برای بررسی کمپرسور اسکرال کوپلند لازم دانستیم تا ابتدا مختصری از تاریخچه کوپلند را بیان کنیم. شرکت کوپلند توسط ادموند کوپلند در سال 1921 تاسیس شد. اولین سیستم مکانیکی موفق که توسط این شرکت توسعه یافته بود در موسسه Smithsonian در ایالت واشنگتن است. بعد از رکود بزرگ و مشکلات مالی فراوان این شرکت در آن دوره زمانی، ادموند کوپلند وارد تجارت راه آهن شد. یعد از آن دالاس وینسلو دارایی های شرکت را خرید. به دلیل عدم سرمایه گذاری در مهندسی و توسعه شرکت، در سال 1937 دالاس وینسلو به دنبال فروش مجدد دارایی ها بر آمد. در سال 1939 چهار مدیر جوان با سرمایه ی 15000 دلاری توانستند این شرکت را خریداری کرده و رشد و توسعه دهند. در اکتبر 1986 این شرکت به یکی از زیر مجموعه های شرکت امرسون الکتریک تبدیل شد.
امروزه این شرکت محبوب ترین شرکت در زمینه کمپرسور های اسکرال تبرید و تهویه مطبوع است. امرسون با میلیون ها فروش کمپرسور اسکرال، امروزه برای 6000 نفر به صورت مستقیم شغل ایجاد کرده و در 5 ایالت امریکا به تولید میپردازد.
در این مقاله مطالعه خواهید کرد |
---|
کمپرسور های کوپلند در انواع هرمتیک، سمی هرمتیک سیلندر پیستونی DWM و اسکرال تولید میشوند. این کمپرسورها در رنج های دمایی مختلف، کاربرد ها و مصارف گوناگون تولید شده و به کار میروند. کمپرسور های سمی هرمتیک بر خلاف کمپرسور های اسکرال و هرمتیک، قابل تعمیر هستند. تمام اجزای این کمپرسورها قابلیت مونتاژ و دمونتاژ را دارند. بر خلاف کمپرسور های اسکرال کوپلند که عمدتا تولید کشور تایلند و چین هستند، کمپرسور های سمی هرمتیک کوپلند تولید جمهوری چک بوده و در ظرفیت های مختلف از 1 تا 8 سیلندر ارائه میشوند. دستگاه های سرد کننده خانگی و تجاری، تونل های انجماد، سردخانه های زیر صفر و بالای صفر، کاربری های کرایژنیک، دستگاه های تصویر برداری پزشکی، پمپ های حرارتی و کاربرد های تهویه مطبوع تنها بخشی از مصارف کمپرسور های کوپلند میباشند. تمرکز اصلی این مطلب بر روی کمپرسور اسکرال کوپلند است.
در سال 1987 شرکت کوپلند با معرفی سری ZR1 به نیاز های تولید کنندگان و مصرف کنندگان پاسخ داد. در سال 1991 این شرکت با تولید سری ZR2 راندمان بالاتری را ارائه و توان کمپرسور های اسکرال خود را به 4-5 اسب افزایش داد. در آن زمان کمپرسور های سری ZR2، راندمان های بالا و EER 11.5 را در استاندارد ARI ارائه میداند. خیلی سریع کمپرسور های اسکرال کوپلند به محبوب ترین کمپرسور در بین تولید کنندگان دستگاه با راندمان های بالا تبدیل شدند. نسل ZR3 این کمپرسور ها با رد کردن مرز CHEER 20.0 دوازده درصد راندمان بیشتری را نسبت به پیشرفته ترین کمپرسور های سیلندر پیستونی بازار ارائه میدهند. هنوز هیچ کمپانی دیگری قابلیت رقابت در دوام و استاندارد های قابلیت اطمینان خاصی که کوپلند در کمپرسور های اسکرال خود ارائه میدهد را ندارد. همین امر محبوبیت کمپانی کوپلند را بیش از پیش کرده است.
فناوری کمپرسور های اسکرال یک مفهوم ساده تراکم را دنبال میکند که در سال 1905 برای اولین بار ثبت شد. این کمپرسور ها از دو حلزونی پیچ خورده تشکیل داده میشوند. مطابق شکل وقتی این دو حلزونی درون یکدیگر قرار میگیرند، محفظه های هلالی شکلی را تشکیل میدهند. در طول فرایند تراکم، یک حلزونی ثابت مانده و حلزونی دیگر دور آن در مدار خاصی میچرخد. در این زمان با شروع چرخش، محفظه های هلالی بین دو حلزونی، به سمت مرکز حلزونی ها حرکت میکنند. با این کار به صورت پیوسته حجم این محفظه ها کمتر میشود. به دلیل این کاهش حجم هر چه به سمت مرکز حلزونی میرویم، گاز محبوس شده در این محفظه ها، با چرخش حلزونی دوار متراکم تر میشود. بعد از اتمام فرایند تراکم، گاز فشرده از خروجی کمپرسور خارج میشود. در کارکرد این نوع کمپرسور ها چندین محفظه تراکم به صورت همزمان ایجاد شده که موجب انجام تراکم به صورت مداوم میشوند. آب بندی بین دو حلزونی توسط فیلم نازکی از روغن کمپرسور انجام میشود. در بالای حلزونی ها نیز، یک نوار آب بندی وجود دارد. لازم به ذکر است که در طول کارکرد کمپرسور های اسکرال تمام قسمت های حلزونی ها، در حال انجام مراحل مختلف تراکم هستند. این نوع تراکم گاز، پیوستگی فشرده سازی و کارکرد آرام کمپرسور اسکرال را به دنبال دارد. در دامه مطلب میتوانید ویدیو طریقه کارکرد کمپرسور کوپلند را مشاهده کنید.
|
به دلیل نوع فشرده سازی در کمپرسور های اسکرال این نوع از کمپرسورها در ورود مایع به کمپرسور نسبت به سایر کمپرسورها مقاوت بسیار بیشتری دارند. کمپرسور های اسکرال کوپلند در ورود مقداری از حجم مایع، ذرات معلق درون سیکل و یا روغن به درون خود مقاوند. کمپرسور اسکرال کوپلند این ذرات را با حرکت شعاعی و فاصله افتادن بین دو حلزونی بدون آسیب دیدن کمپرسور کنترل میکند.
فرایند تراکم در این نوع کمپرسورها به هیچ سوپاپی احتیاج ندارد. بنابراین مانند کمپرسور های سیلندر پیستونی اتلافی هر چند ناچیز از طریق سوپاپ ها صورت نمیگیرد. فاصله قابل توجهی بین محل مکش و دیسشارژ کمپرسور وجود دارد. این فاصله باعث کاهش انتقال حرارت بین گاز داغ دیسشارژ و گاز مکش میشود. کاهش انتقال حرارت ،جریان جرمی مبرد در کمپرسور را به دلیل کاهش پیدا نکردن چگالی در ساکشن، افزایش میدهد.
در کمپرسور های اسکرال کوپلند فرایند تراکم پیوسته، و قطعات متحرک بسیار کمتر (تا 70 درصد قطعات متحرک کمتر)، صدای این نوع کمپرسور ها را نسبت به کمپرسور های سیلندر پیستونی بسیار کمتر میکند. همچنین نویز و لرزش حاصل از سوپاپ را مانند کمپرسور های سیلندر پیستونی نمیبینیم. این کمپرسور ها لرزش بسیار کمتری را نیز دارند.
کمپرسور های اسکرال دارای یک سوپاپ ساده در خروجی هستند. با خاموش شدن کمپرسور، این سوپاپ از ورود گاز پر فشار به کمپرسور جلوگیری میکند. این کمپرسور ها برای انجام عمل تراکم خود تنها به 15 قطعه متحرک نیاز دارند. راندمان های بالا، نویز پایین، دوام قطعات و عمر طولانی، از دیگر ویژگی های این نوع کمپرسور هستند. کمپرسو های اسکرال کوپلند تقریبا هیچ تلفات حجمی ای ندارند و راندمان حجمی نزدیک به 100 درصد را ارائه میدهند.
کمپرسور اسکرال کوپلند در کاربرد های وسیعی به کار میروند. از جمله این کاربرد ها، میتوان خنک کننده های خانگی، فروشگاهی و صنعتی، کاربرد های دمای فوق پایین و کرایژنیک، چیلر های صنعتی، چیلر های لیزر، چیلر MRI، چیلر رادیولوژی و چیلر سی تی اسکن را نام برد. این کمپرسور ها با مدل های مختلف برای مصارف تبرید و سردخانه ها، تهویه مطبوع و پمپ های حرارتی به کار میروند. کمپرسور اسکرال کوپلند در مدل ها و سری های مختلفی عرضه میشود. مدل و سری این نوع کمپرسور ها با یک برچسب بر روی بدنه کمپرسور مشخص شده است. با پلاک خوانی کمپرسور کوپلند میتوان مدل و مشخصات آن را تعیین کرد. در ادامه به اختصار به کاربرد برخی از این سری ها میپردازیم.
البته مدل های کمپرسور اسکرال کوپلند بسیار گسترده بوده که اشاره به تمام آنها در قالب این مطلب نمیگنجد.
کمپرسور اسکرال دیجیتال کوپلند قادر است ظرفیت خود را از 10 تا 100 درصد کنترل کند. این کمپرسور ها با یک شیر برقی عرضه میشوند. کنترل ظرفیت در این کمپرسور ها با عملکرد یک شیر برقی معمولا بسته (NC ) انجام شده است. کنترل ظرفیت به این صورت است که با باز شدن شیر برقی، به واسطه گاز، یک فاصله ی حدود 1 میلیمتری بین دو حلزونی ایجاد میشود. این فاصله موجب کارکرد بی بار کمپرسور و با ظرفیت 0 درصد میشود. بعد از آن، کنترل کمپرسور های دیجیتال یا برد کنترلی دستگاه، موجب کنترل ظرفیت دستگاه در طول کارکرد کمپرسور میشود. زمان باز بودن شیربرقی (بی بار بودن کمپرسور) و زمان بسته بودن آن یک سیکل زمانی را ایجاد میکند.
برای مثال و قابل فهم تر شدن این موضوع یک مثال میزنیم. مثلا در یک سیکل زمانی 20 ثانیه ای را در نظر بگیرید. فرض کنیم شیر برقی کمپرسور 15 ثانیه باز باشد و زمان بسته بودن آن 5 ثانیه باشد (به عبارتی کمپرسور 15 ثانیه در حالت بی بار و 5 ثانیه با ظرفیت 100 درصد کار کند). این سیکل کاری موجب کارکرد کمپرسور با ظرفیت حدود 75 درصد میشود.
برای محاسبه ظرفیت کمپرسور در سیکل های مختلف باید زمان باز بودن شیر برقی را تقسیم بر زمان کل سیکل کنیم. عدد به دست آمده، ظرفیت کاری کمپرسور است. شرکت امرسون با این روش کنترل ظرفیت، کنترل دمای نیم درجه فارنهایتی را به ارمغان میآورد. کمپرسور با گاز برگشتی الکتروموتور را خنک میکند. بنابراین تنظیم کنترل ظرفیت در کمپرسور های کوپلند اگر توسط کنترل و به صورت دستی صورت گیرد نباید زیر 10 درصد باشد. تنظیم ظرفیت زیر 10 درصد ممکن است موجب آسیب به موتور شود.
در کمپرسور اسکرال کوپلندمحافظت های مختلفی در بخش های مختلف کمپرسور نصب شده است. برخی از این محافظت ها در تصویر زیر نشان داده شده اند. در ادامه به معرفی این حفاظت ها همچنین معرفی حفاظت های پیشنهادی کمپانی امرسون برای کمپرسور های کوپلند میپردازیم. در ابتدا حفاظت های داخلی کمپرسور های اسکرال کوپلند را بررسی میکنیم.
همانطور که گفته شد شرکت امرسون برای محافظت بیشتر کمپرسور های خود، حفاظت های خارجی را نیز پیشنهاد میکند. یک محافظ فشار بالا با حداکثر فشار 28.8 بار گیج برای گاز R22 و همچنین یک محافظ فشار بالا با حداکثر تنظیم 43 بار گیج برای گاز R410A پیشنهاد شده است. این محافظ ها باید از نوع ریست دار دستی باشند.
برای حفاظت لو پرشر سیکل، سازنده در کاربرد های تهویه مطبوع پرشر سوییچی را پیشنهاد میکند که برای گاز R22 در فشار کمتر از 2 بار گیج و همچنین برای گاز R410Aدر فشار کمتر از 4.4 بار گیج تنظیم نشده باشد. این تنظیم در کابرد های پمپ حرارتی متفاوت است. در پمپ های حرارتی سازنده تنظیم بالای 0.5 بار برای R22 و تنظیم بالای 2 بار را برای R410A پیشنهاد میکند. لو پرشر سوئیچ محافظ نیز، مطابق پیشنهاد امرسون باید از نوع ریست دار دستی باشد.
جهت چرخش در کمپرسور های اسکرال مهم است. در کمپرسور های اسکرال تک فاز در هر صورت کمپرسور در جهت درست میچرخد اما در کمپرسور های سه فاز، عدم اتصال صحیح برق کمپرسور، منجر به چرخش در جهت عکس میشود. چرخش در جهت عکس زیر 1 ساعت آسیبی به کمپرسور نمیرساند. در کارکرد های با زمان بالاتر، حفاظت های کمپرسور عمل میکنند.
کمپانی امرسون برای کمپرسور های اسکرال کوپلند 10 بار روشن شدن در ساعت را مجاز میداند. مقدار روشن و خاموش شدن بیش از این تعداد ممکن از منجر به آسیب به کمپرسور شود. سطح روغن این کمپرسور ها باید حداقل تا وسط سایت گلاس روغن باشد. در انتخاب روغن باید دقت شود روغن کمپرسور با مبرد موجود در سیکل همخوانی داشته باشد. در مطلب روغن برودتی سازگاری روغن و مبرد را مورد بررسی قرار دادیم. نکات ریز نگهداری و تعمیرات نیز مانند صدای زمان خاموش شدن، میزان صدای حین کار کمپرسور، تعویض مبرد، روانکاری و روغن های مجاز کمپرسور و توضیحات پمپ دان و ... در کاتالوگ های سازنده آمده است. در صورت نیاز به مشاوره تخصصی با کارشناسان ایران فریون در ارتباط باشید.
انتخاب کمپرسور در سیکل تبرید یک محاسبه تخصصی است. این محاسبات باید به کارشناس سیستم های تبرید سپرده شود. با توجه به نوع کاربری سیستم، دمای مورد نیاز، مبرد انتخاب شده، ظرفیت سیستم و دمای کندانسر، کمپرسور یک سیکل تبرید انتخاب میشود. شرکت امرسون جهت سهولت انتخاب کمپرسور، یک نرم افزار آنلاین انتخاب اجزا طراحی کرده است. با کلیک روی تصویر زیر، میتوانید به این نرم افزار دسترسی پیدا کنید.
بعد از طی تمام مراحل انتخاب کمپرسور کوپلند، خرید کمپرسور کوپلند از مهمترین مراحل است. با توجه به حجم اجناس متفرقه در بازار، خرید تجهیزات و کمپرسور های برودتی باید از فروشگاه های معتبر صورت گیرد. فروشگاه ایران فریون با تضمین اصالت کالا انواع کمپرسور های سری ZR و ZP کوپلند را تامین و در اختیار مصرف کنندگان محترم قرار میدهد. جهت هرگونه مشاوره تخصصی با کارشناسان ایران فریون در ارتباط باشید. لطفا نظرات خود را با ما به اشتراک بگذارید.
شرکت سلامت گستران نوآور کاسپین فعالیت خود را در سال 97 در راستای افزایش کیفیت مارکت محصولات برودتی آغاز نمود. اکنون فعالیت اصلی این مجموعه واردات و فروش کمپرسور های کوپلند تایلند، کمپرسور های سری منیروپ دانفوس، گاز های مبرد، و محصولات برودتی شرکت دانفوس است.