Sayı 70 - Alarko Carrier

Kasım 2014
Sayı 70
Sayın Okurumuz,
Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş
ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın
açıklandığı makaleleri sizlerle paylaşmak istiyoruz.
Amacımız bir süre sonra okurlarımızın bilgisayarlarında her zaman başvurabilecekleri bir Alarko Carrier
kütüphanesi oluşturmaktır.
Bülten konusundaki düşünceleriniz bizler için yol
gösterici olacaktır. Haberleşme adresimiz aşağıda
verilmiştir. Yararlı görürseniz bültenimizi çevrenizde
duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gönderilmesini istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız
yeterlidir.
Saygılarımızla...
Hava
Koşullandırma
Eylül
2014 2006
Sayı 67
Haziran
Sayı 11
Isıtma,Hava
HavaKoşullandırma,
Koşullandırma,Bina
BinaOtomasyonu,
Otomasyonu,Otomatik
OtomatikKontrol,
Kontrol,Su
SuBasınçlandırma,
Basınçlandırma,Su
Enerji,
Yedek
Parça
Isıtma,
Arıtma,
Enerji,
Yedek Parça
Sayın Okurumuz,
Okurumuz,
Sayın
Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş
Bu
bültenle, Alarko Carrier’ın pazara sunduğu
ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın
yeni
ürünlerin
tekniksizlerle
özelliklerini
açıklandığı
makaleleri
paylaşmaksizlerle
istiyoruz.
paylaşmak
istiyoruz.
Amacımız bir
süre sonra okurlarımızın bilgisayarlarında her
zaman başvurabilecekleri
bir Alarko
Bülten
konusundaki
düşünceleriniz
bizlerCarrier
için
kütüphanesi
yol
gösterici oluşturmaktır.
olacaktır. Haberleşme adresimiz
Bülten konusundaki
aşağıda
verilmiştir. düşünceleriniz bizler için yol
göstericigörürseniz
olacaktır. Haberleşme
adresimiz
aşağıda
Yararlı
bültenimizi
çevrenizde
verilmiştir. Yararlı
görürseniz
bültenimizi çevrenizde
yaymanızdan
memnun
oluruz.
duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gönderilBültenle ilgilenmiyorsanız, zamanınızı gereksiz
mesini istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız
yere
almak istemiyoruz, adresinizin silinmesi
yeterlidir.
için bu sütunun altındaki e-posta adresimize
Saygılarımızla...
tıklamanız yeterlidir.
Saygılarımızla.
Inverter Teknolojisi ve Split Klimalar
Haziran 2013
Sayı 49
Sayın Okurumuz,
Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş
ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın
açıklandığı makaleleri sizlerle paylaşmak istiyoruz.
Amacımız bir süre sonra okurlarımızın bilgisayarlarında her zaman başvurabilecekleri bir Alarko Carrier
kütüphanesi oluşturmaktır.
Bülten konusundaki düşünceleriniz bizler için yol
gösterici olacaktır. Haberleşme adresimiz aşağıda
verilmiştir. Yararlı görürseniz bültenimizi çevrenizde
duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gönderilmesini istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız
yeterlidir.
Saygılarımızla...
Carrier Su Soğutma Grupları ve Su Soğutma
Kulelei
Bkz. www.alarko-carrier.com.tr
Isı Geri Kazanımlı Soğutma Grupları İçin Uygulamalar
Temmuz 2013
Sayı 52
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
- Yeni Ürün
- Haberler
- Gerçek Konfor
HAVA SOĞUTMALI SU
Sayın Okurumuz,
Bu bültenleri e-bülten olarak
e-mail ile almak
Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş
isterseniz, lütfen
ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın
www.alarko-carrier.com.traçıklandığı
adresindenmakaleleri
abone sizlerle paylaşmak istiyoruz.
Amacımız bir süre sonra okurlarımızın bilgisayarlaolunuz.
TOSHIBA RAS SOĞUTMA
SerisiAQUA SerisiGRUPLARI
Su Soğutmalı Soğutma Grubu
ve ISI GERİ
KAZANIMI
Bireysel KlimalarCarrier
Corporation, Syracuse, New York
Dijital Inverter Teknolojisi
rında her zaman başvurabilecekleri bir Alarko Carrier
Bu bülteni almak istemiyorsanz
lütfen oluşturmaktır.
ebulten@
kütüphanesi
alarko-carrier.com.tr adresine
e-posta düşünceleriniz bizler için yol
Bültenboş
konusundaki
gönderiniz.
gösterici olacaktır. Haberleşme adresimiz aşağıda
yeterlidir.
Saygılarımızla...
Saygılarımızla...
Isı Geri Kazanımlı Soğutma Grupları İçin Uygulamalar
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
- Yeni Ürün
- Haberler
- Gerçek Konfor
Bu bültenleri e-bülten olarak e-mail ile almak
isterseniz, lütfen
www.alarko-carrier.com.tr adresinden abone
olunuz.
Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen ebulten@
alarko-carrier.com.tr adresine boş e-posta
gönderiniz.
Son yıllarda bireysel ve ticari klimalarda YENİ “Inverter
Teknolojisi”nden daha sık söz ediliyor.
Bu yeni teknoloji ile önce ticari tip VRF’li (Değişken Soğutucu Akışlı) klimalarda karşılaşmıştık. Daha sonra, geliştirilen İnverter Teknolojisi bireysel klimalar alanında da
uygulanmaya başlandı.
Bugün tüm dünya pazarında bireysel klima alanında inverterli klimaların payı %25’i bulmuş durumda ve İnverterli klimalar Avrupa pazarında giderek daha fazla
ilgi görüyor.
Toshiba Carrier, Avrupa pazarına sunduğu cihazların %70’inin inverterli olduğunu açıkladı. Bu eğilimin
önümüzdeki yıllarda artarak sürmesi bekleniyor.
Inverter teknolojisinin önümüzdeki yıllarda dünyadaki ve Avrupa’daki gelişmelere benzer şekilde Türkiye’de de daha fazla benimsenmesi bekleniyor.
Bu beklentinin nedeni ise çok açık: INVERTERLİ KLİMALAR BAŞKA BİR ÇOK ÜSTÜNLÜKLERİNİN YANI
SIRA, GELENEKSEL TİP KLİMALARA GÖRE %50’LERE VARAN BİR ENERJİ TASARRUFU SAĞLIYOR.
Geleneksel klimalarda kompresörün hızı sabittir. Başka bir deyişle güç ihtiyacı ne olursa olsun klima aynı
güçte çalışır. Klimanın kapasitesi ancak fan hızı yardımı ile ortama giren hava miktarı ayarlanarak değiştirilebilir. Klima ayarlanmış ortam koşulları sağlanıncaya kadar sabit hızda ve seçilenm fan hızında (hava
akışında) çalışır. Ortam koşulları sağlanınca durur. Sıcaklık belli bir değerin altına düşerse (ısıtmada) ya da
yükselirse (soğutmada) klima tekrar çalışmaya başlar. Ayar sıcaklığı sağlanınca durur. Böylece geleneksel
klima ortam koşullarına ulaşınca belirli bir sıcaklık aralığında, sabit hız ve kapasitede çalışır ve durur. Bu
döngüsel çalışma sisteminde fazla güç tüketimi, konfor koşullarının hızlı sağlanamaması ve sürdürülmemesi, dur-kalklarda yüksek ses seviyesi vb gibi bir çok sorun yaşanıyordu. Oysa kullanıcıların konfor
koşullarındaki beklentileri sürekli artıyordu, buna karşılık ay sonunda ödenen faturaların azalması da isteniyordu. Özetle kullanıcıların talebi “daha ekonomik koşullarda daha yüksek konfor”du.
Haziran 2013
Sayı 49
Sayın Okurumuz,
Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş
ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın
açıklandığı makaleleri sizlerle paylaşmak istiyoruz.
Amacımız bir süre sonra okurlarımızın bilgisayarlarında her zaman başvurabilecekleri bir Alarko Carrier
kütüphanesi oluşturmaktır.
Bülten konusundaki düşünceleriniz bizler için yol
gösterici olacaktır. Haberleşme adresimiz aşağıda
verilmiştir. Yararlı görürseniz bültenimizi çevrenizde
duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gönderilmesini istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız
yeterlidir.
Haberleşme Adresi:
[email protected]
TOSHİBA DOĞRU
AKIM (DC)
HİBRİT INVERTER
TEKNOLOJİSİ
Özet: Inverter Teknolojisinin Esası
verilmiştir. Yararlı görürseniz bültenimizi çevrenizde
Haberleşme Adresi:
duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gö[email protected] istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız
TOSHIBA RAV Serisi
Haﬁf Ticari Klimalar
Dijital ve Super Dijital Teknolojisi
Carrier Su Soğutma Grupları ve Su Soğutma
Kulelei
Bkz. www.alarko-carrier.com.tr
Split Klimalarda Inverter
Teknolojisi Uygulaması-1
HAVA SOĞUTMALI SU
SOĞUTMA GRUPLARI
ve ISI GERİ KAZANIMI
Carrier Corporation, Syracuse, New York
Carrier- Silentech Serisi
Bireysel Klimalar
SU SOĞUTMALI
Dijital İnverter Teknolojisi
CİHAZLARDAN ISI
GERİ KAZANIMI
Ürün Tanıtımları>>>
Dijital Inverter Teknolojisi >>>
Teknik
Özellikleri
için >>>
Sirkülasyon
pompaları
ve motorları miçin
www.alarko-carrier.com.tr
alarko-carrier.com.tr
Carrier Su Soğutma Grupları ve Su Soğutma
Kulelei
Bkz. www.alarko-carrier.com.tr
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
- Yeni Ürün
- Haberler
- Gerçek Konfor
Bu bültenleri e-bülten olarak e-mail ile almak
isterseniz, lütfen
www.alarko-carrier.com.tr adresinden abone
olunuz.
Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen ebulten@
alarko-carrier.com.tr adresine boş e-posta
gönderiniz.
Haberleşme Adresi:
[email protected]
Bkz.
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
- Yeni Ürün
Yeni Ürün
- -Haberler
- Haberler
- Gerçek Konfor
- Gerçek Konfor
Bu bültenleri e-bülten olarak e-mail ile
Bu bültenleri
e-bültenlütfen
olarak e-mail ile almak
almak
isterseniz,
isterseniz, lütfen
www.alarko-carrier.com.tr
adresinden
www.alarko-carrier.com.tr
adresinden abone
abone
olunuz.
olunuz.
Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen
Bu
bülteni almak istemiyorsanz lütfenadresine
ebulten@
[email protected]
alarko-carrier.com.tr
adresine boş e-posta
boş
e-posta gönderiniz.
gönderiniz.
Haberleşme Adresi:
Haberleşme Adresi:
[email protected]
[email protected]
Açık Tip Motor Kullanılan
Soğutma Gruplarında Mekanik
Oda Özellikleri
Klima sektörü bu talebe Toshiba’nın keşfettiği “Inverter Teknolojisi” ile cevap verdi. Bu yeni teknoloji
Toshiba’nın öncülüğünde sürekli geliştirildi ve bugün hava koşullandırma pazarında gelişen ana eğilim
haline geldi. Bu sonuç karşısında Inverter Teknolojisi’nin kullanıcıların beklentilerini başarıyla karşıladığını
söyleyebiliriz.
ABD pazarında satılan merkezcil (santrifüj) kompresörlü su soğutucuların %30 ila 35’inde açık, kalanında ise yarı kapalı (semi-hermetik) motor kullanılır. Üreticiler açık motor kullanılan su soğutucularda
“motor ömrünün 8-15 yıl arasında olduğunu, ortalaOrtam
koşullarına10
ulaşılınca
klima durmaz,
daha düşük
hızda, talebe göre kapasitesini
ayarlayarak
makonfor
olarak
olarak
kabul
edilebileceğini”,
bundan
sürekli çalışır. Böylece ortam konforunun sürekliliği çok ekonomik olarak korunur. Sistem daha sessiz çalışır.sonra
Dur-kalklarmotorun
rtadan kalktığı içinperformans
enerji tüketimi azalır, klimanın
elektronik ve mekanik
donanımlarında
ve veriminin
düşeceğini
arıza olasılığı azalır, klimanın yıllık kullanılabilme süresi artar.
olasılığının
artacağını
belirtiyorlar.
Bu ve
teknikarızalanma
bültende Inverter teknolojisinin
esasları açıklanacak
ve Toshiba’nın
geliştirdiği en ileri inverter
Inverter teknolojisinin esası besleme gücünün frekansının değiştirilerek klima kompresörünün hızının istenilen güce göre değiştirilmesidir. (Bkz. ”Değişken Frekanslı Sürücü- Variable Frequency Drive: VFD,
İşletme ve Uygulamalar, Alarko Carrier Teknik Bülten, No 10). Buna bağlı olarak klimanın kapasitesi de
talebe göre kontrol edilebilir. Inverterli sistemlerde klima sürekli çalışır. İlk çalıştırmada klimanın kompresörü konfor ayar sıcaklığı sağlanıncaya kadar sürekli sabit hızda ve yüksek basınçta çalışır. Klimanın
yakıtı olarak kabul edebileceğimiz soğutucu akışkanı soğutucu devresinde maksimum debide dolaştırır ve
yüksek verimli bir ısı transferi işlemi gerçekleştirir. Böylece ortam koşullarına geleneksel klimalara göre
çok daha hızla ulaşılır.
teknolojisi olan “DC Hibrit İnverter Teknolojisi” incelenecektir.
Mart 2013
Sayı 45
Sayın Okurumuz,
Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş
ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın
açıklandığı makaleleri sizlerle paylaşmak istiyoruz.
Amacımız bir süre sonra okurlarımızın bilgisayarlarında her zaman başvurabilecekleri bir Alarko Carrier
kütüphanesi oluşturmaktır.
Bülten konusundaki düşünceleriniz bizler için yol
gösterici olacaktır. Haberleşme adresimiz aşağıda
verilmiştir. Yararlı görürseniz bültenimizi çevrenizde
duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gönderilmesini istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız
yeterlidir.
Saygılarımızla...
Carrier Su Soğutma Grupları ve Su Soğutma
Kulelei
Bkz. www.alarko-carrier.com.tr
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
- Yeni Ürün
- Haberler
- Gerçek Konfor
Bu bültenleri e-bülten olarak e-mail ile almak
isterseniz, lütfen
www.alarko-carrier.com.tr adresinden abone
olunuz.
Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen ebulten@
alarko-carrier.com.tr adresine boş e-posta
gönderiniz.
Haberleşme Adresi:
[email protected]
Değişken Hız Performansında Çıta Yükselirken
DEĞİŞKEN HIZLI VİDALI
KOMPRESÖRLER
Carrier Corporation, Syracuse, New York
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
- Yeni Ürün
- Haberler
- Gerçek Konfor
Bu bültenleri e-bülten olarak e-mail ile almak
isterseniz, lütfen
www.alarko-carrier.com.tr adresinden abone
olunuz.
Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen ebulten@
alarko-carrier.com.tr adresine boş e-posta
gönderiniz.
Haberleşme Adresi:
[email protected]
Değişken Devirli Üç-Rotorlu
Vidalı Sıkıştırma Teknolojisi
Bu dokümanın amacı, sarmal vida teknolojisi kullanılan iki sıkıştırma
yaklaşımını büyük, taşmalı evaporatörlü su soğutmalı soğutma gruplarında karşılaştırmaktır. Bu doküman, iki vidalı bir kompresörün temel
sıkıştırma kayıpları ile eşdeğer deplasmana sahip üç-rotorlu bir sarmal
vidalı setin kayıplarını karşılaştıracaktır. Kayıplar hem tam yükte, hem
de kısmi yükte çalışma için değerlendirilecektir. Büyük su soğutmalı
soğutma gruplarında üç-rotor anlayışının hem tam yük, hem de kısmi
yük performansında iyileştirmeler sağladığı gösterilecektir.
TEKNİK BÜLTEN
Kasım 2014 - Sayı 70
Sayfa 2
Değişken Devirli Üç-Rotorlu Vidalı
Sıkıştırma Teknolojisi
Bu dokümanın amacı, sarmal vida teknolojisi kullanılan iki sıkıştırma yaklaşımını büyük, taşmalı evaporatörlü su soğutmalı soğutma gruplarında karşılaştırmaktır. Bu doküman, iki vidalı bir kompresörün temel
sıkıştırma kayıpları ile eşdeğer deplasmana sahip üç-rotorlu bir sarmal vidalı setin kayıplarını karşılaştıracaktır. Kayıplar hem tam yükte, hem de kısmi yükte çalışma için değerlendirilecektir. Büyük su soğutmalı
soğutma gruplarında üç-rotor anlayışının hem tam yük, hem de kısmi yük performansında iyileştirmeler
sağladığı gösterilecektir.
1. GİRİŞ
Bu dokümanın amacı, performans kayıplarına odaklanarak
iki ve üç – rotorlu vidalı sıkıştırma teknolojisi arasındaki
teknik farklılıkları tanımlamaktır. İki vidalı teknoloji, HVAC
sektöründe iyi bilinmektedir, ancak sarmal vidaların
üç - rotor anlayışında uygulanması yenidir. Üç – rotor
teknolojisi, pompalar için hidrolik sektöründe başarıyla
uygulanmaktadır. Bu doküman, önce üç – rotor sisteminin
çalışmasından söz edecek ve sonra her iki teknolojinin teŞekil 1: 500 Ton Üç – Rotorlu Vidalı Kompresör
mel kayıp mekanizmalarını içerecektir.
Eşdeğer deplasmanlı ve uç hızlı iki ve üç – rotor vidalı
kompresörlerin tasarımında detaylı bir tasarım çalışması
yapılmıştır. Bu tasarımların detayları bilgilerin müseccel yapıları nedeniyle burada sunulamamaktadır ancak
genelleştirilmiş sonuçlar bu dokümanın içeriğinde yer
almaktadır.
Üç – rotorlu kompresörün daha az yağ sirkülasyonu ile
değişken devirde çalışan bir makine olduğuna dikkat edilmesi gereklidir. HVAC sektörü için yağ miktarı azaltılmış bir
kompresör içinde sarmal vidaların ilk ticari uygulamasıdır.
İki vidalı sistem, alışılagelmiş yağ taşmalı kayar valfli kompresördür. Üç – rotor sisteminin toplam yön saptırmasının
daha düşük olması, yağ taşmalı iki vidalı sisteme göre
genliğin iki sırasında daha az yağ ile çalışmaya olanak
sağlamaktadır. Bu durum, sürüklenme kayıplarını önemli
ölçüde düşürerek kısmi yük verimliliğinde kayda değer bir
iyileştirme sağlar.
2. ARKA PLAN
Üç – rotorlu vidalı bir kompresör Şekil 1 içeriğinde
gösterilmiştir. Burada gösterilen tasarım, 50 ila 500 ton
arasında çalışan değişken devirli bir kompresördür. Emme
ve basma çıkış uçları tanımlanmıştır. Kompresörün yüklü
durumdan boşa çıkarılması, basit bir şekilde kompresörün
devri düşürülerek yapılır.
Üç – rotorlu sistemde sıkıştırma işlemi Şekil 2 içeriğinde gösterilen rotor setleri ile sağlanır. Burada gösterilen set, erkek
tarafında 8 oluklu alan ve dişi tarafında 6 oluklu alan kombinasyonuna sahiptir. Eşdeğer ölçüde iki vidalı bir kompresör
Şekil 3 içeriğinde gösterilmiştir. Bu dokümanda, üç – rotorlu
sistemi şekil 3’de gösterilen 5/6 ikiz bir set ile karşılaştıracağız.
Şekil 2: 8/6 üç – rotorlu set
Üç – rotorlu sette sıkıştırma, Şekil 2 içeriğinde gösterildiği gibi,
erkek rotorun her iki tarafında bulunan ve eş zamanlı çalışan
iki sıkıştırma haznesi ile yapılır.
Bu dokümanda, vidalı kompresörlerde tasarımcıların en çok
ilgisini çeken dört önemli kayıp üzerine odaklanacağız; sızıntı
TEKNİK BÜLTEN
Kasım 2014 - Sayı 70
Sayfa 3
Yön değiştirme, denklem (1) kullanılarak ve denklem (2) ile
gösterilen yön değiştirme oranından hesaplanır.
Burada:
Şekil 3: 5/6 iki rotorlu set
kayıpları, basma bağlantı ucu üzerinden debi kayıpları,
rotorların sürüklenme kayıpları ve kısmi yükte çalışma
kayıpları.
Yukarıda belirtilen kayıpların karşılaştırılması için, her bir
kaybı açıklayan temel denklemleri kullanan ve üç – rotorlu
sistem ile iki rotorlu sistem arasında bir oran geliştiren bir
yöntemden faydalanılacaktır. Kayıpların derinlemesine teknik
incelemesinin yapılması, bu dokümanın amaçları arasında
bulunmamaktadır. Karşılaştırma oranları elde edildikten
sonra, iki teknoloji arasındaki genel performans oranının
belirlenmesi amacıyla, bu dokümanda genelleştirilmiş bir iki
vidalı sistem kayıp ağırlıklandırma yöntemi kullanılacaktır.
3. SIZINTI KAYIPLARI
Karşılaştırma amaçlı sızıntı kayıpları, üfleme deliği,
sızdırmazlık hattı ve uç boşluğu ile sınırlı olacaktır. Hem iki
hem de üç – rotorlu makinelere aynı rotor ucu boşluğu ile
yön değiştirme için gerekli ilave boşluk verilecektir.
Sızıntı kayıplarının hesaplanmasında birinci adım, iki ve
üç – rotorlu sistemlerin yön değiştirme hesaplamalarının
yapılmasıdır. Karşılaştırma amacıyla, Şekil 4 içeriğinde
gösterilen eşdeğer bir yük altında olan (W) basit bir şekilde
desteklenmiş bir silindir ve rotorun kök çapına eşdeğer bir
çap temelinde yön değiştirmeyi hesaplayacağız.
Şekil 4: Göreceli yön değiştirmeler, basit bir şekilde desteklenmiş bir kiriş
temelinde hesaplanır.
a)
Y = maksimum yön değiştirme
b)
L = rotor uzunluğu
c)
D = kök çapı
d)
Def = erkek ve dişi rotorların toplam yön değiştirmesi
e)
W = birim yük
Rotor geometrisi için varsayımlar aşağıdaki gibidir:
f)
Eşdeğer deplasman
g)
Eşdeğer rotor ucu hızı
h)
8/6 lob kombinasyonu – üç için
i)
5/6 lob kombinasyonu, iki için
Yukarıda verilen denklemler ile dişi rotorlar için aşağıdaki
yön değiştirme oranlarının üretileceği gösterebilir.
Dengeli gaz yüklemesi nedeniyle üç – rotor sisteminin erkek
rotorunun yön değiştirme yapmadığını fark etmek de ilgi
çekici bir durumdur. Bu nedenle, üç rotorlu sistemin sızıntı
hesabı esas olarak dişi rotorların yön değiştirmesine bağlı
iken, iki rotorlu sistemde toplam yön değiştirme hem erkek,
hem de dişi rotorlara bağımlıdır. Dişi rotorun hassas yön
değiştirmesi Şekil 5 içeriğinde gösterilmiştir. Hesaplamalar,
hassas sonlu eleman modeli temelinde yapılmıştır. Bu yön
değiştirme, diğer rotor yön değiştirmelerinin hesaplanması
için temel olacaktır.
Şekil 5: Üç – rotorlu sistem dişi rotorunun yön değiştirmesinin sonlu
eleman sonuçları
TEKNİK BÜLTEN
Kasım 2014 - Sayı 70
Sayfa 4
Artık yön değiştirmeler belirlendiğine göre, bu bölümün birinci paragrafında bahsedilen üç sızıntı yolunu temelinde
sızıntı oranını hesaplayabiliriz. Sızıntı oranı için temel denklem, aşağıdaki denklem (4) ile verilmiştir.
4. SÜRÜKLENME KAYIPLARI
Burada:
1) B = üfleme deliği alanı
2) S = sızdırmazlık hattı
3) Yf = dişi rotor yön değiştirmesi
4) Ym = erkek rotor yön değiştirmesi
5) Ystd = standart çalışma boşluğu
6) T = uç sızdırmazlık hattı
7) L = sızıntı
8) C = sızıntı yolu farklılıklarını kapsamak için
ağırlıklandırma faktörü
Üç – rotorlu kompresör, emme girişini doğrudan doymuş
buhar ile besleyen taşmalı bir soğutma grubu içinde çalışan
yağı azaltılmış bir kompresördür. Soğutma grubu genellikle
15 derece F süper ısıtma sıcaklığından daha düşük derecelerde çalışır. Bu yüzden, rotor uçlarının tüm sızdırmazlık
elemanları sıvı soğutucu akışkanlı iken, yağ taşmalı iki rotorlu vidalı kompresörün sızdırmazlık elemanları yağlıdır.
Newton uyumlu bir akışkan için, sürüklenme makaslanma
gerilimi şu şekilde gösterilebilir:
(8)
Burada:
Yukarıdaki hesaplamalar,
yapılmıştır:
aşağıdaki
varsayımlar
ile
1) Üç – rotor ile iki rotor için yön değiştirme profili eşdeğerdir
2) Üfleme deliği ve sızdırmazlık hattında sıvı conta
bulunmamaktadır
3) Rotor ucunda %60 gaz, %40 sıvı bulunmaktadır.
Sızdırmazlık için iki rotorlu sistemin ucunda yağ ve üç – rotorlu sistemde sıvı soğutucu akışkan kullanılmaktadır
Eğer denklem (8) rotor boşluğu üzerinde birleştirilir
ve sonra güce dönüştürülürse, sürüklenme kayıpları
denklem (9) ile verilir.
(9)
Yukarıdaki varsayımlar temelinde, sızıntı oranı denklem (5)
ile gösterilmiştir. Üç – rotorlu sistemin erkek rotorunda yön
değiştirme olmamasına rağmen, iki dişi rotor ile sızdırmazlık
hattının uzunluğunun artması sonucunda, üç – rotorlu sistemin sızıntı alanının daha fazla olduğuna dikkat edin.
Burada:
Üç – rotorlu sistemin sızıntı alanının daha büyük olmasına
rağmen, denklem (6) ile tanımlanan rotorlar arasındaki
maksimum boşluk, üç – rotorlu sistemde, iki rotorlu sistemin
%62 seviyesindedir, bakınız denklem (7).
Üç – rotorlu sistemin iki rotorluya göre sürüklenme kaybı
oranı için, aşağıdaki varsayımları yapacağız:
1) Birincil sürüklenme kaybı @ rotor ucundadır, bu yüzden
uç yüzey ve sızdırmazlık hattı sürüklenme kayıpları bu orana
eklenmemiştir.
2) Üç – rotorlu kompresör, 166 PPM yağ akışlı yağ miktarı
azaltılmış bir makinedir
Denklem (7) ile gösterilen toplam boşluğun daha az
olması, tasarımcıların daha az yağ bulunan bir kompresörle
verimliliği sağlayabilmelerine olanak sağlamaktadır.
3) İki rotorlu kompresör, 83.000 PPM yağ akışlı yağ taşmalı
bir makinedir. Bu yüzden, sürüklenme kaybı oranı denklem
(10) ile verilmiştir.
TEKNİK BÜLTEN
Kasım 2014 - Sayı 70
Sayfa 5
(10)
Sonuç olarak çıkan oran denklem (11) ile gösterilmiştir.
6. TAM YÜK PERFORMANS KAYIPLARI
İki ve üç – rotorlu kompresörlerin tam yük toplam güç kaybı
karşılaştırması, aşağıdaki Tablo 1 içeriğinde gösterilmiş olan
genelleştirilmiş ağırlıklandırma faktörü temelinde olacaktır.
Kayıplar, iki vidalı kompresörler için tipik değerlerdir.
Yukarıdaki denklem temel alındığında, üç – rotorlu kompresörün daha az miktarda yağ ile sıkıştırma yapmasının,
sürüklenme kayıplarında önemli ölçüde bir düşüş sağladığı
açıkça ortaya çıkmaktadır.
5. BASMA BAĞLANTI UCU KAYIPLARI
Bu dokümanın amacına uygunluk açısından, basma bağlantı
ucu kayıplarını Bernoulli denklemini kullanarak dinamik Şekil 1: İki Vidalı sistem kayıp özeti
kolektörü hesaplayacak ve sonra ilişkili kinetik enerjinin
kayıp olduğu varsayımına ulaşacağız. Bu nedenle, bağlantı Denklem (14) kullanılarak, toplam kayıp (Tl) Üç – rotorlu
ucu debi kayıpları, hızın küpü ve bağlantı ucu güç kayıpları vidalı kompresör için denklem (15) içeriğinde gösterilmiştir.
ile orantılı olarak denklem (12) ile verilebilir.
(12)
Bu nedenle, üç – rotorlu vidalı kompresörün toplam kaybının
iki rotorludan daha az olduğunu görürüz, bunun öncelikli
nedeni sürüklenme kayıplarının düşük olmasıdır.
Bağlantı ucu kayıp oranı denklem (13) ile gösterilmiştir.
(13)
İki basma basma bağlantı ucu olmasına rağmen, iki vidalı
sistemin bağlantı ucu güç kaybının üç – rotorlu vidalı sistemden daha az olduğunu fark etmek ilginçtir. Bunun temel
nedeni , üç – rotorlu vidalı sistemin, iki rotorlu sisteme göre
%30 daha kısa olması ve bu yüzden iki rotorlu sistemin 300
derece açıya sahip olmasına rağmen, üç – rotorlu sistemin
sarma açısının 165 dereceye düşürülmesi gerekliliğidir.
Tasarım kısıtlamalarımız nedeniyle, düşük bir sarma açısı gaz
çıkış süresini azaltmakta ve bu nedenle hızı arttırmaktadır.
7. KISMİ YÜK PERFORMANS KAYIPLARI
Bu bölümde, değişken devirde yükten boşa çıkma ile sürgülü
vana ile yükten boşa çıkma etkilerini üç
– rotorlu ile iki rotorlu vidalı kompresörler konusundan
bağımsız olarak değerlendireceğiz. Gerekli sıkıştırma
işlemini karşılaştırmak için ideal gaz yasalarını kullanacağız.
Bakınız denklem (16).
TEKNİK BÜLTEN
Kasım 2014 - Sayı 70
Sayfa 6
Eğer denklem 15, standart bir P-V diyagramına uygulanırsa, R134a soğutucu akışkan özellikleri kullanılarak ve Vi
uyumsuzluğu için aşırı sıkıştırma düzgün bir biçimde hesaba alındığında, Şekil 6 içeriğinde gösterilen grafiği oluşturabiliriz.
Sürgülü Vana Verimlilik Kaybı - Sabit Yük
Şekil 6: Sürgülü Vana Güç Kaybı
Eğer Şekil 6 içeriğinden İlave Güç Kaybını ARI kısmı yük denklemi için standart ağırlıklandırma faktörlerine
uygularsak, değişken devirli makinenin kısmi yük verimliliğinin, sürgülü vanayı makineye göre %15 daha
fazla olduğunu buluruz. Değişken devirli üç– rotorlu sistemin yükten boşa çıkması sırasında sürüklenme
kayıplarında bir düşüş olmasının sonucunda, kısmi yük performansında ilave iyileştirmeler de olacaktır.
Denklem (9) ile ifade edildiği gibi, sürüklenme kayıpları hızın karesi ile orantılı olarak düşmektedir.
8. SONUÇLAR
Bu dokümanın amacı üç– rotorlu ve iki rotorlu vidalı sıkıştırma anlayışlarının analiz edilmesiydi. Hem tam
yük, hem de kısmi yük koşullarında üç– rotorlu sistemin daha verimli olmasını sağlayan başlıca etkenin
daha az yağ miktarı ile çalışma olduğunu gösterdik. Sıkıştırma işleminde kullanılan yağ miktarındaki bu
azalma, sürüklenme kayıplarını azaltmaktadır. Dengeli erkek rotor sıkıştırma yükü dolayısıyla rotorlar
arasındaki toplam yön değiştirme boşluğunun üç – rotorlu sistemde önemli ölçüde daha düşük olduğunu
ve bunun sonucunda daha az yağ ile çalışmaya olanak sağlandığını gösterdik. Üç – rotorlu sistem,
kompresörün yükten boşa alınması için değişken devirde çalışmadan faydalanarak, düşük sürüklenme
kayıpları ile daha da fazla avantaj sağlamaktadır.