منبع: ماهنامه خانه تاسیسات – شماره ۶ – تیر ماه ۱۳۹۲
استفاده از این مقاله با ذکر منبع مجاز است.
در سال ۲۰۰۳ پیشرفت‌های فنی مفیدی در زمینه یک کمپرسور گریز از مرکز با مبرد R-134a دومرحله‌ای با ظرفیت (۲۵ton (88kW صورت گرفت که قابلیت استفاده در چیلرهای آبی یا هوایی و سیستم‌های تهویه مطبوع یکپارچه را داشت. در این کمپرسور دو پروانه گریز از مرکز به وسیله یک الکتروموتور با اتصال مستقیم روی یک محور اصلی مشترک به گردش در می‌آمد. سرعت کمپرسور بین ۳۵,۰۰۰rmp -50,000rmp متغیر بود و برای پشتیبانی از محور آن بلبرینگ‌هایی استفاده می شد که با جریان مبرد روان‌کاری می شد و به این ترتیب به روغن‌کاری و گردش روغن نیازی نبود. قطر پروانه در این سرعت بالا به نسبت کوچک و در حدود (۳in(75mm بود. این فناوری، با وجود مزایای بالقوه به مرحله تولید تجاری نرسید. از آن پس یک ساختار دیگر برای کمپرسورهای گریز از مرکز کوچک ایجاد و به تولید تجاری رسید. در طراحی این کمپرسور و دو مرحله استفاده شد تا اختلاف دما و R-134a نیز مانند نمونه قبلی از مبرد نسبت فشار کافی فراهم شود و بتوان از آن در سیستم هوایی نیز استفاده کرد. در این کمپرسور، پروانه و موتور روی یک محور مشترک قرار داشت، سرعت چرخش متغیر ۳۰,۰۰۰rmp و قطر پروانه ۷۵mm تا ۱۰۰mm بود.
یکی از تفاوت‌های مهم کمپرسورهای سانتریفیوژ با سایر کمپرسورها، مغناطیسی بودن یاتاقان‌های آن‌هاست که محور را بدون تماس با نیمه ثابت یاتاقان۱، در یک میدان مغناطیسی نگاه می دارد. این فرآیند موجب از بین رفتن اصطکاک مکانیکی شده و عملکرد یاتاقان را بدون نیاز به روان‌کاری، ممکن می کند. ساختار این کمپرسورها به گونه‌ای است که بهره‌وری انرژی را به روش‌های مختلفی افزایش می‌دهند. از دیدگاه فنی، ترکیب قطر کم پروانه و سرعت بالای چرخش برای یک کمپرسور گریز از مرکز با این بازه ظرفیتی به نسبت محدود، بسیار مطلوب و بهینه است. علاوه بر آن، سرعت کارکرد متغیر این کمپرسورها که برای انطباق با دمای کندانس تغییر می‌کند، بهره‌وری بار جزیی را بهبود می بخشد.
طراحی دو مرحله‌ای این کمپرسورها امکان افزودن یک چرخه صرفه‌گر را فراهم می‌کند. به این ترتیب که مبرد کندانس شده در دو مرحله، از فشار کندانس به فشار بخار منبسط شده و پس از اولین مرحله انبساط به سوی مرحله دوم کمپرسور هدایت می شود. به این ترتیب انرژی مورد نیاز برای متراکم کردن، در مقایسه با متراکم کردن کامل از فشار بخار به فشار کندانس، نصف می شود. چرخه صرفه گر این کمپرسورها بین پنج تا هفت درصد انرژی ذخیره می کند. ایالات متحده در برنامه مدیریت انرژی فدرال خود از میان بیست فناوری برتر، فناوری کمپرسورهای بدون روغن با یاتاقان مغناطیسی ۲ استفاده کرده است و با استفاده از این فناوری، سالانه بین چهل تا شصت درصد در مصرف انرژی برای سرمایش صرفه‌جویی نموده است. بازدهی بسیار مطلوب این فناوری در بارهای جزیی نیز کاملا موثر بوده و به صرف هجویی در مصرف انرژی کمک می‌کند. هرچه فعالیت کمپرسور با بارهای جزیی بیشتر و میزان برق مصرفی بالاتر باشد، مزایای کمپرسورهای مجهز به یاتاقان مغناطیسی افزایش می‌یابد. علاوه بر آن، درصد بالایی از خرابی‌های سیستم سرمایش به علت عدم موفقیت در بازگشت روغن کمپرسور است. بنابراین کمپرسورهای بدون روغن گزینه بسیار مناسبی برای کاربری‌های با قابلیت اطمینان بالا هستند. مزیت دیگر این کمپرسورها، جریان اولیه بسیار کم مورد نیاز برای شروع به کار است. در حال حاضر کمپرسورهای گریز از مرکز کوچک به طور تجاری و از طریق منابع متعددی در دسترس هستند و انتظار میرود که این کمپرسورها در سیستم‌های آب سرد با ظرفیت ۲۵ تا ۸۰ تن تبرید (۸۷ تا ۲۸۱ کیلووات) جایگزین سایر کمپرسورها شوند.
پی‌نوشت:
- Stationary Bearing Half
- Oil-Free Magnetic Bearing Compressors
منبع: ماهنامه خانه تاسیسات – شماره ۶ – تیر ماه ۱۳۹۲
استفاده از این مقاله با ذکر منبع مجاز است.