Когда температура кипения опускается к минус сорока и ниже, одноступенчатый поршневой агрегат работает на пределе: степень сжатия огромна, нагнетание перегревается, масло теряет свойства. Для таких режимов немецкий производитель выпускает двухступенчатые полугерметичные машины, и самые крупные из них объединены в семейство Bock HGZX7. В него входят три модели — HGZX7/1620-4, HGZX7/1860-4 и HGZX7/2110-4, которые ставят на морозильные склады, скороморозильные аппараты, камеры глубокой заморозки рыбы и технологические линии.
Ниже разберём, как устроена такая машина, чем три модели отличаются друг от друга и как выбрать нужную по рабочей точке. Отдельно поговорим о промежуточном охлаждении, без которого двухступенчатый компрессор Bock не реализует свои преимущества, а также о том, на что обратить внимание при монтаже и первом пуске. Точные данные о производительности и токах в тексте не приводятся: их берут из программы подбора и технической документации производителя.
Как устроен двухступенчатый компрессор Bock
Двухступенчатая машина — это два компрессора в одном корпусе. Часть цилиндров всасывает пар из испарителя и сжимает его до промежуточного давления, остальные забирают этот пар и дожимают до давления конденсации. Общий коленчатый вал, единый картер и один электродвигатель делают агрегат компактнее, чем пара отдельных машин с теми же функциями.
Разделение сжатия на две ступени снижает соотношение давлений на каждой из них. Благодаря этому падает температура нагнетания, уменьшаются протечки через клапаны и растёт коэффициент подачи, а значит, при глубоком кипении машина даёт больше холода на каждый киловатт потреблённой мощности. Двигатель охлаждается всасываемым паром, как у одноступенчатых полугерметичных моделей.
Что означает обозначение HGZX7
Маркировка Bock строится по понятной логике, хотя трактовать её лучше с оговоркой «по каталогу производителя». Буквы HG указывают на полугерметичную машину с охлаждением всасываемым газом, Z — на двухступенчатое сжатие, X — на заправку эфирным маслом для хладагентов группы ГФУ. Цифра 7 соответствует корпусу, число после косой черты, как правило, связано с объёмом, описываемым за оборот, а окончание -4 обычно говорит о четырёхполюсном двигателе.
Чем отличаются HGZX7/1620-4, 1860-4 и 2110-4
Все три модели выполнены в одном корпусе, и главное различие между ними — объём, описываемый поршнями. Чем больше число после косой черты, тем больше пара перекачивает машина за оборот и тем выше её холодопроизводительность в одной и той же рабочей точке.
С ростом объёма меняется и двигатель: старшей модели нужен более мощный мотор, а значит, другие токи, сечение кабеля и уставки защиты. Присоединения и крепёж в пределах корпуса обычно совпадают, однако перед заменой это сверяют по габаритному чертежу. Практический смысл ряда в том, что объект можно «подогнать» под нагрузку без смены типоразмера рамы и обвязки:
- HGZX7/1620-4. Младшая модель корпуса, которую выбирают, когда нагрузка умеренная или когда несколько машин работают параллельно на общую станцию.
- HGZX7/1860-4. Средний вариант, часто оказывающийся оптимальным при реконструкции: даёт запас относительно младшей модели без перехода на самый мощный двигатель.
- HGZX7/2110-4. Наибольший объём в семействе, рассчитанный на крупные морозильные камеры и аппараты быстрой заморозки с высокой продолжительной нагрузкой.
Посмотреть все исполнения и уточнить комплектацию можно в разделе двухступенчатых компрессоров Bock HGZX7, где модели представлены по объёму.
Подбор модели по рабочей точке
Выбирать Bock HGZX7 по названию или по мощности двигателя нельзя: правильная модель определяется только расчётом в конкретной точке. Исходные данные — тепловая нагрузка, температура кипения, температура конденсации в самый жаркий период, перегрев на всасывании, переохлаждение жидкости и хладагент.
Эти параметры вводят в программу подбора Bock, которая выдаёт холодопроизводительность, потребляемую мощность, промежуточное давление и температуру нагнетания. Важно сразу указать выбранную схему промежуточного охлаждения: от неё зависят и цифры, и допустимая область работы. Если точка выходит за границы диаграммы применения, увеличение модели не поможет — нужно пересматривать режим или схему.
Когда две ступени действительно нужны
Двухступенчатое сжатие оправдано там, где кипение глубокое, а конденсация высокая. На умеренной заморозке, например при хранении продукции около минус двадцати, одноступенчатая машина, как правило, проще и дешевле в обслуживании. Граница зависит от хладагента и климата, поэтому для спорных случаев полезно сравнить в программе оба варианта и посмотреть на температуру нагнетания и эффективность.
Сравнение с соседними решениями
При проектировании полезно держать в голове альтернативы. Похожую задачу решают двухступенчатые машины Bitzer, и сравнивать их с Bock корректно только в одинаковой рабочей точке и с одной и той же схемой промежуточного охлаждения. На больших мощностях вместо нескольких поршневых машин иногда рассматривают винт с экономайзером, но это уже другой класс оборудования с собственной масляной системой.
Схема с промежуточным охлаждением
Пар после первой ступени сильно перегрет, и если подать его прямо во вторую, температура нагнетания окажется слишком высокой. Поэтому между ступенями пар охлаждают, и способ этого охлаждения — ключевое решение при проектировании машины.
Два варианта схемы
Первый вариант — переохладитель жидкости. Небольшая часть жидкого хладагента дросселируется в теплообменник, переохлаждает основной поток, идущий к испарителю, и в виде пара поступает в линию промежуточного давления, смешиваясь с горячим паром первой ступени. Такая схема даёт прирост холодопроизводительности за счёт переохлаждения и считается наиболее эффективной.
Второй вариант — прямой впрыск жидкости в промежуточную линию через терморегулирующий вентиль, который следит за перегревом пара перед второй ступенью. Схема проще и дешевле, но не даёт выигрыша от переохлаждения. В обоих случаях важно, чтобы во вторую ступень не попадала жидкость.
Контроль промежуточного давления
Манометр или датчик на промежуточной линии — обязательный элемент. По его показаниям видно, правильно ли работает охлаждение и нет ли проблем с клапанами одной из ступеней: заметное отклонение давления от расчётного часто первым сигнализирует о неисправности.
Обвязка, пуск и обслуживание
Большинство отказов двухступенчатых машин связано не с самим агрегатом, а с монтажом и наладкой. Поэтому перед пуском стоит пройти короткий перечень проверок:
- Подогрев картера. Нагреватель включают заранее, чтобы из масла испарился растворённый хладагент и при старте не возникло вспенивание.
- Уровень и давление масла. Уровень контролируют по смотровому стеклу, а давление — электронным реле, которое отключит машину при недостаточной смазке.
- Защита от жидкости на всасывании. Перегрев на входе первой ступени должен быть стабильным; возврат жидкости из испарителя при глубоком кипении особенно опасен.
- Электрическая схема пуска. Схема включения двигателя должна соответствовать его исполнению, а уставки защиты — фактическим токам выбранной модели.
Компрессор устанавливают на виброопоры, а трубопроводы выполняют с компенсацией вибраций. После первых часов работы проверяют кислотность и цвет масла, температуру нагнетания и промежуточное давление, а дальше — в сроки, указанные производителем.
Другие серии того же производителя собраны в разделе компрессоры Bock, где есть и одноступенчатые машины для камер умеренной заморозки. Если решили купить Bock для морозильного объекта, передайте специалистам «ВсеКомпрессора» параметры режима и данные действующей машины: компрессор Bock подберут по расчёту и отправят с доставкой по всей России, а проконсультироваться можно в Москве.
