Como um compressor Scroll é resfriado?

O modo de resfriamento do compressor scroll é dividido principalmente em resfriamento interno e resfriamento externo. O método específico depende da potência do compressor, das condições de operação e dos requisitos de eficiência energética. Aqui estão os detalhes:
I. Resfriamento Interno: redução direta da temperatura da câmara de compressão
Como funciona: O calor gerado durante a compressão é absorvido diretamente pelo próprio refrigerante ou por um meio de resfriamento externo (por exemplo, óleo) em contato direto com a câmara de compressão.
1. Resfriamento por injeção de refrigerante (comum em compressores scroll de médio a grande porte)
Estrutura: Instale um bico na porta de sucção ou no ponto de pressão intermediário da câmara de compressão para injetar refrigerantes líquidos criogênicos (por exemplo, R410A, R134a) diretamente na câmara.
Função:
Resfriamento: Os refrigerantes líquidos absorvem o calor durante a evaporação, reduzem a temperatura da câmara de compressão (que pode ser inferior à temperatura ambiente) e reduzem o vazamento de gás e o superaquecimento.
Lubrificação: Alguns modelos usam spray refrigerante para transportar lubrificante e melhorar a lubrificação entre placas rolantes móveis e estacionárias.
Cenários de aplicação: Alta temperatura ambiente (por exemplo, instalações externas) ou condições de alta taxa de compressão (por exemplo, temperatura de evaporação do refrigerante abaixo de -20 graus).
2. Resfriamento de óleo (comumente usado em compressores de rolagem de alta pressão ou velocidade variável)
Estrutura: O compressor possui um sistema interno de circulação de óleo, e a bomba de óleo transporta o lubrificante para a câmara de compressão ou superfície de rolamento.
Função:
Dissipação de Calor: O óleo absorve calor, que é então liberado no meio ambiente através de um resfriador de óleo (ar ou água).
Vedação: A película de óleo preenche a lacuna entre as placas rolantes, reduz o vazamento de gás e melhora a eficiência volumétrica.
O compressor de rolamento de velocidade variável da série Danfoss Turbocor utiliza tecnologia de resfriamento de óleo e pode operar em temperaturas ambientes entre -40 e 55 graus Celsius.
ii. Resfriamento Externo: controle indireto da temperatura da carcaça do compressor
Princípio: utilizar meios externos como ar ou água para resfriar indiretamente a carcaça do compressor, reduzindo a temperatura interna.
1.Resfriamento de ar (configuração padrão)
Estrutura: a carcaça do compressor possui um tubo aletado e é equipada com um ventilador resfriado-por ar forçado (como um ventilador axial ou ventilador centrífugo).
Função:
Dissipação de Calor Convectiva: O ar flui sobre a aleta, levando consigo calor; as temperaturas do casco são geralmente 10-15 graus Celsius acima da temperatura ambiente. Design à prova de poeira: Alguns modelos são equipados com filtros ou defletores de ar para evitar a entrada de poeira na câmara do compressor.
Direções de otimização:
Ventilador de velocidade variável: De acordo com a velocidade do ventilador de ajuste dinâmico da carga do compressor, reduz o consumo de energia.
Design de fluxo reverso: Otimiza a estrutura do fluxo de ar, garante contato total entre o ar e a carcaça do compressor e melhora a eficiência da dissipação de calor.
2. Resfriamento de água (eficiente, mas caro)
Estrutura: a carcaça do compressor é equipada com uma camisa de água e a água de resfriamento circulante (por exemplo, solução de etilenoglicol) flui através da carcaça para absorver o calor.
Função:
Alta eficiência de resfriamento: A eficiência do resfriamento a água é 3-5 vezes maior que o resfriamento a ar e a temperatura da carcaça do compressor é mantida abaixo de 40 graus.
Adequado para altas temperaturas: Deserto, temperaturas tropicais acima de 40C.
Aplicações típicas: Data centers, refrigeração industrial e outras aplicações que exigem temperaturas extremamente estáveis.
III. Comparação e seleção de métodos de resfriamento
Modelo de cenário típico de método de resfriamento para eficiência térmica
Alta injeção de refrigerante (resfriamento direto), temperatura média alta/alta taxa de compressão Emerson Série ZPK
Resfriamento de óleo alto (resfriamento indireto) alta frequência variável/ampla faixa de temperatura Danfoss Turbocor
Resfriamento de ar da série ZR da BorgWarner, condições operacionais padrão baixas e médias
Resfriamento de Água Muito Alta Muito Alta Alta Temperatura/Alta Precisão Bitzer Série CSH
4. Guia de INTRODUÇÃO: Introdução ao ponto de projeto do projeto do sistema de resfriamento
Monitoramento de Temperatura: Instalação de sensor de temperatura na saída do compressor para acionamento de alarme ou proteção de desligamento caso a temperatura ultrapasse o valor ajustado (ex.. 120 grau).
Controle de fluxo: O sistema de resfriamento de água requer um interruptor de fluxo para garantir que o fluxo de água de resfriamento não caia abaixo do valor projetado (por exemplo, . 3 L/min) para evitar superaquecimento local.
Proteção anticongelante: Em baixas temperaturas, anticongelante de etilenoglicol é adicionado ao sistema de resfriamento de água para evitar que a camisa de água congele e rache.
Ciclo de manutenção: limpe os filtros-resfriados a ar a cada 3 meses, substitua o líquido refrigerante todos os anos e limpe a escala do sistema de refrigeração a água.
V. Estudo de caso-de aplicação no mundo real
Ar condicionado para edifícios comerciais: a série BorgWarner ZR de compressores scroll resfriados a ar-opera com eficiência e eficiência energética-por meio de ventiladores de velocidade variável, mantendo as temperaturas da estrutura no verão abaixo de 60 graus Celsius. Veículos de transporte refrigerados: equipados com compressores scroll refrigerados a líquido-da série Emerson ZPK para manter um desempenho de refrigeração estável mesmo a 30 graus Celsius negativos.
Ar condicionado de precisão para data centers: os compressores scroll resfriados a água-da série Bitzer CSH e os sistemas de água de resfriamento de circuito-fechado garantem que a temperatura da carcaça do compressor permaneça constante em 35 graus .