立涡旋式压缩机交流.ppt

日立涡旋压缩机技术交流 广州日立压缩机有限公司 2 目录 广州日立压缩机有限公司简介高压腔涡旋压缩机与低压腔涡旋压缩机特点日立涡旋压缩机应用技术 3 2003年8月15日 广州万宝集团与日本日立空调系统 台湾日立股份有限公司在广州举行合资签字仪式 组建广州日立压缩机有限公司 4 合资公司投资总额为2350万美元 注册资本金为1380万美元 其中广州万宝集团有限公司控股40 株式会社日立空调系统 台湾日立股份有限公司分别占35 和25 的股份合资公司于2003年9月18日正式运作 5 组织机构 管理部 财务部 技术部 营业部 生产制造部 品证部 总经理 日 副总经理 中 营业技术本部长 中 副总经理 日 生产制造本部长 台日 6 HATACHI 高压腔压缩机VS低压腔压缩机对比分析 高压腔与低压腔涡旋压缩机的划分 主要是对全封闭涡旋压缩机中 电机所处在的工作环境温度进行区分 电机处于排气侧 壳体内为排气压力 称为高压腔 一般以HITACHI为代表 电机处于回气侧 壳体内为回气压力 称为低压腔 一般以COPELAND为代表 两种结构的涡旋压缩机 与其结构对应具有相应的特点 且各具优缺点 高压腔涡旋压缩机与低压腔涡旋压缩机特点 8 高压腔涡旋压缩机结构 排气口 吸气口 定盘 动盘 机架 曲轴 电机 定 转子 壳体 防自转滑环 主轴承 内置式过流 过热保护器 压差供油 9 低压腔涡旋压缩机结构 排气口 吸气口 定盘 动盘 机架 曲轴 电机 定 转子 壳体 防自转滑环 主轴承 离心供油 壳体内高低压分隔板 10 高压腔结构 HATACHI 低压腔结构 优点 具有较大的排气缓冲容积 振动小 输气均匀吸气预热小 容积效率高 直接吸气 润滑得到可靠保证 可以采用压力供油润滑 压缩机中可以有较多的润滑油起良好的润滑 冷却及液体阻塞作用直接吸气不存在液体制冷剂对润滑油膜的破坏作用承受轴向气体力的能力较好 螺钉只起紧固作用 吸气段具有较大的缓冲容积电机的工作环境较好 低温 低压 壳体大部分低压 气密性及受力较好抗液击的能力较强 对进入管道中的异物 杂质抵抗能力较强 11 高压腔结构 HATACHI 低压腔结构 缺点 较小的吸气缓冲容积 吸气消音效果较差抗液击的能力较差高压壳体对气密性及强度要求较高电机工作环境恶劣 直接吸气容易因杂质 异物损坏压缩机 较强的吸气预热造成容积效率下降较小的排气缓冲容积 噪音 振动较大压缩机中油量必须严格控制 润滑密封效果较差液体制冷剂有可能破坏润滑油膜 造成轴承润滑恶化壳体内高 低压腔的存在 增加了密封的难度 根据ComparisonofTheHighSideandLowSideScrollCompressorDesign H Richardson USA ICECP 1992整理 12 日立涡旋压缩机结构及工作原理 13 压缩机型号 型号举例503DH 80C23高效涡旋压缩机匹数 50 10 5匹排气量 80cm3 revC 三相电源380V 50Hz内置保护2 吸排气口焊接连接 14 压缩机选型 产品样本规格书 15 性能参数表不详细提供压缩机外形尺寸图提供电气参数如RLA LRA充油量 压缩机重量等附件信息 产品样本 16 提供某种型号压缩机的详细技术参数和特性曲线提出该型号压缩机的适用范围及使用注意事项 技术规格书 17 HCPG现有产品系列 18 高效涡旋压缩机高效原理 更高的机械效率对零部件进行优化设计 提高零 部件的组装配合效果 减少相互间的摩擦损失 设置中间压力自动调节机构 使中间压力稳定维持在一定的范围 并在压缩机吸 排气压力发生变化时迅速进行伺服响应 保证轴向气体力能够得到可靠有效的平衡 同时保证动 定涡旋盘间的摩擦损失降到最低 更高的容积效率通过对压缩机的生产制造装配工艺进行优化 提升零件的制造加工精度 提高零部件的装配精度 优化各运动副的配合 从而达到降低压缩机的泄漏损失 提升压缩机容积效率的目的 同时为了降低冷媒的含油率 防止吸入过多的油雾 提高系统的换热效果 在压缩机的高压侧设置翅片档板分油装置 并对压缩机的内部油路进行优化设计 提高压缩机的排气由分离效果 减少冷冻机油随排气排出压缩机 进而减少进入压缩腔内的油量 高效电机对电机绕组 磁路进行优化设计 提升电机的效率 同时对压缩机的冷媒流路进行重新设计 使电机能得到最佳的冷却 从而工作温度降低 进一步提升电机效率 19 动盘 定盘 机架 中间压力孔 调压机构 中间压力自动调节机构 20 翅片档板分油装置 翅片挡板 管壳 21 压缩机保护器的选择吸气气液分离器 系统设计考虑因素 22 曲轴箱加热器排气温度保护高低压保护电机保护相序保护真空运行保护 压缩机保护器的选择 23 当系统热泵设计时 需要加曲轴箱加热器曲轴箱加热器的功率40W初次开机前 曲轴箱加热器应通电12 24小时 防止油被稀释和轴承应力过大 曲轴箱加热器 24 排气温度要求小于120 C 排气管温度保护器的设定值不高于120 C 如果超过需要增加液旁通措施 排气管感温包的位置距压缩机排气管接口小于15cm 将感温包紧贴管壁 并保温绝热 排气管温度保护器动作后应为人工复位 如果是自动复位应对一段时间内的保护次数进行限定 排气管温度保护器动作后至少应有30分钟的延时 排气管温度保护器 25 高压保护 需要压力设定值应小于30Kg cm2 推荐28 1Kg cm2高压保护动作后应为人工复位低压保护低压保护动作后应为人工复位压力设定值应不高于0 2Kg cm2 推荐0 15 0 05Kg cm2四通换向阀动作或制热启动时 低压保护有可能误动作 可采取暂时屏蔽的方法 建议时间设置为5分钟 高低压保护器 26 可同时感应温度和电流单相 对运行绕组和启动绕组均起保护 有故障时 保护器切断公共端三相 连在Y型电机中心 对三相均起保护 只要其中一相有故障 保护器同时切断三相 包括缺相情况希望另加过流保护器且在压缩机内置保护器之前动作 设定值为1 2 1 4Ie 内置电机保护器 27 LRA 堵转电流 可从规格书中查到RLA 额定运转电流Ip 外置电流保护器动作的电流 Ip 1 2 1 4RLA 压缩机电流值定义 28 相序保护 涡旋压缩机电机和机械结构部分 无限制压缩机反向运转的设计有反转时保护机构部的安全阀设计压缩机反转时 内置保护器约20分钟保护建议压缩机反转不能超过5分钟 需要系统设置相序保护 29 不允许作为系统抽真空用长时间低压运行会造成涡旋盘和轴承的损坏 压差没有建立 无法供油润滑 抽空运行保护 30 吸气气液分离器结构 过滤网30目 回油孔 1 0 1 5mm 31 在低负荷时提供储液功能除霜前后提供暂时储液功能回油孔大小将影响回液多少回油孔滤网过小易堵塞回油孔 建议为30目 吸气气液分离器功能 32 吸气气液分离器使用 热泵系统一般都需要回油孔的孔径一般在1 5mm左右低温制热试验以确定气分的大小及回油孔是否合适 33 压缩机吸气温度和压力 位于四通阀至压缩机吸气管之间的管路上压缩机排气温度和压力 位于四通阀至压缩机排气管之间的管路上压缩机底部温度 位于压缩机侧面底部压缩机电流 压缩机参数测量 34 压缩机参数参考值 35 过热和过冷回液控制充注量的限制除霜 系统设计和注意事项 36 最佳过热和过冷度 SH 0 5KSC 6 11K最佳吸气压力降 P11 P1 0 03MPa由以下因素决定制冷剂充注量毛细管长度和直径风量 indoor outdoor 盘管换热面积 indoor outdoor 最佳过热和过冷度 37 高过热度且过冷度低 充注量偏少过热度低且过冷度高 充注量偏多过热度高且过冷度高 毛细管太长过热度低且过冷度低 毛细管太短过热度低且过冷度低且蒸发温度低 室内盘管面积偏小或风量不够 测试现象举例 38 短时间的回液是安全的 例 除霜循环连续回液必须有限制吸气气液分离器 1 0 1 5mm回油孔加制热辅助毛细管 液击控制 39 c 50 e 5 焓值 排气压力 吸气压力 压力 Td Tc 15 Min10 以上 液击控制 40 日立压缩机匹配检查要点 涡旋压缩机匹配试验检查清单 41 HATACHI并联系统 42 内部供油并联压缩机介绍 43 内部供油机剖视图 44 压缩机并联使用 两台 或多台 相同或不同规格的压缩机并联组成与大规格压缩机等容量的机组而替代大规格压缩机使用 它具有以下优点 可有效地进行容量控制通过开 停机组中压缩机 或通过调节变频压缩机运行频率 来调节 提高可靠性较单台压缩机停开次数少 启动负荷降低各台压缩机的启动时间可分别用时间延迟方法分开 备用性若其中一台压缩机损坏 还有部分容量 置换费用减少如果一台压缩机损坏 可花比换大规格压缩机较少的费用来更换压缩机日立新型并联压缩机组更具独特优点 单台出厂 自由组合 灵活安装 45 内部供油并联压缩机油应用 替代大规格压缩机以节约成本 定速 定速 多联机系统实现能量任意调节 定速 定速 变频 定速 46 8HP 10HP 20HP 25HP HCPGTandemComp 内部供油机多联替代大压缩机示例 47 8HP 4HP 4HP 2台替代1台 5HP 5HP 10HP 12HP 6HP 6HP 48 多台替代1台 5HP 5HP 5HP 15HP 30HP 6HP 6HP 6HP 6HP 6HP 5HP 5HP 5HP 5HP 20HP 5HP 5HP 5HP 5HP 5HP 25HP 49 例一 应用举例 典型案例 1 HAPG水冷柜机 40 120Kw 2 Midea水冷柜机 40 120Kw 3 Mcquay MMC100 125 150 200 250 300系列 10HP 12HP 15HP 20HP 25HP 30HP风管机4 Haier风冷热泵 LSQF65 例1 以3HP为最小调节单元的并联组合 4台 3 6 6 6 压缩机并联组合 可以组成3 21HP自由能力组合模式 50 例二 例2 以1HP为最小调节单元的并联组合 4台 3 4 5 6 压缩机并联组合 可以组成3 18HP自由能力组合模式 51 并联压缩机的安装 压缩机安装 要求尽量安装在同一水平面上 压缩机中心距 以方便装卸压缩机为宜 管路布置尽量对称 采用总进管 多出口气液分离器 油分离器 可以每台压缩机配一个 也可以在排气总管上设置 52 并联压缩机的使用注意事项 系统匹配参数要求 基本性能要求与单机系统相同 P T 在并联系统中 尤其应注意系统回油的可靠性检查 多联机时更应关注 应设置温度 压力保护开关 且应单独设置过流保护开关 53 并联机油平衡原理 54 内部供油并联压缩机油平衡原理 55 并联压缩机油平衡示意图 定速 定速 油分离器 汽液分离器 去冷凝器 蒸发器来 过滤器 56 并联压缩机的安装 压缩机安装 要求尽量安装在同一水平面上 压缩机中心距 以方便装卸压缩机为宜 管路布置尽量对称 采用总进管 多出口气液分离器 油分离器 可以每台压缩机配一个 也可以在排气总管上设置 57 并联压缩机的使用注意事项 系统匹配参数要求 基本性能要求与单机系统相同 P T 在并联系统中 尤其应注意系统回油的可靠性检查 多联机时更应关注 应设置温度 压力保护开关 且应单独设置过流保护开关 验证各种工况 长配管 高落差 低温制热 最大制冷等 各压缩机的油位平衡 58 内部供油机多联机系统示例 59 气液分离器 60 油分离器 1 61 油分离器 2 62 并联机特点 1 日立最新的多联机技术2 压缩机自动油平衡技术3 多台压缩机并联技术4 更高品质 耐高温 抗氧化 冷冻机油 SUNISO4GDI HT 5 变频压缩机能量调解范围更宽广 20Hz 115Hz 6 主要零部件 电机 轴承等 日本进口 品质更佳 一致性更好7 系统设计更简单 可靠 模块组合更自由 日立独特的并联涡旋压缩机技术 变频多联机系统设计关注要点 广州日立压缩机有限公司 64 目录 系统杂质的维护回油毛细管的位置喷液冷却温度采样位置验证回油及油平衡的试验项目分液的均匀设计 包括模块内和模块间 模块间的油平衡和气平衡控制 油回收 均油 模块内的油平衡和气平衡控制 油回收 均油 低频运行时能力补偿或旁通最低运行频率 及电压 电流修正能力组合输出表并联压缩机启动控制低温启动低压开关延时保护日立空調 用 構成図VIII 48HP 系统 65 1 系统杂质的维护 杂质来源 1 两器及管路制造中残余铜屑 氧化物等 2 配管焊接时焊料侵入 氧化物残余等 3 系统组装工艺过程异物 螺钉 橡胶塞等 侵入 4 压缩机工作中异常 缺油 异物 磨损 可能造成危害 1 堵塞回油毛细管 导致油平衡实现困难 2 杂质进入压缩机内 使压缩机磨损加剧 轴承烧结 电机短路等故障 解决或预防办法 1 加强工艺控制 如两器及管路配件制造时清洗彻底 2 氮气保护焊接 3 设置过滤器 吸气过滤器100目以上 回油毛细管过滤器150目以上 66 2回油毛细管的位置 INV 定速 油分离器 汽液分离器 去冷凝器 蒸发器来 方案一 过滤器 67 2回油毛细管的位置 INV 定速 油分离器 汽液分离器 去冷凝器 蒸发器来 方案二 过滤器 68 验证回油及油平衡的试验项目 对于多联机系统 验证并联压缩机回油的可靠性和并联压缩机之间的油平衡 应验证各种运行工况下的压缩机内油的可靠性 包括 标冷 标热 最大制冷 低温 10 制热等工况 以及上述工况下 最长冷媒配管和最大室内 室外机落差时 回油和油平衡的可靠性 无论在何种情况时 压缩机内油位不能低于400ml 用带油面镜压缩机进行确认 69 喷液冷却温度采样位置 当系统设计需要进行喷液冷却控制时 温度传感器应设置在压缩机顶部 并做好保温措施 能及时感知压缩机的排气温度值 温度传感器 排气温度T5 T6 125 停压缩机 105 SV2 SV3开 90 SV2 SV3关 注 T5对应SV2 T6对应SV3当排气温度大于125 时停压缩机 包括变频和定频 70 分液的均匀设计 包括模块内和模块间 判断回气管路分流的均匀性 可通过并联压缩机间的排气温度差值来确认 要求 各并联压缩机 包括模块内和模块间压缩机 排气温度相差应小于5度 71 油平衡和气平衡控制 油回收 均油 当定速压缩机连续运行时间超过120min 进行均油运行 时间3min 见下表 如果均油运行程序与油回收运行程序相冲突 以均油运行优先 制冷模式 1 油回收控制为固定程序 系统制冷模式连续运行60min启动一次 回收控制动作时间为运转3min 2 进行油回收控制时 运行的室内机的PMV开度 内风机转速保持原有值不变 不开的室内机和处于送风模式的内机PMV开度为xxxP 不开的室内机室内风扇以微风运转 处于送风模式的内机风速不变 室外机以满负荷运行 3 回油结束后 不开的内机处于送风模式的内机电子膨胀阀复位 计数器清零制热模式 4 油回收控制为固定程序 系统制热模式连续运行240min启动一次 有除霜运转则需重新计时 回收控制动作时间为3min 5 进行油回收控制时 制热运行的室内机的PMV开度 内风机转速保持原有值不变 不开的室内机和处于模式冲突的内机PMV开度为xxxP 室内风扇以微风运转 室外机能力输出 86Hz 变频压缩机 ON 定速压缩机 6 回油结束后 不开的内机和处于模式冲突的内机电子膨胀阀复位 计数器清零 均油控制 以401DHV 64D2Y为例 回油控制 以上控制时间及阀的动作 具体系统以试验确认为准 72 低频运行时能力补偿或旁通 根据室内的需求 常常要对能力输出表进行修正 特别在变频压缩机在低频段工作时 如30Hz 为避免定速压缩机开停频繁 可适当提升变频压缩机的运行频率 来维持室内能力需求 当室内需求最小时 外机能力过剩时 为避免压缩机频繁开停控制 可适当采取旁通卸载的方法 73 最低运行频率 及电压 电流修正 多联机系统设计时 往往因为兼顾更宽能力范围的要求 室外换热器容量设计并不能同时兼顾极限大和极限小的要求 一般存在 变频压缩机低频运行时 会造成系统内冷媒流程长 流速小 沿程阻力大 导致压力损失大 回油困难等 严重时会影响压缩机的可靠性 通常地可以将室外换热器分段设计 风机无级调节 当压力损失大时 采取补气技术或限制压缩机的最小工作频率 以保证压缩机工作的可靠性 对于日立401DHV 64D2压缩机U F曲线的符合性 考虑到目前国内变频驱动模块的现实状况 经过慎重试验验证 认为通过限制压缩机工作电流和压缩机工作温度的办法 可以弥补不足 即无论在上述任何情况下 优先保证压缩机工作时 1 Irun Imax2 Td Tdmax 120 74 能力组合输出表 根据实际的室内配置 制定合适的能力组合输出表 75 并联压缩机启动控制 同一模块系统内并联压缩机启动控制先开INV到50Hz运行180sec 不包括频率上升时间 后 开Fix1 10sec后 再开Fix2 为了使Fix1 Fix2工作时间基本相同 累计运行一段时间后 可交换Fix1 Fix2的控制顺序 模块之间系统并联压缩机启动控制先开主机 内压缩机全开 运行180sec 后 开子机1 180sec后 再开子机2 76 低温启动低压开关延时保护 低温 或超低温 如 15 启动压缩机时 为避免低压保护开关误动作 通常在环境温度低于0 时 开机前12小时以上 应通电油加热器对压缩机进行预热 部位如图 同时 启动时 将低压保护开关屏蔽5 10min 视系统状况确定时间 加热带1 加热带2 77 c 50 e 5 Enthalpy DischargePressure SuctionPressure Pressure Td Tc 15 Min10 up 排气过热度的控制 并联系统中 各压缩机排气温度 一般取压缩机顶部温度 与冷凝温度的差值 称为排气过热度 其值要求如图 78 应用举例 典型案例 1 MideaMDVIII48HP超级变频多联模块机组2 Gree24HP变频多联机模块机组3 Chigo10HP变频多联机 例3 以1HP为最小调节单元的并联组合 3台 4HPV 6 6 压缩机并联组合 可以组成0 8 16HP自由能力组合模式 79 MideaVIII 48HP 系统 3模块正面 3模块背面 模块内部 80 HitachiSetfree系统图 日立涡旋压缩机应用之水冷柜机 广州日立压缩机有限公司 82 目录 应用于水冷柜机的客户应用于水冷柜机系统的设计关注点应用于水冷柜机的测试方案应用实例 日立并联涡旋压缩机 83 应用于水冷柜机的客户 日立并联涡旋压缩机以其独特的油平衡专利技术 高效 高可靠性