شناخت کمپرسورهای اسکرال سری L دنفوس

در این مطلب می‌خوانید:

مقدمه

کمپرسورهای سری MLZ و LLZ یکی از انواع کمپرسورهای اسکرال و هرمتیک شرکت Danfoss هستند که برای استفاده در سیستم‌های سردخانه‌ای صنعتی، یخچال‌های صنعتی و آیس‌بانک تولید شده‌‌اند. با این تفسیر که مدل MLZ برای شرایط دمایی  10+ ~ 20- درجه‌ی سانتی‌گراد و مدل LLZ برای شرایط دمایی  5- ~ 45- درجه‌ی سانتی‌گراد طراحی شده‌اند، یکی از نقاط اشتراک این دو مدل در مبردهای سازگار(R22، R404A و R407C) و روغن قابل استفاده برای روانکاری آن ها(روغن پلی‌استر) می‌باشد. این کمپرسورها برای مدل‌های MLZ در ظرفیت‌های 2 الی 10 اسب بخار و برای مدل‌های LLZ در ظرفیت‌های 1.5 الی 3 اسب بخار موجود می‌باشند.
 

نامگذاری

در کد نامگذاری این کمپرسورها، اطلاعاتی استنباط می­شود که در ادامه به آنها اشاره شده است:

M: سیستم­ های تبرید دما متوسط
LZ: نوع کمپرسور/ مبرد
021: ظرفیت نامی کمپرسور (kBtu/h)
T: تنوع مدل­های کمپرسور
4: کد ولتاژ موتور
L: نوع محافظ موتور
P: اتصالات لوله­ کشی و الکتریکی (P – C – T – Q)
9: اجزای جانبی (سایت­گلس، تراز روغن، تخلیه روغن، پورت گیج فشار)
A: نوع روغن (A: روغن POE/ -: روغن مینرال)
 

مبردهای سازگار و مشخصات کلی

همانطور که در بخش قبل مشخص شد، کمپرسورهای MLZ با مبردهای R404A، R407C و R22 سازگار هستند.

 

نحوه عملکرد

در کمپرسورهای اسکرال، فرآیند تراکم زمانی به درستی انجام می­گیرد که دوران کمپرسور؛ زمانی که از بالا به آن نگاه می­کنیم، در جهت خلاف عقربه ­های ساعت باشد.

 

طراحی و ساختار بدنه

سایت­ گلس روغن
کمپرسورهای اسکرال MLZ مجهز به شیشه رویت روغن رزوه‌دار با اتصال ۱-۱/۸ اینچ – ۱۸ رزوه UNEF هستند.
از این شیشه می‌توان برای بررسی بصری مقدار و وضعیت روغن استفاده کرد یا می‌توان آن را با دستگاه جانبی مدیریت روغن جایگزین نمود. در هنگام کارکرد، سطح روغن باید در شیشه رویت قابل مشاهده باشد.

اتصالات ساکشن و دیسشارژ
کمپرسورهای اسکرال MLZ به‌صورت کارخانه‌ای تنها با اتصالات جوشی (بِریز شده) تحویل داده می‌شوند. آداپتورهای روتولاک اختصاصی و ست‌های آداپتور به‌عنوان لوازم جانبی در دسترس هستند.
 

سیستم­ های حفاظتی کمپرسورهای MLZ

حفاظت داخلی موتور
کمپرسورهای اسکرال MLZ مجهز به محافظ قطع داخلی مدار هستند که روی سیم‌پیچ‌های موتور نصب شده است. این محافظ یک وسیله با ریست خودکار بوده و شامل یک کلید بی‌متال با عملکرد ضربه‌ای (Snap Action) می‌باشد.
محافظ‌های داخلی به اضافه‌جریان و افزایش دما واکنش نشان می‌دهند و برای قطع جریان موتور در شرایط مختلف خطا طراحی شده‌اند؛ از جمله عدم راه‌اندازی، اضافه‌بار در حین کار و خرابی فن.
اگر محافظ اضافه‌بار داخلی عمل کند، برای ریست شدن باید تا حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد (۱۴۰ درجه فارنهایت) خنک شود.
بسته به دمای محیط، این فرآیند ممکن است چندین ساعت به طول انجامد.
 
حفاظت توالی فاز و فاز معکوس
کمپرسور فقط در یک جهت چرخش به‌درستی کار می‌کند. برای تعیین توالی فازها باید از فازمتر استفاده کرده و فازهای خط L1، L2 و L3 را به‌ترتیب به ترمینال‌های T1، T2 و T3 متصل نمود.
در کمپرسورهای سه‌فاز، موتور از نظر الکتریکی می‌تواند در هر دو جهت بچرخد، اما چرخش معکوس باعث بروز مشکلات زیر می‌شود:
• صدای بیش از حد
• عدم اختلاف فشار بین مکش و دهش
• گرم شدن خط مکش به‌جای خنک شدن فوری

در راه‌اندازی اولیه، حضور تکنسین سرویس الزامی است تا از درست بودن توالی فاز برق ورودی و جهت صحیح چرخش کمپرسور و تجهیزات جانبی اطمینان حاصل شود.
کمپرسورهای اسکرال MLZ015  تا MLZ048 به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که حداکثر ۱۵۰ ساعت بتوانند در حالت چرخش معکوس کار کنند؛ اما از آنجا که این وضعیت ممکن است برای مدت طولانی تشخیص داده نشود، استفاده از کنترل‌کننده یا مانیتور فاز توصیه می‌شود.
برای کمپرسورهای MLZ058  و بالاتر، استفاده از مانیتور فاز الزامی است. مانیتور فاز انتخابی باید به‌گونه‌ای باشد که در صورت چرخش معکوس، کمپرسور را از مدار خارج کند.
در صورت قطع کوتاه‌مدت برق، ممکن است در کمپرسورهای تک‌فاز چرخش معکوس رخ دهد. در این حالت، محافظ داخلی کمپرسور را متوقف می‌کند. پس از خنک شدن، کمپرسور به‌صورت ایمن مجدداً راه‌اندازی خواهد شد.
 

حفاظت در برابر دمای دیسشارژ بسیار بالا

در صورتی که تنظیمات کلیدهای فشار بالا و فشار پایین نتوانند از کمپرسور در برابر کارکرد خارج از محدوده کاربرد مجاز آن محافظت کنند، استفاده از حفاظت  DGT(ترموستات گاز دهش) الزامی است. نباید اجازه داده شود که کمپرسور بر اساس ترموستات گاز دهش به‌طور مکرر قطع و وصل (سیکل) شود. کارکرد مداوم خارج از محدوده کاری کمپرسور موجب آسیب جدی به کمپرسور خواهد شد.

حفاظت در برابر فشار بالا/ پایین

فشار بالا
کمپرسورهای اسکرال MLZ015 تا MLZ048 مجهز به شیر ایمنی فشار داخلی (IPRV) هستند که برای محافظت در برابر گرفتگی کندانسور یا خرابی فن طراحی شده است (تنظیم IPRV: فشار تفاضلی ۲۷–۳۴ بار (۴۶۴ ± ۵۸ psi) بین HP و LP). با این حال، استفاده از کلید ایمنی فشار بالا (HP switch) توصیه می‌شود.
کمپرسورهای اسکرال MLZ058 تا MLZ076 به شیر ایمنی فشار داخلی مجهز نیستند؛ بنابراین کلید فشار بالا (HP switch) برای خاموش کردن کمپرسور در صورت افزایش فشار دهش بیش از مقادیر جدول بالا الزامی است.
کلید فشار بالا می‌تواند بسته به کاربرد و شرایط محیطی روی مقادیر پایین‌تر نیز تنظیم شود. کلید HP باید یا در مدار قفل‌کننده (lockout circuit)  قرار گیرد یا دارای دستگاه ریست دستی باشد تا از سیکل‌های مکرر حول حد فشار بالا جلوگیری شود.
اگر شیر دیسشارژ (discharge valve) استفاده شود، کلید HP باید به پورت گیج شیر سرویس متصل شود و این پورت نباید جدا یا مسدود باشد.
 
فشار پایین
استفاده از کلید ایمنی فشار پایین (LP switch) توصیه می‌شود. کمپرسورهای اسکرال MLZ دارای بازده حجمی بالایی هستند و ممکن است به سطوح خلأ بسیار پایین برسند، که این می‌تواند باعث ناپایداری اسکرول و ایجاد جرقه الکتریکی در مجموعه داخلی شود. حداقل تنظیم کلید ایمنی فشار پایین در جدول بالا ارائه شده است.
برای سیستم‌هایی که دارای چرخه پمپ‌داون (Pump-down) نیستند، کلید LP باید یا یک دستگاه قفل دستی باشد یا یک کلید خودکار که در مدار قفل الکتریکی سیم‌کشی شده است. تلرانس کلید LP نباید اجازه دهد که کمپرسور در حالت خلأ کار کند. تنظیمات کلید LP برای چرخه‌های پمپ‌داون با ریست خودکار نیز در جدول بالا ذکر شده است.
 
عدم تعادل ولتاژ
در کمپرسورهای سه‌فاز، ولتاژ اندازه‌گیری‌شده در ترمینال‌های کمپرسور برای هر فاز باید در محدوده ±۲٪ میانگین ولتاژ تمام فازها باشد.
 

محدوده کاربرد

محدوده کاربرد کمپرسور اسکرال تحت تأثیر چندین پارامتر قرار دارد که برای عملکرد ایمن و قابل‌اعتماد باید به‌دقت پایش شوند.
این پارامترها در ادامه بیان شده‌اند:
• مبردها و روانکارها
• تغذیه الکتریکی موتور
• دمای محیط کمپرسور

محدوده کاری عملکرد شامل: دمای تبخیر، دمای تقطیر، دمای گاز برگشتی.
 
 
 

عملکرد در شرایط دمایی متفاوت

کمپرسورهای MLZ می‌توانند در محدوده دمای محیطی از 35- درجه سانتی­گراد تا 55 درجه سانتی­گراد مورد استفاده قرار گیرند. این کمپرسورها به‌صورت ۱۰۰٪ با خنک‌کاری توسط گاز مکش طراحی شده‌اند و نیازی به فن خنک‌کننده اضافی ندارند. دمای محیط تأثیر بسیار ناچیزی بر عملکرد کمپرسور دارد.
 
دمای محیط بسیار بالا
در صورت نصب کمپرسور در محفظه بسته و وجود دمای محیط بالا، توصیه می‌شود دمای سیم‌های تغذیه برق و انطباق آن‌ها با مشخصات عایق‌بندی بررسی شود. در صورت عمل کردن ایمن محافظ اضافه‌بار داخلی کمپرسور، کمپرسور باید تا حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد (۱۴۰ درجه فارنهایت) خنک شود تا محافظ ریست گردد. دمای بالای محیط می‌تواند این فرآیند خنک‌شدن را به‌طور قابل توجهی به تأخیر بیندازد.
 
دمای محیط بسیار پایین
اگرچه خود کمپرسور می‌تواند دمای محیط پایین را تحمل کند، اما سیستم ممکن است برای تضمین عملکرد ایمن و قابل‌اعتماد به ویژگی‌های طراحی خاصی نیاز داشته باشد.
 

مقایسه عملکرد با کمپرسورهای پیستونی

بر خلاف کمپرسور رفت و برگشتی (Reciprocating)، کمپرسور اسکرال دارای حجم مرده (Dead Volume) نیست و شیر مکش که باعث افت فشار شود ندارد. در نتیجه، کمپرسور اسکرال حتی در فشار مکش پایین دارای بازده حجمی بالاست.
در سیستم‌هایی مانند یخ‌سازها و تانک‌های خنک‌کننده شیر، این ظرفیت بالا در دمای پایین باعث کاهش زمان خنک‌سازی می‌شود.
هنگام انتخاب از کمپرسور رفت و برگشتی به کمپرسور اسکرال، انتخاب همیشه باید بر اساس ظرفیت خنک‌سازی در نقطه نامی کاربرد انجام شود. هرگز بر اساس جابه‌جایی معادل (Equivalent Displacement) انتخاب نکنید.