هرآنچه باید از کمپرسورهای هرمتیک MT و MTZ باید بدانید
-
در این مطلب میخوانید:
مقدمه
یکی از انواع پرکاربرد کمپرسورهای پیستونی در سیستمهای برودتی، کمپرسورهای هرمتیک سری MT & MTZ تولید شده توسط شرکت دانمارکی Danfoss میباشند. برای کمپرسورهای سری MT از مبرد R22 به همراه روغن مینرال و برای کمپرسورهای سری MTZ از مبردهای R404A، R407C و R134a به همراه روغن پلیاستر استفاده میگردد. با توجه به محدوده دمایی عملکرد گستردهی این کمپرسورها (15+ ~ 30- درجهی سانتیگراد) و همچنین ظرفیت برودتی آنها که از 1.5 الی 13.6 اسب بخار متغیر میباشد، میتوان از این دستگاهها در سیستمهای تهویه مطبوع، سردخانههای صنعتی، یخچالهای صنعتی و آیسبانک استفاده نمود.
نکته: کمپرسورهای MT و MTZ دارای طراحی مکانیکی و طراحی موتور یکسان هستند.
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 MT و MTZ
علائم موجود در کدهای نامگذاری کمپرسورهای سری MT و MTZ دنفوس به شرح زیر میباشند:
MT: نشاندهنده کمپرسورهای پیستونی
Z: مربوط به روغن روانکاری پلیاستر
64: ظرفیت کمپرسور(kBTU/h)
HM: کد مربوط به جابجایی مبرد
4: کد ولتاژ موتور (1: 208-230 v/1/60Hz - 3: 200-230 v/1/60Hz -4 : 400 v/3/50Hz & 460v/3/60Hz -5: 220-240 v/1/50Hz -6: 230 v/3/50Hz -7: 500v/3/50Hz & 575v/3/60Hz -9: 380 v/3/60Hz)
D: نشانگر ورژن تولیدی
VE: نشانگر پورت تعادل روغن و سایتگلس
مبردهای سازگار
همانطور که بیان شد، این سری کمپرسورها برای استفاده با مبردهای R22 ، R404A، R407C و R134a طراحی و بهینهسازی شدهاند و برای روانکاری آنها از روغنهای مینرال و پلیاستر استفاده میشود.
سیستم های حفاظت های داخلی کمپرسورهای سری MT و MTZ
حفاظت داخلی موتور سه فاز:
کمپرسورهای سهفاز توسط یک محافظ داخلی موتور محافظت میشوند که به نقطه نولِ سیمپیچهای استاتور با اتصال ستاره متصل است. این محافظ در صورت بروز اضافهبار، هر سه فاز را بهطور همزمان قطع میکند.
نکته 1: پس از عملکرد محافظ اضافهبار، ممکن است تا ۳ ساعت زمان لازم باشد تا محافظ ریست شده و امکان راهاندازی مجدد کمپرسور فراهم شود.
نکته 2: برای تمامی کمپرسورهای سهفاز، استفاده از هیتر کارتر از نوع PTC الزامی است.
حفاظت در برابر افزایش دمای دیسشارژ:
حتی در صورتی که سیمپیچهای موتور توسط سیستم حفاظت داخلی موتور در برابر افزایش دما محافظت شوند، در صورت کارکرد کمپرسور خارج از محدوده مجاز کاری (Application Envelope)، دمای گاز دیسشارژ کمپرسور میتواند از حداکثر مقدار مجاز ۲۷۵ درجه فارنهایت تجاوز کند.
موثرترین روش حفاظت در برابر افزایش بیش از حد دمای گاز دیسشارژ، نصب ترموستات گاز دیسشارژ است. شرکت دنفوس یک کیت جانبی ارائه میدهد که شامل ترموستات، براکت نصب و عایق میباشد. این ترموستات باید مطابق شکل مشخصشده، بر روی خط دیسشارژ و در فاصلهای حداکثر ۱۵۰ میلیمتر از محل اتصال دیسشارژ کمپرسور نصب شود.
سافت استارتر (Soft Starter)
سافتاستارترها برای کاهش جریان راهاندازی موتورهای AC سهفاز طراحی شدهاند. استفاده از سافتاستارتر برای کمپرسورهای MTZ و MT مجاز است، اما برای اطمینان از روانکاری صحیح قطعات کمپرسور، تنظیمات باید بهگونهای باشد که مدت زمان راهاندازی کمپرسور همواره کمتر از ۰٫۵ ثانیه باشد. تعداد استارتها باید به حداکثر ۶ بار در ساعت محدود شود. همچنین، متعادل شدن فشارهای بالا (HP) و پایین (LP) پیش از راهاندازی کمپرسور الزامی است.
نکته: در صورت استفاده با مبردهای R454A/C یا R455A، باید اطمینان حاصل شود که سافتاستارتر انتخابشده با مبردهای A2L سازگار است.
هیتر کارتر (محفظه روغن)
هیتر کارتر (Crankcase Heater) از جریان یافتن مبرد در زمان خاموشی کمپرسور (Off-cycle migration) جلوگیری میکند و زمانی مؤثر است که دمای روغن حداقل ۱۸°F بالاتر از دمای اشباع مبرد در فشار ساکشن (LP) نگه داشته شود. بنابراین باید آزمایشهایی انجام شود تا اطمینان حاصل گردد که این دمای روغن در تمام شرایط دمای محیطی حفظ میشود.
استفاده از هیتر کارتر نوع PTC برای تمام کمپرسورهای مستقل (Stand-alone) و سیستمهای اسپلیت توصیه میشود. هیترهای PTC مذکور به صورت خودتنظیم (Self-regulating) هستند.
در شرایط حاد، مانند دمای محیط بسیار پایین، میتوان علاوه بر هیتر PTC از هیتر کارتر نواری (Belt type) استفاده کرد، اگرچه این راهکار برای کمپرسورهای تکسیلندر و دوسیلندر ترجیح داده نمیشود. هیتر نواری باید روی پوسته کمپرسور و تا حد ممکن نزدیک به کارتر روغن نصب شود تا انتقال حرارت مؤثری به روغن انجام گیرد. هیترهای نواری خودتنظیم نیستند و نیاز به کنترل خارجی دارند؛ بهطوریکه پس از توقف کمپرسور فعال و هنگام کار کمپرسور غیرفعال شوند. همچنین، پس از یک دوره توقف طولانی، هیتر نواری باید حداقل ۱۲ ساعت پیش از راهاندازی مجدد کمپرسور فعال باشد.
اگر هیتر کارتر نتواند در زمان خاموشی کمپرسور، دمای روغن را ۱۸°F بالاتر از دمای اشباع LP مبرد حفظ کند، یا اگر بازگشت مکرر مایع (Floodback) وجود داشته باشد، استفاده از شیر برقی خط مایع (LLSV) به همراه سیکل پمپدان (Pump-down) الزامی است؛ که در صورت نیاز میتواند بههمراه آکومولاتور ساکشن بهکار گرفته شود.
نکته 1: هنگام استفاده از مبردهای R454A، R454C، R455A یا R513A، بهکارگیری هیتر کارتر یا هیتر نوع PTC همواره الزامی است.
نکته 2: با استفاده از سیستمهای راهاندازی PSC یا CSR، کمپرسورهای تکفاز مدل MT / MTZ 018–022 میتوانند بدون هیتر کارتر مجزا کار کنند، زیرا عملکرد گرمایش کارتر توسط مدار Trickle تأمین میشود. مدار Trickle این امکان را فراهم میکند که کارتر کمپرسور از طریق عبور دادن جریان الکتریکی کم به سیمپیچ کمکی و خازن دائم کار گرم شود.
نکته 3: برای کمپرسورهای تکفاز با ظرفیت بالاتر، یعنی مدلهای MT / MTZ 028–064، استفاده از هیتر کارتر نوع PTC توصیه میشود.
محدوده ی فشار عملکردی
فشار بالا:
برای توقف کمپرسور در صورتی که فشار دیسشارژ از مقادیر نشاندادهشده در جدول زیر تجاوز کند، استفاده از سوئیچ ایمنی فشار بالا الزامی است. مقدار تنظیم این سوئیچ فشار بالا میتواند با توجه به نوع کاربرد و شرایط دمای محیط، روی مقادیر پایینتر نیز تنظیم شود.
سوئیچ فشار بالا باید یا در یک مدار لاکاوت (Lockout Circuit) قرار گیرد، یا از نوع ریست دستی (Manual Reset) باشد تا از روشن و خاموش شدن مکرر کمپرسور در نزدیکی حد فشار بالا جلوگیری شود. در صورتی که از شیر سرویس دیسشارژ استفاده شود، سوئیچ فشار بالا باید به پورت گیج شیر سرویس متصل گردد؛ پورتی که قابل ایزوله شدن نباشد.
فشار پایین:
برای جلوگیری از کارکرد کمپرسور در فشارهای ساکشن بیش از حد پایین، استفاده از سوئیچ ایمنی فشار پایین توصیه میشود.
مقادیر تنظیم سوئیچ ایمنیHP و LP در جدول زیر ارائه شده است.
محدوده ولتاژ عملکردی
محدودههای مجاز ولتاژ کاری این کمپرسورها در ادامه نشان داده شدهاند. ولتاژ اعمالشده به ترمینالهای موتور کمپرسور همواره باید در محدودههای مشخصشده در این جدول قرار داشته باشد.
نکته: حداکثر عدمتعادل مجاز ولتاژ برای کمپرسورهای سهفاز ۲٪ است. عدمتعادل ولتاژ باعث افزایش جریان در یک یا چند فاز میشود که این موضوع بهنوبهی خود منجر به افزایش دمای موتور و احتمال آسیبدیدگی آن خواهد شد.
کنترل مایع مبرد و محدودیت شارژ
کمپرسورهای تبرید اساساً بهعنوان کمپرسور گاز طراحی شدهاند. بسته به طراحی کمپرسور و شرایط کاری، اغلب کمپرسورها قادرند مقدار محدودی از مبرد مایع را نیز تحمل کنند. کمپرسورهای MT و MTZ دارای حجم داخلی بزرگی هستند و به همین دلیل میتوانند بدون بروز مشکلات اساسی، مقادیر نسبتاً بیشتری از مبرد مایع را تحمل نمایند. با این حال، حتی در مواردی که کمپرسور توانایی تحمل مبرد مایع را دارد، این وضعیت برای طول عمر کاری کمپرسور مطلوب نیست. مبرد مایع میتواند باعث رقیق شدن روغن، شستهشدن روغن از یاتاقانها و افزایش حمل روغن شود که در نهایت به کاهش مقدار روغن در کارتر منجر خواهد شد. طراحی مناسب سیستم میتواند مقدار مبرد مایع ورودی به کمپرسور را محدود کرده و در نتیجه تأثیر مثبتی بر عمر مفید کمپرسور داشته باشد.
نکته: از جریان یافتن مبرد مایع به کمپرسور باید با تنظیم سوپرهیت مناسب و حداقل در بازه 15 تا 18 درجه فارنهایت جلوگیری شود.
نکات مهم در زمان راه اندازی
قبل از راهاندازی اولیه یا پس از یک دوره خاموشی طولانی، هیتر کارتر (اگر نصب شده باشد) را ۱۲ ساعت قبل از راهاندازی روشن کنید، یا برق را برای کمپرسورهای تکفاز دارای مدار تریکِل (trickle circuit) روشن کنید.
عملیات شارژ مبرد
بهآرامی و از سمت فشار پایین (Low Pressure Side) مبرد را شارژ 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.
شارژ روغن و بررسی سطح روغن
قبل از راهاندازی اولیه، مقدار روغن باید بررسی شود (سطح روغن باید بین ۱/۴ تا ۳/۴ سایتگلس روغن باشد).
سطح روغن را دوباره پس از حداقل ۲ ساعت کارکرد در شرایط نامی بررسی کنید. در اکثر نصبها، شارژ اولیه روغن کمپرسور کافی است. در نصبهایی که طول مسیر لوله بیش از ۲۰ متر (۶۶ فوت) باشد یا دارای چندین تله روغن یا جداکننده روغن باشند، ممکن است نیاز به افزودن روغن اضافی باشد. معمولاً مقدار روغن اضافهشده نباید بیش از ۲٪ از کل شارژ مبرد باشد (این درصد شامل روغن موجود در تجهیزات جانبی مانند جداکننده روغن یا تلههای روغن نمیشود). اگر این مقدار روغن قبلاً اضافه شده باشد و سطح روغن کمپرسور همچنان کاهش یابد، بازگشت روغن در سیستم ناکافی است.
نکته: در نصبهایی که احتمال بازگشت کند روغن وجود دارد، مانند نصب با چندین اواپراتور یا چندین کندانسور، توصیه میشود از جداکننده روغن استفاده شود.
سوپرهیت گاز در ساکشن
مقدار سوپرهیت بهینه گاز در ساکشن برابر با ۱۸ درجه فارنهایت است. مقادیر کمتر سوپرهیت باعث بهبود عملکرد سیستم میشود (افزایش دبی جرمی و استفاده مؤثرتر از سطح اواپراتور). با این حال، سوپرهیتهای پایین خطر بازگشت ناخواسته مایع (Floodback) به کمپرسور را افزایش میدهند.
نکته 1: برای مقادیر بسیار پایین سوپرهیت، استفاده از شیر انبساط الکترونیکی توصیه میشود.
حداکثر مقدار مجاز سوپرهیت حدود ۳۰ کلوین است. مقادیر بالاتر نیز میتوانند قابل قبول باشند، اما در این حالت باید آزمایشهایی انجام شود تا اطمینان حاصل گردد که حداکثر دمای دیسشارژ ۲۶۶ درجه فارنهایت تجاوز نمیشود.
نکته 2: توجه داشته باشید که سوپرهیتهای بالا باعث کاهش محدوده کاری کمپرسور و افت عملکرد سیستم میشوند.