Weennneer u trillingsniveaus vergelijkt, a Condensatie-eenheid van het schroeftype produceert aanzienlijk minder trillingen dan een heen en weer bewegende condensatie-eenheid — die doorgaans trillingssnelheden genereren van 2–4 mm/s RMS , vergeleken met 8–15 mm/s RMS gewoonlijk gemeten op heen en weer gaande modellen onder gelijkwaardige belastingsomstandigheden. Dit verschil heeft directe gevolgen voor de installatievereisten, de levensduur van de apparatuur, de geluidsbeheersing en de totale bedrijfskosten. Als trillingsbeheer een prioriteit is in uw instelling, biedt het schroefontwerp een duidelijk en meetbaar voordeel.

Waarom het compressorontwerp trillingsverschillen veroorzaakt

De hoofdoorzaak van trillingsverschillen ligt in de mechanische beweging van elk compressortype. Een heen en weer gaande condensatie-eenheid maakt gebruik van zuigers die heen en weer bewegen in een lineaire cyclus. Deze heen en weer gaande beweging creëert sterke periodieke impulskrachten – vooral in het bovenste dode punt en het onderste dode punt – die zich voortplanten door de compressorbehuizing en naar de omringende structuur. Deze impulsen herhalen zich met een hoge frequentie en zijn moeilijk volledig te isoleren.

Een condensatie-eenheid van het schroeftype maakt daarentegen gebruik van een paar in elkaar grijpende spiraalvormige rotoren die continu in één richting draaien. Er zijn geen zuigers, geen kleppen die onder druk openen en sluiten, en geen plotselinge richtingsomkeringen. De roterende beweging is inherent soepel en zelfbalancerend. Dit is de reden waarom schroefcompressoren worden beschreven als hebbende roterende dynamische balans , terwijl zuigercompressoren worden gekenmerkt door ongebalanceerde traagheidskrachten .

In units die ook een semi-hermetische compressorconfiguratie hebben, zijn de compressormotor en het roterende samenstel ingesloten in een gemeenschappelijke afgedichte behuizing, waardoor de overdracht van mechanische trillingen naar de externe behuizing en het leidingwerk verder wordt verminderd.

Vergelijking van trillingsniveaus: belangrijkste gegevens

De volgende tabel geeft een overzicht van de typische trillingskarakteristieken bij normale werking op volle belasting voor beide unittypen binnen gemeenschappelijke capaciteitsbereiken:

Impact op installatievereisten

Hogere trillingen in zuigercondensatie-units zorgen voor een veeleisendere installatieomgeving. Ingenieurs moeten rekening houden met het volgende bij het specificeren van een zuigereenheid:

• Robuuste veer- of rubberen trillingsdempers onder het frame om overdracht via de vloer te voorkomen
• Flexibele gevlochten slangaansluitingen op zuig-, pers- en vloeistofleidingen om leidingspanning op te vangen
• Grotere afstand tot muren en aangrenzende apparatuur om resonantieoverdracht te voorkomen
• Structurele controles op daken of verhoogde platforms, waar dynamische belasting moet worden beoordeeld

Voor een condensatie-unit van het schroeftype zijn standaard anti-vibratiekussens over het algemeen voldoende. De lagere trillingsopbrengst maakt schroefeenheden ook veel geschikter voor installatie op de bovenste verdiepingen van commerciële gebouwen, in de buurt van bezette ruimten of in omgevingen waar trillingsgevoelige apparatuur in de buurt is, zoals laboratoriumfaciliteiten, datacenters of voedselverwerkingsfabrieken.

Hoe trillingen de betrouwbaarheid op lange termijn beïnvloeden

Overmatige mechanische trillingen zijn een van de belangrijkste oorzaken van voortijdige defecten aan componenten in koelsystemen. In een heen en weer gaande condensatie-eenheid versnellen herhaalde impulsbelastingen de slijtage van verschillende kritische componenten:

• Leidingvermoeiingsscheuren — vooral bij soldeerverbindingen en ellebogen nabij de compressoruitlaat
• Ventiel slijtage — zuig- en perskleppen in zuigercompressoren zijn onderhevig aan constante mechanische belasting
• Vermoeidheid van lagers — krukas- en drijfstanglagers gaan sneller achteruit onder cyclische belasting
• Bevestiging los — boutverbindingen op het frame en elektrische aansluitingen kunnen na verloop van tijd los trillen

In een condensatie-eenheid van het schroeftype betekent de afwezigheid van heen en weer bewegende massa's dat deze faalwijzen grotendeels worden geëlimineerd. De belangrijkste slijtagepunten zijn de rotorlagers en asafdichtingen, die onder normale gesmeerde omstandigheden een levensduur van 40.000–80.000 bedrijfsuren voordat inspectie nodig is - ongeveer het dubbele van het revisie-interval dat typisch is voor vergelijkbare zuigereenheden.

Trillingsgedrag bij deellast

De trillingskarakteristieken veranderen bij deellast en de twee unittypen gedragen zich verschillend. In een zuigercondensatie-eenheid verandert het lossen van cilinders – waarbij bepaalde cilinders worden omzeild om de capaciteit te verminderen – de balans van de compressor. Dit kan eigenlijk de relatieve trillingsamplitude vergroten bij sommige deellaststappen, omdat de symmetrie van de zuigerkrachten wordt verstoord.

Een condensoreenheid van het schroeftype maakt gebruik van een schuifklep of een aandrijving met variabele snelheid om de capaciteit te moduleren. Met VSD-regeling neemt de rotatiesnelheid proportioneel af, wat over het algemeen het geval is vermindert trillingsniveaus bij deellast met behoud van een soepele, continue rotatie. Dit maakt schroefunits voorspelbaarder en structureel gunstiger over het volledige bedrijfsbereik – van 25% tot 100% belasting.

Condensorontwerp en de interactie ervan met trillingen

Het condensorgedeelte van de unit heeft ook invloed op de door de compressor gegenereerde trillingen. De meeste buitenschroefcondensorunits zijn uitgerust met een luchtgekoelde condensor, waarbij axiale ventilatoren met een grote diameter boven of naast het spiraalgedeelte zijn gemonteerd. Omdat de trillingsopbrengst van de schroefcompressor laag en stabiel is, ondervinden de koelmiddelleidingen die de compressor met de luchtgekoelde condensor verbinden, veel minder cyclische spanning vergeleken met een zuigerunit.

Bij zuigerunits met een luchtgekoelde condensor is het standaardpraktijk om twee of meer flexibele verbindingen te installeren tussen de persuitlaat van de compressor en de inlaatcollector van de condensor. Zonder deze kunnen de impulskrachten van de zuigers binnen 2 tot 3 jaar bij continu gebruik haarscheurtjes in de hardsoldeerverbindingen veroorzaken - een storing die zelden wordt waargenomen bij schroefsystemen.

Lawaai: een direct gevolg van trillingen

Trillingen en luchtgeluid zijn nauw met elkaar verbonden. De mechanische impulskrachten van een heen en weer bewegende condensatie-eenheid stralen uit als structuurgeluid, dat vervolgens als luchtgeluid uit de behuizing, het leidingwerk en het draagframe voortkomt. Dit is de reden waarom heen en weer bewegende eenheden bij volle belasting de neiging hebben een karakteristiek luid, ritmisch kloppend geluid te produceren.

Een condensatie-eenheid van het schroeftype produceert een continue toon met een hogere frequentie – vaak omschreven als een constant gejank – die over het algemeen gemakkelijker te dempen is met behulp van standaard akoestische behuizingen of barrièrepanelen. In stedelijke installaties of geluidsgevoelige zones schroeftype-eenheden vereisen doorgaans minder investeringen in akoestische behandeling voldoen aan de lokale geluidsverordeningen dan zuigereenheden met een gelijkwaardige capaciteit.

Voor een zuigercondensoreenheid van 100 kW kan bijvoorbeeld een volledige akoestische omkasting en trillingsdempende isolatierails nodig zijn om te voldoen aan de grenslimiet van 65 dB(A) op 5 meter afstand. Een schroefcondensatie-eenheid met dezelfde capaciteit kan voldoen aan de eisen met alleen anti-vibratiekussens en een gedeeltelijk lamellenscherm, waardoor de kosten voor akoestische behandeling naar schatting worden verlaagd. 30–50% .

Het kiezen van de juiste eenheid voor uw toepassing

Het trillingsniveau moet worden behandeld als een praktisch selectiecriterium en niet alleen als een technische specificatie. Gebruik de volgende richtlijnen:

Kies een condensatie-unit met schroeftype wanneer:

• De unit wordt geïnstalleerd op de bovenste verdiepingen, op daken of in gebouwen met trillingsgevoelige bewoners
• De koelcapaciteit bedraagt meer dan 50 kW en er wordt een lange, continue werking (20 uur/dag) verwacht
• De installatielocatie is onderworpen aan lokale regelgeving op het gebied van geluid en trillingen
• Het minimaliseren van onderhoudsonderbrekingen en het risico op leidingbreuken is een prioriteit

Een zuigercondensatie-eenheid kan nog steeds geschikt zijn wanneer:

• De koelcapaciteit bedraagt minder dan 20 kW en de unit werkt in een geïsoleerde technische ruimte op de begane grond
• Budgetbeperkingen maken de lagere initiële kosten van een heen en weer bewegende eenheid aantrekkelijk
• De toepassing omvat intermitterende werking waarbij de accumulatie van trillingsmoeheid beperkt is

Het trillingsvoordeel van a Een condensatie-eenheid van het schroeftype boven een heen en weer bewegende condensatie-eenheid is aanzienlijk en goed gedocumenteerd . Omdat de trillingssnelheden doorgaans drie tot vijf keer lager zijn, leggen schroefunits minder druk op constructies, leidingen en componenten, wat zich vertaalt in lagere installatiekosten, minder onderhoudsinterventies, een langere levensduur en eenvoudiger naleving van de geluidsvoorschriften. Voor koel- en airconditioningtoepassingen met gemiddelde tot grote capaciteit vertegenwoordigt het lagere trillingsprofiel van het schroefontwerp een overtuigend operationeel voordeel op de lange termijn dat de hogere initiële investering rechtvaardigt.