Винтовой холодильный компрессор

Винтовой компрессор — тип объёмного компрессора с двумя сопряжёнными винтовыми роторами. Применяется в среднем и крупном промышленном холодоснабжении, где scroll компрессоры уже недостаточны, а центробежные (турбо) ещё избыточны.

Устройство

• Роторы — два винтовых ротора, ведущий и ведомый, сопряжённые с минимальным зазором
• Корпус — отлит из чугуна или стали, обработан с высокой точностью
• Подшипники — высоконагруженные роликовые или скользящие
• Привод — электродвигатель напрямую или через ремень/муфту
• Золотник регулирования — продольный клапан, меняющий активную длину винтов (регулировка 10-100%)
• Масляная система — впрыск масла в полости сжатия (охлаждение, уплотнение, смазка)
• Маслоотделитель — крупный сосуд после компрессора, отделяет масло от хладагента

Виды

Полугерметичные

• Электродвигатель и винты в едином герметичном корпусе
• 100-500 кВт, стандартное решение для коммерческих чиллеров
• Производители: Bitzer HS, Hanbell, Fusheng

Открытые

• Отдельно двигатель и компрессорная секция, соединены муфтой
• 300 кВт — 3 МВт, крупные чиллеры и промышленный холод
• Можно использовать с различными двигателями (электро, газовый ДВС)
• Производители: Grasso, Mycom, Howden, Vilter

Безмасляные

• Масло только в подшипниках, не в полости сжатия
• Чистый хладагент на выходе (для крайне чувствительных процессов)
• Производители: Grasso UniTop, SRM

Характеристики

• Мощность — 100 кВт — 3 МВт
• Степень сжатия — 10-25 (значительно выше scroll)
• Хладагенты — R134a, R404A, R448A, R32, аммиак, пропан
• Производительность — 10-100% плавно (золотник)
• COP — 4,0-5,5 (у современных до 6,0 с частотником)
• Ресурс — 80-120 тыс. часов (15-20 лет)
• Шум — 70-85 дБА

Преимущества

• Высокий КПД — особенно на номинальной нагрузке
• Плавное регулирование — золотником 10-100%, точный контроль холодопроизводительности
• Длительный ресурс — в 1,5-2 раза больше scroll
• Ремонтопригодность — открытые винтовые ремонтируются (замена подшипников, уплотнений)
• Работа с различными хладагентами — от фреонов до аммиака и пропана
• Высокие степени сжатия — для глубокого охлаждения (-30..-50°C)
• Устойчивость к гидроударам — переносят попадание жидкого хладагента

Недостатки

• Высокая стоимость — в 2-3 раза дороже scroll той же мощности
• Высокий шум — требуется шумоизоляция
• Нужна масляная система — маслоотделитель, фильтры, охлаждение масла
• Пусковые нагрузки — требуется плавный пуск или звезда-треугольник
• Падение КПД на малой нагрузке — ниже 50% золотник неэффективен (у инверторных нет этой проблемы)

Применение

• Чиллеры коммерческие 200 кВт — 2 МВт (бизнес-центры, ТЦ, аэропорты)
• Промышленный холод — хладокомбинаты, пищёвка, фармацевтика
• Тепловые насосы высокой мощности (от 200 кВт)
• ЦОД — чиллеры N+1, N+2 резервирования
• Пивоваренные заводы, ледяные арены — классика
• Нефтегаз, нефтехимия — газовые компрессоры винтовые

Производители

• Bitzer HS, CSH — немецкий лидер по полугерметичным
• Grasso M, V — немецкий (аммиачные открытые)
• Mycom N, F — японский лидер (аммиачные открытые)
• Howden WRV, XRV — английский (крупные промышленные)
• Vilter VSS, VSG — американский
• Hanbell, Fusheng, RefComp — азиатские
• Казанькомпрессормаш, УКЗ — российские производители