هر آنچه باید از کمپرسور NTZ دنفوس بدانید

در این مطلب می‌خوانید:

مقدمه

یکی از انواع کمپرسورهای پیستونی هرمتیک شرکت Danfoss، کمپرسورهای سری NTZ  می‌باشند که با توجه به محدوده دمایی عملکردی که دارند (5- ~ 45- درجه‌ی سانتی‌گراد)، برای استفاده در سردخانه‌های صنعتی زیر صفری بسیار مناسب و پربازده هستند. این سری کمپرسورها با مبردهای R404A  و R507A  سازگار بوده و برای روانکاری آنها از روغن پلی‌استر استفاده می‌شود. کمپرسورهای سری NTZ  ظرفیت‌های 1.5 الی 10 اسب بخار را پوشش می‌دهند و پاسخگوی نیاز مصرف‌کنندگان در این محدوده خواهند بود.
در این کمپرسورها، موتور الکتریکی به طور کامل توسط گاز ساکشن خنک می‌شود، بنابراین نیازی به سیستم تزریق مایع و خنک‌کاری بدنه وجود ندارد و با توجه به همین ویژگی، در زمانی که نیاز به سطح صدای بسیار پایین وجود داشته باشد، امکان استفاده از عایق صوتی فراهم خواهد بود.

 

نامگذاری کمپرسورهای NTZ

علائم موجود در کدهای نامگذاری کمپرسورهای سری NTZ دنفوس به شرح زیر می­باشند:

NT Z 048 A 4 L R1 B

NT: نشان­دهنده کمپرسورهای پیستونی (زیر صفری)
Z: مربوط به روغن روانکاری پلی­استر
048: جابجایی مبرد (cm3/rev)
4: کد ولتاژ موتور
L: حفاظت داخلی موتور
R1: نوع تجهیزات (R1: اتصالات روتولاک، سایت­گلس و متعادل­سازی روغن)
B: نشانگر توسعه تجهیزات (A: توقف تولید/ B: R404A/ R507A/ R452A/ R454C/ R455A/ روغن پلی­استر)
 

مبردهای سازگار

همانطور که بیان شد، این سری کمپرسورها برای استفاده با مبردهای R404A  و R507A  طراحی و بهینه‌سازی شده‌اند و برای روانکاری آنها از روغن پلی‌استر استفاده می‌شود.
 
نکته: استفاده از هیدروکربن‌ها در کمپرسورهای NTZ مجاز نیست.
 

سیستم­ های حفاظت­ های داخلی کمپرسورهای سری NTZ

حفاظت داخلی موتور تک فاز:

موتورهای کمپرسور تک‌فاز توسط یک محافظ بی‌متال داخلی که به دما و جریان حساس است، محافظت می‌شوند. این محافظ، جریان سیم‌پیچ اصلی و کمکی (استارت) و همچنین دمای سیم‌پیچ موتور را تشخیص می‌دهد. زمانی که موتور دچار اضافه‌بار شود و محافظ عمل کند (جریان تغذیه را قطع کند)، ممکن است بازنشانی و راه‌اندازی مجدد کمپرسور چندین ساعت به طول بی­انجامد.
 

حفاظت داخلی موتور سه ­فاز:

کمپرسورهای سه‌فاز نیز توسط یک محافظ بی‌متال داخلی که به دما و جریان حساس است، محافظت می‌شوند. این محافظ به نقطه خنثی سیم‌پیچ‌های استاتور با اتصال ستاره‌ای متصل است. خط قطع داخلی ناشی از اضافه‌بار، موتور را در برابر گرم‌شدن بیش از حد، اضافه‌جریان و قفل‌ کردن روتور محافظت می‌کند. اگر موتور دچار اضافه‌بار شود و محافظ عمل کند (جریان تغذیه را قطع کند)، هر سه فاز از مدار خارج می‌شوند. بازنشانی محافظ و راه‌اندازی مجدد کمپرسور ممکن است چندین ساعت به طول بی­انجامد.
 

عدم تعادل ولتاژ:

محدوده‌های مجاز ولتاژ کاری این کمپرسورها در ادامه نشان داده شده‌اند. ولتاژ اعمال‌شده به ترمینال‌های موتور باید هم در زمان راه‌اندازی و هم در عملکرد عادی در این محدوده قرار داشته باشد.
 
عدم‌ تعادل ولتاژ باعث افزایش جریان در یک یا چند فاز می‌شود که منجر به گرم‌شدن بیش از حد موتور و کاهش عمر آن می‌شود. حداکثر میزان مجاز عدم‌ تعادل ولتاژ برابر با ۲ درصد است.
 

حفاظت در برابر افزایش دمای دیسشارژ:

حتی زمانی که سیم‌پیچ‌های موتور کمپرسور توسط محافظ داخلی موتور در برابر گرم‌شدن بیش از حد محافظت می‌شوند، دمای گاز خروجی کمپرسور ممکن است در صورتی که کمپرسور خارج از محدوده کاربردی خود کار کند، از حداکثر مقدار مجاز ۱۳۵ درجه سانتی­گراد فراتر رود.
نکته: موثرترین راه حفاظت در برابر دمای بالای گاز در دیسشارژ، نصب یک ترموستات گاز دیسشارژ است.

هیتر کارتر (محفظه روغن)

در زمان توقف سیستم و پس از تعادل فشارها، مبرد، در سردترین بخش سیستم؛ تقطیر می‌شود، که اگر کمپرسور در محیطی سرد قرار داشته باشد، ممکن است این نقطه خود کمپرسور باشد. در نهایت، ممکن است کل مقدار مبرد موجود در سیستم در کارتر (محفظه روغن) کمپرسور جمع شود و در نتیجه، مقدار زیادی از این مبرد در روغن کمپرسور حل می‌شود تا زمانی که روغن به طور کامل از مبرد اشباع گردد.
سپس وقتی کمپرسور روشن می‌شود، فشار در کارتر به سرعت کاهش می‌یابد و مبرد شروع به تبخیر شدید می‌کند که باعث کف کردن (جوشیدن) روغن می‌شود. در شرایط شدید، ممکن است مایع مبرد وارد سیلندرهای کمپرسور شود که در این صورت، منجر به خرابی فوری کمپرسور خواهد شد. هم رقیق شدن و هم کف کردن روغن باعث کاهش خاصیت روانکاری آن می‌شود.
هیتر کارتر از جابه‌جایی مبرد در زمان توقف کمپرسور (Off-cycle migration) محافظت می‌کند و زمانی مؤثر است که دمای روغن ۱۰ درجه بالاتر از دمای اشباع ‌فشار- پایین (LP) مبرد نگه داشته شود. بنابراین، باید آزمایش‌هایی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که دمای مناسب روغن در تمام شرایط محیطی حفظ می‌شود. تمامی کمپرسورهای سری NTZ دنفوس نیاز به هیتر کارتر PTC دارند که این نوع هیترها خودتنظیم می­باشند.

نکته: وجود مدار تریکل (Trickle circuit) این امکان را فراهم می‌کند که با عبور جریان اندکی از سیم‌پیچ کمکی و خازن راه‌انداز، کارتر کمپرسور گرم شود. اما در مدل‌های تک‌فاز بزرگ‌تر از NTZ048-068، استفاده از هیتر کارتر نوع PTC توصیه می‌شود.
در شرایط شدید، مانند دمای محیط بسیار پایین(15- درجه سانتی­گراد یا کمتر)، می‌توان علاوه بر هیتر  PTC، از هیتر کارتر نواری نیز (Belt type) استفاده کرد، اگرچه این روش برای کمپرسورهای ۱ و ۲ سیلندر ترجیح داده نمی‌شود.
هیتر نواری باید روی پوسته کمپرسور و تا حد امکان نزدیک به کارتر روغن نصب شود تا انتقال حرارت به روغن به خوبی انجام شود. موقعیت‌های نصب توصیه‌شده در تصویر زیر نشان داده شده‌اند.
 
هیتر نواری خودتنظیم نیست و نیاز به کنترل دارد. به این صورت که باید پس از توقف کمپرسور روشن شود و در حین کار کمپرسور خاموش گردد. همچنین هیتر نواری باید ۱۲ ساعت قبل از راه‌اندازی مجدد کمپرسور پس از یک دوره طولانی خاموشی روشن شود.
اگر هیتر کارتر نتواند دمای روغن را در ۱۰ درجه بالاتر از دمای اشباع LP مبرد در زمان توقف کمپرسور حفظ کند، یا در صورت وجود بازگشت مکرر مبرد به کمپرسور (Floodback)، استفاده از شیر برقی خط مایع همراه با سیکل Pump-down ضروری است و ممکن است نیاز به استفاده همزمان از اکومولاتور در خط مکش(ساکشن) نیز باشد.
 
نکته: درپوش‌های مکش(ساکشن) و دهش(دیسشارژ) را تنها لحظه­ای قبل از اتصال کمپرسور به سیستم، جدا کنید تا از ورود هوا و رطوبت به داخل کمپرسور جلوگیری شود. ابتدا درپوش دهش(دیسشارژ) و سپس درپوش مکش(ساکشن) را باز کنید. با این روش، فشار نیتروژن موجود به وسیله اتصال دهش(دیسشارژ) خارج می‌شود و خطر پاشش مه روغن از طریق اتصال مکش(ساکشن) به حداقل می‌رسد.
 

محدوده­ ی فشار عملکردی

فشار بالا:
وجود یک سوئیچ ایمنی فشار بالا (HP) الزامی است تا در صورتی که فشار دهش(دیسشارژ) کمپرسور از مقادیر نشان‌داده‌شده در جدول زیر تجاوز کند، کمپرسور را متوقف نماید. این کلید می‌تواند بسته به نوع کاربرد و شرایط محیطی روی مقادیر پایین‌تر تنظیم شود.
این سوئیچ ، همچنین باید یا در یک مدار قفل‌شونده (Lockout Circuit) نصب شود، و یا همراه با یک وسیله‌ی ریست دستی (Manual Reset Device)  مورد استفاده قرار گیرد تا از روشن و خاموش شدن مکرر کمپرسور در محدوده فشار بالا جلوگیری شود. در صورتی که از شیر دهش(دیسشارژ) استفاده می‌شود، سوئیچ HP  باید به پورت گیج شیر سرویس متصل گردد.
فشار پایین:
استفاده از سوئیچ ایمنی فشار پایین (LP) نیز الزامی است؛ زیرا عملکرد کمپرسور در شرایط خلأ عمیق (Deep Vacuum) باعث آسیب و خرابی آن خواهد شد. حداقل مقدار تنظیم مجاز برای سوئیچ ایمنی فشار پایین (سوئیچ توقف کار در اثر کاهش شارژ مبرد) برابر است با صفر بار نسبی (صفر بار گیج).
برای سیستم‌هایی که فاقد قابلیت پمپ‌داون (Pump-down) هستند، سوئیچ ایمنی LP باید به یکی از دو شکل زیر استفاده شود:

• به‌صورت یک وسیله‌ی قفل دستی  (Manual Lockout Device)،
• به‌صورت یک سوئیچ ایمنی فشار پایین خودکار (Automatic LP Safety Switch) که به یک مدار الکتریکی قفل‌شونده (Electrical Lockout Circuit) متصل شده باشد.

دامنه‌ی تلرانس سوئیچ LP  نباید به‌گونه‌ای باشد که اجازه­ی عملکرد کمپرسور در حالت خلأ را بدهد. مقادیر تنظیم سوئیچ ایمنی LP برای سیکل‌های پمپ‌داون با ریست خودکار (Automatic Reset) در جدول زیر ارائه شده است.
 

عملیات شارژ مبرد

توصیه می‌شود شارژ مبرد از قسمت فشار بالای (High Side) سیستم انجام شود. پیش از راه‌اندازی کمپرسور، مبرد را تا حد ممکن نزدیک به مقدار نامی شارژ سیستم تزریق کنید. سپس، به‌آرامی و از سمت فشار پایین (Low Pressure Side) مبرد را اضافه نمایید، به‌طوری که محل تزریق مبرد تا حد امکان از محل اتصال مکش(ساکشن) کمپرسور فاصله داشته باشد. مقدار شارژ مبرد باید به گونه‌ای باشد که برای عملکرد در هر دو فصل زمستان و تابستان مناسب باشد.
نکته: در مورد تمام مبردهای مخلوط‌ زئو‌تروپیک، شارژ مبرد حتماً باید در فاز مایع انجام گیرد.
نکته: در صورت استفاده از شیر برقی در خط مایع سیکل، باید پیش از وصل کردن برق به سیستم، خلأ موجود در سمت فشار پایین کاملاً شکسته شود.
 

بررسی ­های الزامی در زمان نصب و راه ­اندازی کمپرسور

پس از چند ساعت کارکرد اولیه، باید پارامترهای اصلی سیستم بررسی شوند تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل گردد و در صورت نیاز، تنظیمات اصلاح شوند.
• دمای تبخیر و دمای تقطیر باید با شرایط طراحی سیستم مقایسه شوند.
• سوپرهیت در خروجی اواپراتور باید تنظیم شود تا عملکرد اواپراتور بهینه گردد. به‌طور معمول، برای سوپرهیت مقدار 10 درجه توصیه می‌شود.
• دمای مکش(ساکشن) کمپرسور اطلاعاتی در مورد مقدار سوپرهیت گاز مکش(ساکشن) در کمپرسور ارائه می‌دهد. کمپرسورهای سری NTZ می‌توانند حداکثر با دمای گاز مکش(ساکشن) 20 درجه سانتی­گراد کار کنند. توجه شود که مقادیر بسیار پایین سوپرهیت، خطر بازگشت مایع به کمپرسور را افزایش می‌دهد. همچنین در صورتی که سوپرهیت بیش از حد بالا باشد، در حالی که تنظیمات شیر انبساط صحیح است، باید عایق‌کاری خط مکش(ساکشن) بین اواپراتور و کمپرسور بررسی و در صورت نیاز با عایق باکیفیت‌تر جایگزین شود.
• دمای بیش از حد گاز در خط دهش (دیسشارژ) می‌تواند نشانگر عملکرد نادرست کندانسور یا سوپرهیت بیش از حد گاز مکش(ساکشن) باشد. حداکثر دمای مجاز گاز مبرد در خط دهش (دیسشارژ) 135 درجه سانتی­گراد است.
• توان و جریان مصرفی کمپرسور باید با مقادیر جدول در شرایط اندازه‌گیری‌شده‌ی دمای تبخیر و تقطیر مقایسه شود.
• در صورتی که پس از مرحله‌ی راه‌اندازی، سایت­گلس وجود رطوبت را نشان دهد، فیلتر درایر باید بلافاصله تعویض گردد.