یک حلقه آب سرد 480 کیلوواتی را تصور کنید که به یک سالن فرآوری لبنیات خدمت می کند، یا یک کارخانه مرکزی 1.6 مگاواتی که سه اتاق سردخانه و یک خط بسته بندی را تغذیه می کند. هر دو پروژه در اواخر مرحله طراحی به یک سوال می رسند، معمولاً زمانی که لیست تجهیزات تقریباً منجمد شده است: چیلر پیچی یا چیلر اسکرول؟
ابتدا پاسخ کوتاه کمتر از حدود 700 کیلووات ظرفیت خنک کننده، یک چیلر اسکرول تقریباً همیشه هزینه کل مالکیت کمتری را ارائه می دهد. بالاتر از آن، و به خصوص در جاهایی که بار بین روز و شب به شدت نوسان می کند، چیلر پیچی معمولاً در راندمان بار جزئی و عمر مفید برنده می شود. کراس اوور یک عدد ثابت نیست. این دستگاه با مبرد، نوع کندانسور، شرایط طراحی محیط و چند ساعت کارکرد دستگاه در سال حرکت می کند، اما نقطه شروع مطمئنی برای انتخاب گذر اول است.
چیلر اسکرول در مقابل چیلر پیچ: مقایسه کوتاه
هر دو دستگاه گرما را از آب یا گلیکول حذف می کنند و هر دو می توانند با هوا خنک شوند یا با آب خنک شوند. چیزی که آنها را از هم جدا می کند هندسه فشرده سازی است و این هندسه سقف ظرفیت، منحنی بازده، نویز، هزینه خدمات و قیمت هر کیلووات را تعیین می کند.
| پارامتر | اسکرول چیلر | چیلر پیچ |
|---|---|---|
| مکانیسم فشرده سازی | روکش های اسکرول ثابت و در مدار، بدون دریچه مکش یا تخلیه | روتورهای نر و ماده با شیر کشویی برای کنترل ظرفیت |
| ظرفیت معمولی | 15 کیلو وات تا حدود 700 کیلووات در هر واحد بسته بندی شده | 150 کیلو وات تا 3000 کیلووات و بالاتر در یک دستگاه |
| راندمان بار بخشی | خوب در حالی که مراحل کمپرسور همسان هستند. به شدت زیر بار 20 درصد سقوط می کند | منحنی مسطح از تقریباً 40٪ تا 80٪، بهتر است با VFD |
| سر و صدا و لرزش | پایین، صاف، آسان تر برای مکان در نزدیکی مناطق اشغالی | بالاتر، نیاز به جدا کننده فنری و درمان صوتی دارد |
| محدوده نگهداری | بررسی روغن و فیلتر، بازرسی کنتاکتور | تجزیه و تحلیل روغن، شیر کشویی و ترخیص روتور بررسی می شود |
| رد پا و وزن | جمع و جور، اغلب مناسب پشت بام | بزرگتر، سنگین تر، نیاز به بررسی ساختاری دارد |
| بهترین تناسب | کارخانه های مدولار، اتاق های سرد کوچک و متوسط، خنک سازی را با بار متناوب پردازش می کنند | تاسیسات مرکزی آب سرد، شبکه های سردخانه با دمای پایین، وظیفه صنعتی مداوم |
با جدول به عنوان یک فیلتر رفتار کنید، نه یک حکم. یک چیلر پیچی 600 کیلوواتی که 8000 ساعت در سال با 60 درصد بار کار می کند، می تواند یک چیلر اسکرول را با انرژی سالانه شکست دهد. مجموعه ای از چیلرهای اسکرول که 1200 ساعت در سال در یک آب و هوای معتدل کار می کنند، می توانند با هزینه اولیه به اضافه تعمیر و نگهداری، یک دستگاه پیچ را شکست دهند. مشخصات وظیفه تصمیم می گیرد.
چگونه یک کمپرسور اسکرول و یک کمپرسور اسکرو در واقع کار می کنند
اسکرول: فشرده سازی مداری بدون دریچه
یک کمپرسور اسکرول از دو روکش مارپیچی به هم پیوسته استفاده می کند. یکی ثابت است. دیگری در داخل آن می چرخد. گاز در محفظه های هلالی شکل محبوس می شود که با پیشروی مدار منقبض می شوند، بنابراین فشرده سازی به طور مداوم و هموار اتفاق می افتد. هیچ دریچه مکش یا تخلیه وجود ندارد، به همین دلیل است که ماشین‌های اسکرول به آرامی کار می‌کنند و بهتر از طرح‌های رفت و برگشتی، مایعات سبک را کنار می‌زنند. نسبت تراکم در هندسه اسکرول تعبیه شده است، بنابراین ظرفیت با روشن و خاموش کردن چند کمپرسور، توسط یک تخلیه کننده مدوله کننده یا سرعت اینورتر کنترل می شود.
کمپرسور اسکرول برای فشرده سازی خنک کننده آرام مکانیک اسکرول مداری و ثابت، تلورانس‌های ماشینکاری فشرده، عملکرد کم نویز و مناسب بودن برای بیمارستان‌ها، کتابخانه‌ها و وظایف فشرده‌سازی سردخانه را کاوش کنید. مشاهده محصول → پیچ: روتورها و یک شیر کشویی در محدوده وسیعی
یک کمپرسور مارپیچ یک روتور نر و ماده را مشبک می کند. گاز در یک انتها وارد می شود و با بسته شدن حجم بین لوب در طول روتور فشرده می شود. از آنجایی که این فرآیند پیوسته است، یک کمپرسور اسکرو حجم بسیار زیادی مبرد را از یک قاب فشرده جابجا می کند. ظرفیت با یک دریچه کشویی، به صورت هیدرولیکی یا الکترونیکی، کاهش می یابد و به طور فزاینده ای با یک درایو فرکانس متغیر ترکیب می شود. ماشین‌های اسکرو نسبت تراکم بالا را تحمل می‌کنند، که آنها را به گزینه‌ای طبیعی برای کار در دمای پایین و کارخانه‌های آب سرد بالای چند صد کیلووات تبدیل می‌کند.
کمپرسور اسکرو با روتورهای نر و ماده مکانیک روتور نر و ماده مخالف، فیلم روغن یا درایو دنده سنکرون و چگونگی تعیین طول و قطر روتور حجم و فشار اگزوز را مرور کنید. مشاهده محصول → ظرفیت، کارایی بار بخشی و محل قرارگیری کراس اوور
یک کمپرسور اسکرول تقریباً 3 کیلووات تا 30 کیلووات خنک کننده را پوشش می دهد، بنابراین چیلرهای اسکرول با اضافه کردن کمپرسورها در ترتیبات پشت سر هم، سه تایی یا کوارتت مقیاس می شوند. چیلرهای اسکرول بسته بندی شده معمولاً به 300 کیلو وات تا 700 کیلو وات می رسند. کمپرسورهای اسکرو تقریباً 150 کیلووات شروع می شوند و در یک دستگاه از 3000 کیلووات عبور می کنند. در عمل، خط تصمیم بین 500 کیلووات تا 800 کیلووات ظرفیت مورد نیاز است.
رفتار قسمت بار بیشتر از راندمان پلاک نام اهمیت دارد، زیرا اکثر چیلرها عمر خود را زیر بار کامل می گذرانند. یک چیلر پیچی با یک شیر کشویی و یک VFD منحنی راندمان مسطح را از حدود 40٪ تا 80٪ بار نگه می دارد که برای کارخانه هایی که از چرخه تولید روزانه پیروی می کنند مناسب است. یک چیلر اسکرول با چهار تا شش کمپرسور ظرفیت را در مراحل گسسته افزایش می دهد. راندمان عالی است در حالی که مراحل مطابقت دارند، اما در بار بسیار کم کمپرسور چرخه کوتاه می‌یابد و بازده کاهش می‌یابد. اگر حداقل بار شما کمتر از 20 درصد طراحی شده است، یک ماشین پیچ با VFD، یک آرایش بای پس گاز داغ یا یک بافر ذخیره حرارتی بخواهید.
انتخاب کندانسور نیز پاسخ را تغییر می دهد. واحدهای هوا خنک در محیط 43 درجه سانتیگراد فشار تراکم را بالا می برند و هر دو فناوری را جریمه می کنند. کندانسورهای پوسته و لوله یا سیستم های تبخیری که با آب خنک می شوند، شکاف را بازیابی می کنند. کنترل فشار تراکم شناور و فن‌های کندانسور متغیر می‌توانند 10 تا 20 درصد توان کمپرسور را در هوای خنک بازیابی کنند و این به مقیاس با اندازه دستگاه کمک می‌کند، که بی‌صدا به نفع چیلرهای پیچی در کارخانه‌های بزرگتر است.
جایی که هر چیلر جای خود را به دست می آورد
سردخانه و فرآوری مواد غذایی
سردخانه های کوچک و متوسط و بلاست فریزرها معمولاً از چند کمپرسور اسکرول استفاده می کنند، زیرا بار متناوب است و ماشین باید سریع راه اندازی شود. شبکه‌های سردخانه مرکزی بالای 500 کیلووات معمولاً به سمت ماشین‌های پیچی همراه با اواپراتورهای دمای پایین حرکت می‌کنند، جایی که کمپرسور ساعت‌های طولانی با فشار مکش پایدار کار می‌کند. از آنجایی که مدارهای دمای پایین بیشتر از خود چیلر از کار می افتند، مطالعه زودهنگام حالت های رایج خرابی کار می کند. این تجزیه و تحلیل خطاهای سیستم های سردخانه ای قبل از اینکه به نوع کمپرسور متعهد شوید یک چک لیست مفید است.
کارخانه های خنک کننده فرآیندهای صنعتی و آب سرد
خطوط قالب گیری تزریقی، لبنیات، آبجوسازی ها و خطوط فرآیند شیمیایی همگی به یک منبع آب سرد پایدار نیاز دارند. در مواردی که بار زیاد و پیوسته است، یک چیلر پیچی آب خنک همراه با یک واحد تغلیظ منطبق و کندانسور پوسته و لوله پاسخ مرسوم است و این ترکیب در رطوبت محیطی بالا بدون کاهش شدید مقاومت می کند.
واحد متراکم آب خنک برای سیستم های تبرید گزینه های کندانسور پوسته و لوله یا آستین، خنک کننده مبتنی بر آب، و راهنمایی در مورد بهره وری، کنترل هوشمند، انتخاب مبرد و بازیابی حرارت هدر رفته را ببینید. مشاهده محصول → مقاوم سازی و پروژه های مرحله ای
چیلرهای اسکرول مدولار آسان‌تر بر روی سقف موجود قرار می‌گیرند، وزن کمتری دارند و می‌توان آنها را هر بار یک ماژول با رشد امکانات اضافه کرد. چیلرهای اسکرو نیاز به بازبینی ساختاری، لوله کشی بزرگتر و فضای بیشتری برای اتاق کارخانه دارند، اما به محض اینکه بار آنها را توجیه کند، تعداد ماشین های نگهداری را کاهش می دهند.
هزینه، نگهداری و مالکیت مادام العمر
- هزینه اول: چیلرهای اسکرول معمولاً به ازای هر کیلو وات تا حدود 500 کیلو وات ارزان تر هستند. بالاتر از آن، ماشین های پیچ رقابتی می شوند و سپس به ازای هر کیلووات ارزان تر می شوند.
- انرژی: چیلرهای اسکرو با VFD معمولاً در کیلووات ساعت سالانه بالاتر از حدود 700 کیلو وات، به ویژه با 4000 ساعت کار یا بیشتر در سال، برنده می شوند.
- تعمیر و نگهداری: کمپرسورهای اسکرول دارای قطعات متحرک کمتر و بدون شیر کشویی هستند، بنابراین خدمات بیشتر شامل روغن، فیلترها و کنتاکتورها است. ماشین‌های اسکرو به آنالیز روغن، بازرسی شیر لغزنده و بررسی ترخیص روتور نیاز دارند، بنابراین رقم خدمات سالانه بالاتری را در نظر بگیرید.
- زمان خاموشی: یک چیلر اسکرول با چهار کمپرسور همچنان در صورت خرابی، حدود 75 درصد ظرفیت را ارائه می دهد. یک کمپرسور تک پیچ کل دستگاه را متوقف می کند، بنابراین کارخانه های حیاتی اغلب به جای یک پیچ بزرگ، دو پیچ کوچکتر را مشخص می کنند.
- شارژ مبرد: چیلرهای اسکرو معمولاً شارژ بیشتری را حمل می‌کنند که بر اساس قوانین نشتی و جایی که مالیات مبرد اعمال می‌شود، اهمیت دارد.
قاعده ای که در مقایسه با مناقصه باقی می ماند: هزینه کل ده ساله را مقایسه کنید، نه قیمت خرید. انرژی را در مشخصات بار واقعی خود اضافه کنید، قراردادهای خدمات را اضافه کنید، هزینه یک خاموشی برنامه ریزی نشده را در تقویم تولید خود اضافه کنید، سپس مقایسه کنید.
اشتباهات انتخابی که دو سال بعد ظاهر می شوند
- اندازه گیری فقط بر روی اوج بار، سپس کشف کارخانه هرگز بالاتر از 45 درصد ظرفیت طراحی کار نمی کند.
- خرید یک چیلر اسکرول برای بار فرآیند پیوسته 900 کیلو وات زیرا قیمت خرید پایین تر به نظر می رسید.
- نادیده گرفتن فشار چگالش و دمای طراحی محیط، سپس از دست دادن ظرفیت در گرمترین ماه.
- فراموش کردن جریان راه اندازی، ظرفیت ترانسفورماتور و اندازه کابل هنگام تعویض یک پیچ بزرگ با چند کمپرسور اسکرول.
- سفارش قطعات یدکی و برنامه ریزی دسترسی به خدمات پس از راه اندازی به جای هنگام انتخاب.
سوالات متداول: چیلر پیچ در مقابل چیلر اسکرول
چیلر پیچ یا اسکرول کدام یک کارآمدتر انرژی است؟
در بار کامل این دو نزدیک هستند. یک چیلر پیچی با VFD در ساعات طولانی کارکرد در حدود 700 کیلو وات و در بار جزئی برنده می شود. چیلر اسکرول در ظرفیت کم و در کار متناوب برنده می شود، جایی که راه اندازی مجدد سریع و تلفات کم در حالت آماده به کار بیشتر از منحنی راندمان اهمیت دارد.
آیا چیلر اسکرول می تواند وظیفه دمای پایین را تحمل کند؟
بله با اواپراتور و مبرد مناسب. اتاق‌های کوچک و متوسط با دمای پایین با خوشحالی روی دستگاه‌های اسکرول کار می‌کنند. هنگامی که بار از چند صد کیلووات عبور می کند، چیلر پیچی با نسبت تراکم بالا به انتخاب اقتصادی تر تبدیل می شود.
یک چیلر اسکرول چند کمپرسور باید داشته باشد؟
چهار تا شش نقطه شیرین معمولی است. این ظرفیت مرحله‌ای، افزونگی کافی برای از دست دادن یک کمپرسور بدون از دست دادن نیروگاه، و یک توالی کنترل می‌دهد که برای تیم سایت قابل کنترل باقی می‌ماند.
نقطه متقاطع دقیقاً کجا می افتد؟
بین 500 کیلووات تا 800 کیلووات برای اکثر پروژه ها. آن را با سه عدد تأیید کنید: اوج بار، حداقل بار و ساعات کار سالانه. این سه بیشتر از هر جدول کاتالوگ پاسخ را تعیین می کنند.
قبل از مقایسه کمپرسورها، مشخصات بار را یادداشت کنید. اگر پیک کمتر از 500 کیلو وات باشد، حداقل آن بالای 30 درصد طراحی باقی بماند، و دستگاه کمتر از 3000 ساعت در سال کار کند، چیلر اسکرول معمولاً تصمیم آرام‌تر و ارزان‌تری خواهد داشت. اگر پیک بالاتر از 700 کیلو وات باشد، نیروگاه شیفت های طولانی را اجرا می کند، یا این وظیفه شامل مدارهای با دمای پایین است، یک چیلر پیچی با VFD و یک کندانسور با اندازه مناسب، مابه التفاوت هزینه اولیه را ظرف چند سال پس می دهد.
سپس کمپرسور را با بقیه حلقه مطابقت دهید: نوع کندانسور، باند دمای اواپراتور، کنترل‌ها و در دسترس بودن قطعات یدکی. کمپرسور یک تصمیم است. سیستم اطراف آن تصمیم می گیرد که آیا این تصمیم پابرجاست یا خیر.
