẩm → Công suất, hiệu quả tải một phần và vị trí của bộ phân tần
Một máy nén cuộn đơn có công suất làm mát khoảng 3 kW đến 30 kW, do đó, máy làm lạnh cuộn có thể mở rộng quy mô bằng cách thêm các máy nén theo cách sắp xếp song song, ba hoặc bốn. Máy làm lạnh dạng cuộn đóng gói thường đạt công suất 300 kW đến 700 kW. Máy nén trục vít khởi động ở công suất gần 150 kW và chạy trên 3.000 kW trong một máy. Trong thực tế, đường quyết định nằm trong khoảng từ 500 kW đến 800 kW công suất yêu cầu.
Hành vi tải một phần quan trọng hơn hiệu quả của bảng tên, bởi vì hầu hết các thiết bị làm lạnh đều dành thời gian sử dụng dưới mức đầy tải. Máy làm lạnh trục vít có van trượt và VFD giữ đường cong hiệu suất phẳng từ tải khoảng 40% đến 80%, phù hợp với các nhà máy tuân theo chu trình sản xuất hàng ngày. Một máy làm lạnh dạng cuộn có công suất từ 4 đến 6 bước máy nén ở các giai đoạn riêng biệt. Hiệu quả là tuyệt vời trong khi các giai đoạn phù hợp, nhưng ở mức tải rất thấp, chu kỳ ngắn của máy nén và hiệu suất giảm đi. Nếu tải tối thiểu của bạn giảm xuống dưới 20% so với thiết kế, hãy yêu cầu máy trục vít có VFD, bố trí đường vòng khí nóng hoặc bộ đệm lưu trữ nhiệt.
Lựa chọn bình ngưng cũng thay đổi câu trả lời. Các thiết bị làm mát bằng không khí trong môi trường xung quanh có nhiệt độ 43 độ C sẽ đẩy áp suất ngưng tụ lên cao và gây bất lợi cho cả hai công nghệ. Bình ngưng dạng vỏ và ống làm mát bằng nước hoặc hệ thống bay hơi sẽ khôi phục khe hở. Điều khiển áp suất ngưng tụ nổi và quạt ngưng tụ thay đổi có thể phục hồi 10% đến 20% công suất máy nén trong thời tiết mát mẻ và điều đó mang lại lợi ích cho quy mô máy, vốn thích hợp sử dụng các thiết bị làm lạnh trục vít trong các nhà máy lớn hơn.
Nơi mỗi máy làm lạnh kiếm được vị trí của nó
Kho lạnh và chế biến thực phẩm
Các phòng lạnh và tủ đông cỡ vừa và nhỏ thường sử dụng một số máy nén cuộn vì tải không liên tục và máy phải khởi động lại nhanh chóng. Mạng lưới kho lạnh trung tâm trên 500 kW thường chuyển sang sử dụng máy trục vít kết hợp với thiết bị bay hơi nhiệt độ thấp, nơi máy nén chạy nhiều giờ với áp suất hút ổn định. Bởi vì các mạch nhiệt độ thấp thường xuyên bị hỏng hơn so với bản thân máy làm lạnh, nên việc sớm nghiên cứu các chế độ hỏng hóc phổ biến là rất đáng giá. Cái này phân tích lỗi hệ thống lạnh kho lạnh là danh sách kiểm tra hữu ích trước khi bạn quyết định chọn loại máy nén.
Nhà máy làm mát và làm lạnh quy trình công nghiệp
Các dây chuyền ép phun, sản xuất sữa, nhà máy bia và hóa chất đều cần nguồn cung cấp nước lạnh ổn định. Trong trường hợp tải lớn và liên tục, máy làm lạnh trục vít làm mát bằng nước kết hợp với bộ ngưng tụ phù hợp và thiết bị ngưng tụ vỏ và ống là câu trả lời thông thường và sự kết hợp này giữ được độ ẩm xung quanh cao mà không bị giảm công suất.
Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước cho hệ thống lạnh Xem các tùy chọn bình ngưng dạng vỏ và ống hoặc ống bọc ngoài, làm mát bằng nước và hướng dẫn về hiệu quả, điều khiển thông minh, lựa chọn chất làm lạnh và thu hồi nhiệt thải. Xem sản phẩm → Dự án cải tạo và phân kỳ
Máy làm lạnh dạng cuộn mô-đun dễ dàng đặt hơn trên mái nhà hiện có, trọng lượng nhẹ hơn và có thể thêm từng mô-đun khi cơ sở phát triển. Máy làm lạnh trục vít cần xem xét lại cấu trúc, hệ thống đường ống lớn hơn và nhiều không gian phòng máy hơn, nhưng chúng làm giảm số lượng máy cần bảo trì khi tải trọng vừa đủ.
Chi phí, bảo trì và quyền sở hữu trọn đời
- Chi phí đầu tiên: máy làm lạnh cuộn thường rẻ hơn trên mỗi kW lên tới khoảng 500 kW; trên mức đó, máy trục vít trở nên cạnh tranh và do đó rẻ hơn trên mỗi kW.
- Năng lượng: máy làm lạnh trục vít có VFD thường giành được công suất hàng năm trên khoảng 700 kWh, đặc biệt với 4.000 giờ chạy trở lên mỗi năm.
- Bảo trì: máy nén cuộn có ít bộ phận chuyển động hơn và không có van trượt, vì vậy dịch vụ chủ yếu là dầu, bộ lọc và công tắc tơ. Máy trục vít cần phân tích dầu, kiểm tra van trượt và kiểm tra khe hở rôto, do đó dự trù chi phí bảo dưỡng hàng năm cao hơn.
- Thời gian ngừng hoạt động: một máy làm lạnh cuộn có bốn máy nén vẫn cung cấp khoảng 75% công suất nếu một máy bị hỏng. Một máy nén trục vít đơn sẽ dừng toàn bộ máy, vì vậy các nhà máy quan trọng thường chỉ định hai vít nhỏ hơn thay vì một vít lớn.
- Phí môi chất lạnh: máy làm lạnh trục vít thường có mức phí lớn hơn, điều này quan trọng theo các quy tắc về độ kín khít và khi áp dụng phí môi chất lạnh.
Một quy tắc tồn tại trong so sánh giá thầu: so sánh tổng chi phí trong 10 năm chứ không phải giá mua. Thêm năng lượng vào hồ sơ tải thực tế của bạn, thêm hợp đồng dịch vụ, thêm chi phí cho một lần ngừng hoạt động ngoài kế hoạch vào lịch sản xuất của bạn, sau đó so sánh.
Những sai lầm trong lựa chọn xuất hiện hai năm sau
- Chỉ định cỡ khi phụ tải cao điểm, sau đó phát hiện ra nhà máy không bao giờ chạy quá 45% công suất thiết kế.
- Mua một máy làm lạnh cuộn cho tải xử lý liên tục 900 kW vì giá mua có vẻ thấp hơn.
- Bỏ qua áp suất ngưng tụ và nhiệt độ thiết kế xung quanh, khi đó sẽ mất công suất vào tháng nóng nhất.
- Quên dòng khởi động, công suất máy biến áp và kích thước cáp khi thay thế một vít lớn bằng một số máy nén cuộn.
- Đặt hàng phụ tùng và lập kế hoạch tiếp cận dịch vụ sau khi vận hành thay vì trong quá trình lựa chọn.
Câu hỏi thường gặp: Máy làm lạnh trục vít và Máy làm lạnh cuộn
Cái nào tiết kiệm năng lượng hơn, máy làm lạnh trục vít hay máy làm lạnh cuộn?
Khi đầy tải, cả hai đều gần nhau. Máy làm lạnh trục vít có VFD có công suất trên khoảng 700 kW và tải một phần trong thời gian dài; máy làm lạnh dạng cuộn giành chiến thắng ở công suất nhỏ và ở chế độ làm việc không liên tục, trong đó việc khởi động lại nhanh và tổn thất ở chế độ chờ thấp quan trọng hơn đường cong hiệu suất.
Máy làm lạnh cuộn có thể xử lý công việc ở nhiệt độ thấp không?
Có, với thiết bị bay hơi và chất làm lạnh phù hợp. Các phòng nhiệt độ thấp cỡ vừa và nhỏ chạy tốt trên máy cuộn. Khi tải vượt qua vài trăm kilowatt, máy làm lạnh trục vít có tỷ số nén cao sẽ trở thành lựa chọn tiết kiệm hơn.
Máy làm lạnh cuộn nên có bao nhiêu máy nén?
Bốn đến sáu giờ là thời điểm lý tưởng thông thường. Nó cung cấp công suất theo giai đoạn, đủ dự phòng để mất một máy nén mà không làm mất nhà máy và một trình tự điều khiển mà nhóm tại hiện trường vẫn có thể quản lý được.
Chính xác thì điểm giao nhau rơi vào đâu?
Từ 500 kW đến 800 kW cho hầu hết các dự án. Xác nhận điều đó bằng ba con số: tải tối đa, tải tối thiểu và số giờ chạy hàng năm. Ba người đó quyết định câu trả lời nhiều hơn bất kỳ bảng danh mục nào.
Viết ra hồ sơ tải trước khi bạn so sánh máy nén. Nếu công suất cực đại dưới 500 kW, mức tối thiểu duy trì trên 30% so với thiết kế và máy chạy ít hơn 3.000 giờ một năm thì máy làm lạnh cuộn thường sẽ là lựa chọn nhẹ nhàng hơn, rẻ hơn. Nếu công suất cực đại trên 700 kW, nhà máy chạy ca dài hoặc nhiệm vụ bao gồm các mạch nhiệt độ thấp, máy làm lạnh trục vít có VFD và bình ngưng có kích thước phù hợp sẽ hoàn trả phần chênh lệch về chi phí ban đầu trong vòng vài năm.
Sau đó, khớp máy nén với phần còn lại của vòng lặp: loại bình ngưng, dải nhiệt độ bay hơi, bộ điều khiển và tính sẵn có của phụ tùng thay thế. Máy nén là một quyết định; hệ thống xung quanh nó quyết định liệu quyết định có được giữ nguyên hay không.
