Винтовые маслозаполненные компрессорные агрегаты в системах холодоснабжения зарекомендовали себя как надежные компоненты холодильных установок, независимо от типа используемого хладагента.

Одним из ключевых аспектов, требующих особого внимания на этапе проектирования, является выбор технического решения для обеспечения эффективного охлаждения масла в винтовом компрессорном агрегате.

Работа системы маслоохлаждения Электрическая мощность, подводимая к компрессору для выполнения работы по сжатию паров хладагента, приводит к нагреву сжатого газа до высоких температур. Часть тепла, выделяющегося при сжатии хладагента, поглощается маслом, которое циркулирует внутри агрегата по замкнутой системе. Учитывая предельную температуру нагнетания (для аммиака это примерно 80°C), количество тепла, отводимого системой маслоохлаждения, может быть значительным. Например, для низкотемпературных одноступенчатых аммиачных компрессоров это значение составляет 50-55% от потребляемой электрической мощности. При работе компрессора на частичной нагрузке с золотниковым регулятором количество тепла, воспринимаемого системой маслоохлаждения, может достигать 80% от подводимой электрической мощности.

Также стоит отметить, что при запуске компрессора температура масла обычно увеличивается на 8-9 К в минуту, что означает, что за 3 минуты температура масла в системе масло-охлаждения может подняться с 25°C до 50°C.

Среди современных методов масло-охлаждения стоит выделить «термосифонный» или гравитационный способ охлаждения маслоохладителей винтовых компрессорных агрегатов с использованием хладагента (аммиака).

Принцип работы термосифона основан на циркуляции хладагента в контуре, где движущий напор жидкости создается благодаря гравитационной силе и разнице плотностей между двумя вертикальными ветвями, без использования внешней механической энергии, такой как насос. В системе термосифона для охлаждения масла этот принцип «перепада плотностей» применяется для циркуляции охлаждающей жидкости (хладагента) через маслоохладитель. Передача тепла от масла к хладагенту поддерживает необходимый перепад плотностей в циркулирующем потоке.

Система термосифонного охлаждения масла включает следующие компоненты:

Ресивер хладагента, который служит источником жидкого хладагента в состоянии насыщения при температуре и давлении конденсации системы. Ресивер следует размещать близко к компрессорному агрегату или маслоохладителю, чтобы минимизировать потери давления в трубопроводе подачи.

Две вертикальные трубопроводные линии: одна для подачи жидкого хладагента к маслоохладителю, другая для возврата влажного пара в ресивер.

Теплообменник для охлаждения масла.

Особенности работы термосифонного контура Специалисты компании ООО «АРТИКУЛ», основываясь на более чем 20-летнем опыте разработки и реализации проектов систем холодоснабжения, отмечают, что контур термосифона в холодильных установках (ХУ) редко функционирует в стационарном режиме. Обычно работа происходит в условиях нестационарных режимов: запуск, остановка, изменение нагрузки, оттаивание воздухоохладителей горячим газом, работа льдогенераторов, изменение производительности конденсатора и параметры наружного воздуха.

Динамика работы ХУ значительно влияет на функционирование термосифонных систем охлаждения масла, вызывая либо прерывания потока хладагента, либо резкие изменения давления конденсации.