-
نکات مهم درنصب چند کمپرسور بصورت موازی
تاریخ انتشار : دوشنبه، ۳۱ خرداد ۱۳۹۵
نکات مهم درنصب چند کمپرسور بصورت موازی
تهیه و تنظیم : مهندس سید رحیم آشناخواه
ماخذ : دانفوس
نصب چند کمپرسور به صورت موازی دارای چندین مزیت می باشد. نصب موازی کمپرسورها تنوع مختلقی از کارآمدی و کنترل ظرفیت را ارائه می دهد. به عنوان مثال از نصب سه دستگاه کمپرسور با ظرفیت های مختلف به صورت موازی می توان به هفت ظرفیت مختلف دست یافت. دراین روش همچنین می توان فرایند را طوری طراحی نمود که بر اساس نیاز برودتی کمپرسورهای مختلف بر اساس ظرفیت های مختلف در مدار و یا خارج از مدار قرار گیرند، این امرهمچنین باعث بهینه سازی مصرف انرژی نیزمی گردد. سومین نکته حائز اهمیت در کنترل فرایند کمپرسورهای موازی، در مدار قرار گرفتن یکسان کمپرسورها بر اساس زمان بندی می باشد.
یک نمونه از کنترل تدریجی کمپرسورها
اولین استارت : کمپرسورها به ترتیب 3،2،1و توقف آنها هم به ترتیب 3،2،1 باشد.
دومین استارت : کمپرسورها به ترتیب 1،2،3 و توقف آنها هم به ترتیب 2،1،3 باشد.
سومین استارت : کمپرسورها به ترتیب 2،1،3 و توقف آنها هم به ترتیب 2،1،3 باشد.
تکرار این ترتیب ها برای ایجاد تعادل در کارکرد کمپرسورها می باشد.
پیشنهاداتی برای کنترل صحیح
استارت کمپرسور نباید از 12 بار در ساعت تجاوز کند، بیش از این تعداد کاهش عمر مفید کمپرسور را در بر خواهد داشت. برای اجرای این روش بهتر است از فرایند Anti – short –cycle Timer جهت کنترل تعداد استارت ها استفاده کرد.
خط مکش و دهش
خط مکش
سرعت گاز مبرد در خط مکش سیستم های برودتی معمولا بین اواپراتور و ورودی کمپرسور می بایست حداقل در قسمت افقی m/s 4 و درقسمت عمودی m/s 8 ( پیشنهاد می شود این رقم بین 8 الی 12 متر بر ثانیه باشد) . سرعت گاز مبرد بیش از m/s 12 باعث ایجاد صدا و اُفت فشار در خط مکش می شود، این امربه باعث کاهش ظرفیت در فرایند می شود.
قطر خط مکش باید بر اساس حداقل جریان مبرد محاسبه گردد( برای حداقل دمای اواپراتور و حداکثر دمای کندانسور)
خط مکش درقسمت افقی می بایست شیب منفی به طرف پائین داشته باشد( 5% و یا mm 5 برای هر یک متر)
همانطور که در شکل ملاحظه می کنید اگر خط مکش بیش از 6 متر به طرف بالا حرکت می کند، بهتر است نسبت به اجرای رایزر پلکانی در هر 4 متر ارتفاع اقدام کرد. این کار به دلیل بهبود افزایش سرعت گاز برگشتی و ایجاد تضمین برگشت روغن به کمپرسور می باشد. همچنین بهتر است برای جلوگیری از تجمع روغن از تله های U شکل استفاده کرد.
این مطلب بسیار حائز اهمیت است که برای هر نوع لوله خط مکش باید از شیر خط مکش مناسب استفاده کرد. این انتخاب نباید براساس سایز لوله باشد بلکه باید براساس جریان گاز مبرد باشد.
سرعت گاز مبرد در خط مکش در فرایندهای موازی معمولا مقداری تغییر می کند و این امر به علت نوسانات بارLoad و تعداد کمپرسورهای در مدار می باشد. این مطلب بسیار حائزاهمیت است که در هر شرایط بار Load روغن همواره همراه مبرد به فرایند باز گردد.
به همین دلیل رایزرهای دوتایی مکش با تله های ( Double suction riser with U- traps) از عملکرد بهتر و تحکیم آمیزتری برخوردار می باشند .
خط دهش
در خط دهش یا خط گاز داغ همیشه مخلوطی از مبرد و روغن بطرف کندانسور حرکت می کنند. طراحی و چیدمان این خط یکی از سخت ترین قسمت ها نسبت به دیگر بخش های یک سامانه تبرید است . به هرحال عدم در نظرگرفتن بعضی از ملاحظات در این قسمت می تواند مشکلاتی برای سامانه به وجود آورد. مهم ترین نکته در این قسمت افت فشار، سرعت روغن و کنترل عدم برگشت مایع مبرد از کندانسور می باشد.
افت فشار
عملکرد کندانسور بستگی شدید به فشار کندانس دارد. فشار در کمپرسور شامل فشار کندانس به اضافه افت فشار در خط دهش می باشد.تاثیرات افت فشار در خط دهش را می توان درنمودار p-h ملاحظه کرد. نکته قابل ملاحظه در این نمودارنشان می دهد جهت غلبه بر این افت فشار ، کمپرسور باید بیش از نقطه هدف خود (C) تراکم ایجاد کند، این افزایش تراکم یعنی تا نقطه( d) . از آنجایی که منحنی تراکم به سمت راست تمایل دارد، این امر یعنی افزایش مصرف انرژی در کمپرسور. این افزایش تراکم منجر به افزایش سوپرهیت می شود که باید در مرحله دی – سوپر هیت از سامانه دفع گردد. بی شک این افزایش دما مشکلاتی را برای سامانه به وجود خواهد آورد که می توان به افزایش سطح کندانسور و افزایش هزینه اولیه آن اشاره کرد. طراحی خوب می تواند این افت فشاررا کاهش دهد. حداکثر محدوده کاهش این افت فشار معادلF ° 2 اشباع ( تقریبا 3 psi برای R12 و 5 Psi برای R 22) باید برای کل لوله کشی باشد.
حرکت روغن با مبرد
در تمام سامانه تبرید که در آن از کمپرسورهای رفت برگشتی استفاده می شود ، مقدار روغن همیشه از سامانه روان کاری با فشار بالاو دمای سوپرهیت به طرف کندانسور حرکت می کند، جهت جلوگیری از هدررفتن و محفوظ شدن این روغن در قسمت های دیگر سامانه، بهتراست تمهیداتی جهت برگشت این روغن در نظر گرفته شود. یکی از تکنیکهای نه چندان کارآمد، استفاده از جدا کننده روغن در خط دهش می باشد. این قطعه به گونه ای طراحی شده که گاز داغ مبرد را از روغن همراه جدا و سپس آن را به کمپرسور هدایت می کند. اما بهترین روش کاربردی بدون هرگونه اختلال در فرایند روانکاری در انبساط های مستقیم طراحی و تمهیدات مناسب در خط دهش می باشد. اطمینان حاصل پیدا کنید که حرکت عمودی و یا افقی خط دهش از جای خنک عبور پیدا نکند.در صورت نیاز حرکت روبه بالادر خط دهش دو نکته حائزاهمیت است ، اول اینکه اندازه خط لوله عمودی باید بر اساس حداقل سرعت ( حدود m/s 24/ 15 یا fpm 3000 ( در تمام شرایط بار انتخاب گردد. دوم در ابتدای شروع رایزر از تله روغن برای جلوگیری از برگشت احتمالی هرگونه رسوب و تفاله به طرف سوپاپ های دهش استفاده کنید.
کلکتور مکش Suction-Header
بهتراست که کلکتور مکش حدالامکان به کمپرسور نزدیک و خط لوله ارتباطی بین کلکتور مکش و کمپرسور قابل انعطاف ( بوسیله Vibration Absorber) باشد. خط مکش هر کمپرسور باید از بالا و با زاویه 60 درجه و به صورت فارسیبر وارد کلکتور گردد. این تدبیر باعث افرایش سرعت گاز مبرد و برگشت سریع روغن در هنگام افزایش سطح آن در کلکتور می گردد. برای ایجاد فشار متعادل در فرایند بهتر است قطر لوله کلکتور در طول مسیر یکسان و فواصل انشعاب گیری از آنها نیز بهتر است کوتاه باشد. در صورت استفاده از رگلاتور سطح روغن موارد اشاره شده فوق چندان مهم نمی باشد.
- خط مکش A و B را جهت جلوگیری از تجمع غیر یکسان روغن باید کاملا افقی نصب گردد.
- سرعت گاز مبرد در کلکتور مکش باید حداکثر m/s 4 باشد.
- بهتر است لوله و کلکتور مکش را جهت محدود کردن مقدار سوپرهیت کاملا عایق کرد.
- بهتر است کلکتور مکش مقداری بالاتر از شیرهای مکش قرار گیرد.
- بهتر است لوله اصلی مکش از وسط کلکتور مکش انشعاب گرفته شود.
کلکتور دهش Discharge Header
ساخت صحیح کلکتور دهش باعث عدم برگشت مایع مبرد و روغن به کمپرسور می گردد. جهت جلوگیری از برگشت گاز داغ به فرایند که احتمال ایجاد ضربات چکشی را بخاطر تقطیر شدن گاز مبرد در هنگام خاموشی و سپس روشن شدن دوباره کمپرسور وجود دارد بهتر است تدابیر خاصی در نظر گرفت. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید درصورت امکان بهتراست کلکتور دهش پائین تر از لوله دهش کمپرسور نصب و خروجی آن نیز از بالا انجام گیرد، این روش ریسک برگشت مایع را برطرف می کند. همچنین بهتر است جهت جلوگیری از برگشت احتمالی گاز تقطیر شده، نسبت به نصب یک عدد شیر یک طرفه اقدام نمود و لوله و کلکتور دهش را جهت جلوگیری از تقطیر گاز مبرد در آن هیت کاملا عایق کرد.
درصورت عدم امکان نصب و استقرار کلکتور دهش در پائین تر از شیرهای دهش، بهتر است خروجی و اتصال آنها به کمپرسورها از کلکتور همانطور که در شکل ملاحظه می کنید از بالای آن انجام گیرد.
متعادل کننده های روغن
متعادل کردن روغن در فرایند کمپرسورهای موازی یکی از دشوارترین مسائل می باشد. برگشت روغن باید به صورت کامل کنترل شده باشد، در غیر این صورت این امر می تواند مشکلات جبران ناپذیری را برای فرایند بوجود آورد؛ لذا برای پخش مساوی و مناسب روغن بین تمام کمپرسورها دو راه حل وجود دارد.
1- متعادل کننده خط روغن
در این نوع فرایند که بسیار مقرون به صرفه می باشد، تمام کارترهای کمپرسورها از طریق یک خط روغن بهم متصل می شوند . این روش متعادل کردن برای کمپرسورهای موازی هم ظرفیت و هم اندازه تا 3 دستگاه مناسب می باشد.
- فرایند تنظیم سطح روغن(Oil Level Regulator System)
این فرایند تا حدودی از پیچیدگی خاصی برخوردار است، اما می توان با آن هم درشرایط کارکرد کمپرسور به یک مدیریت کاملا پیش بینی شده دست یافت. در این روش همانطور که در شکل ملاحظه می فرمائید برای هر کمپرسور به صورت جداگانه یک تنظیم کننده سطح روغن نصب می گردد. این روش باید به صورت عادی برای هر فرایند موازی با چهار کمپرسور یا بیشتر نصب گردد.
در این روش می توان برای هر کمپرسور یک جدا کننده روغن مستقل و یا فقط یک جدا کننده روغن برای کل فرایند در نظر گرفت.
سامانه دو رایزری
در سامانه های که سیلندرهای کمپرسور آن جهت کنترل بار( Load) مجهز به بی بارکننده ( Unloader) می باشند، یا در سامانه های چند کمپرسوری که در شرایطی خاص، بار مورد نیاز آن به طورمداوم با افزایش و کاهش روبرو می باشند، بهتراست از سامانه چند رایزری استفاده کنیم .
در این روش رایزر با قطر کوچک در هنگام کمترین بار و رایزر با قطر بزرگتر در حداکثر بار مورد استفاده قرار می گیرند و همین امر باعث کاهش افت فشار در لوله دهش در هنگام افزایش بار می شود.