Când se compară nivelurile de vibrație, a Unitate de condensare tip șurub produce vibrații semnificativ mai mici decât o unitate de condensare alternativă — generând de obicei viteze de vibrație de 2–4 mm/s RMS , comparativ cu 8–15 mm/s RMS măsurat în mod obișnuit pe modele cu piston în condiții de sarcină echivalente. Această diferență are consecințe directe pentru cerințele de instalare, longevitatea echipamentului, controlul zgomotului și costurile totale de operare. Dacă gestionarea vibrațiilor este o prioritate în instalația dvs., designul tip șurub deține un avantaj clar și măsurabil.

De ce designul compresorului generează diferențe de vibrație

Cauza fundamentală a diferențelor de vibrații constă în mișcarea mecanică a fiecărui tip de compresor. O unitate de condensare alternativă utilizează pistoane care se mișcă înainte și înapoi într-un ciclu liniar. Această mișcare alternativă creează forțe de impuls periodice puternice - în special în punctul mort superior și punctul mort inferior - care se propagă prin carcasa compresorului și în structura înconjurătoare. Aceste impulsuri se repetă la frecvență înaltă și sunt greu de izolat complet.

O unitate de condensare de tip șurub, prin contrast, folosește o pereche de rotoare elicoidale interblocate care se rotesc continuu într-o direcție. Nu există pistoane, supape care se deschid și se închid sub presiune și nu există inversări bruște de direcție. Mișcarea de rotație este în mod inerent lină și autoechilibrată. Acesta este motivul pentru care compresoarele cu șurub sunt descrise ca având echilibru dinamic rotativ , în timp ce compresoarele cu piston se caracterizează prin forțe inerțiale dezechilibrate .

În unitățile care încorporează și o configurație de compresor semi-ermetic, motorul compresorului și ansamblul rotativ sunt închise într-o carcasă etanșă comună, ceea ce reduce și mai mult transmiterea vibrațiilor mecanice către carcasa externă și conductele.

Comparația nivelului de vibrație: date cheie

Următorul tabel rezumă caracteristicile tipice de vibrație în funcționarea normală la sarcină maximă pentru ambele tipuri de unități în intervalele de capacitate comune:

Impact asupra cerințelor de instalare

O vibrație mai mare în unitățile de condensare alternativă creează un mediu de instalare mai solicitant. Inginerii trebuie să țină cont de următoarele atunci când specifică o unitate alternativă:

• Suporturi rezistente la vibrații cu arc sau cauciuc sub cadru pentru a preveni transmisia la podea
• Conexiuni flexibile de furtun împletite pe conductele de aspirație, refulare și lichid pentru a absorbi solicitarea țevii
• Distanță crescută față de pereți și echipamente adiacente pentru a preveni transferul de rezonanță
• Verificări structurale pe acoperiș sau platforme ridicate, unde trebuie evaluată încărcarea dinamică

Pentru o unitate de condensare de tip șurub, plăcuțele anti-vibrații standard sunt în general suficiente. Producția de vibrații mai scăzută face, de asemenea, unitățile de tip șurub mult mai potrivite pentru instalarea la etajele superioare ale clădirilor comerciale, în apropierea spațiilor ocupate sau în medii în care echipamentele sensibile la vibrații sunt în apropiere - cum ar fi unități de laborator, centre de date sau fabrici de procesare a alimentelor.

Cum afectează vibrațiile fiabilitatea pe termen lung

Vibrația mecanică excesivă este una dintre principalele cauze ale defectării premature a componentelor în sistemele de refrigerare. Într-o unitate de condensare alternativă, sarcinile repetate de impuls accelerează uzura mai multor componente critice:

• Fisuri de oboseală a conductelor — în special la îmbinările brazate și coturile din apropierea debitului compresorului
• Uzura supapei — supapele de aspirație și refulare din compresoarele cu piston sunt supuse unor solicitări mecanice constante
• Oboseala suportului — lagărele arborelui cotit și al bielei se degradează mai repede la încărcare ciclică
• Slăbirea elementelor de fixare — conexiunile cu șuruburi de pe cadru și bornele electrice se pot slăbi în timp

Într-o unitate de condensare de tip șurub, absența maselor alternative înseamnă că aceste moduri de defecțiune sunt în mare măsură eliminate. Principalele puncte de uzură sunt rulmenții rotorului și etanșările arborelui, care în condiții normale de lubrifiere au a durata de viață de 40.000–80.000 de ore de funcționare înainte de a necesita inspecție — aproximativ dublu față de intervalul de revizie tipic pentru unitățile alternative comparabile.

Comportamentul la vibrații la sarcină parțială

Caracteristicile vibrațiilor se modifică la sarcină parțială, iar cele două tipuri de unități se comportă diferit. Într-o unitate de condensare alternativă, descărcarea cilindrului - unde anumiți cilindri sunt ocoliți pentru a reduce capacitatea - schimbă echilibrul compresorului. Acest lucru poate de fapt crește amplitudinea relativă a vibrației la unele trepte de sarcină parțială, deoarece simetria forțelor pistonului este perturbată.

O unitate de condensare de tip șurub folosește o supapă glisantă sau o unitate cu viteză variabilă pentru a modula capacitatea. Cu controlul VSD, viteza de rotație scade proporțional, ceea ce în general reduce nivelul de vibrații la sarcină parțială menținând în același timp o rotație lină și continuă. Acest lucru face ca unitățile cu șuruburi să fie mai previzibile și mai bune din punct de vedere structural pe întreaga gamă de operare - de la 25% la 100% sarcină.

Designul condensatorului și interacțiunea acestuia cu vibrațiile

Secțiunea condensatorului unității interacționează, de asemenea, cu vibrațiile generate de compresor. Majoritatea unităților de condensare de tip șurub pentru exterior sunt echipate cu un condensator răcit cu aer, unde ventilatoarele axiale cu diametru mare sunt montate deasupra sau lângă secțiunea bateriei. Deoarece puterea de vibrație a compresorului cu șurub este scăzută și constantă, conductele de agent frigorific care conectează compresorul la serpentina condensatorului răcită cu aer suferă mult mai puțină solicitare ciclică în comparație cu o unitate cu piston.

În unitățile cu piston cu condensator răcit cu aer, este o practică standard să instalați două sau mai multe conexiuni flexibile între orificiul de evacuare a compresorului și colectorul de admisie al condensatorului. Fără acestea, forțele de impuls de la pistoane pot cauza fisuri de oboseală a firului de păr la îmbinările lipite în 2-3 ani de funcționare continuă - un mod de defecțiune rar observat în sistemele de tip șurub.

Zgomot: O consecință directă a vibrațiilor

Vibrațiile și zgomotul aerian sunt strâns legate. Forțele mecanice de impuls ale unei unități de condensare alternativă radiază ca sunet transmis prin structură, care apoi emite sub formă de zgomot aerian din carcasă, conducte și cadrul de susținere. Acesta este motivul pentru care unitățile alternative tind să producă un sunet caracteristic puternic și ritmic de bătaie la sarcină maximă.

O unitate de condensare de tip șurub produce un ton continuu de frecvență mai înaltă - adesea descris ca un scâncet constant - care este în general mai ușor de atenuat folosind incinte acustice standard sau panouri de barieră. În instalații urbane sau zone sensibile la zgomot, unitățile de tip șurub necesită, de obicei, mai puțină investiție în tratamentul acustic pentru a îndeplini ordonanțele locale privind zgomotul decât unitățile alternative de capacitate echivalentă.

De exemplu, o unitate de condensare alternativă de 100 kW poate necesita o carcasă acustică completă și șine de izolare antivibrații pentru a îndeplini o limită de 65 dB(A) la 5 metri. Unitatea de condensare de tip șurub de aceeași capacitate poate atinge conformitatea doar cu plăcuțe anti-vibrații și un ecran parțial cu jaluzele - reducând costurile de tratament acustic cu o estimare 30–50% .

Alegerea unității potrivite pentru aplicația dvs

Nivelul de vibrații ar trebui tratat ca un criteriu practic de selecție, nu doar ca o specificație tehnică. Utilizați următoarele îndrumări:

Alegeți o unitate de condensare tip șurub atunci când:

• Unitatea va fi instalată la etajele superioare, acoperișuri sau în clădiri cu ocupanți sensibili la vibrații
• Capacitatea de răcire depășește 50 kW și este de așteptat funcționare continuă lungă (20 ore/zi).
• Locul de instalare este supus reglementărilor locale privind zgomotul sau vibrațiile
• Minimizarea timpului de întreținere și a riscului de defectare a conductelor este o prioritate

O unitate de condensare alternativă poate fi totuși adecvată atunci când:

• Capacitatea de răcire este sub 20 kW și unitatea funcționează într-o cameră izolată, la parter
• Constrângerile bugetare fac atractivă costul inițial mai mic al unei unități alternative
• Aplicația implică funcționare intermitentă în care acumularea de oboseală prin vibrații este limitată

Avantajul de vibrație al a Unitatea de condensare de tip șurub peste o unitate de condensare alternativă este substanțială și bine documentată . Cu viteze de vibrație de obicei de trei până la cinci ori mai mici, unitățile de tip șurub exercită mai puțină solicitare asupra structurilor, țevilor și componentelor - traducându-se în costuri de instalare mai mici, mai puține intervenții de întreținere, durată de viață mai lungă și respectarea mai ușoară a reglementărilor privind zgomotul. Pentru aplicațiile de refrigerare și aer condiționat cu capacitate medie spre mare, profilul de vibrații mai scăzut al designului tip șurub reprezintă un beneficiu operațional convingător pe termen lung care justifică investiția inițială mai mare.