Kun verrataan tärinätasoja, a Ruuvityyppinen lauhdutusyksikkö tuottaa huomattavasti vähemmän tärinää kuin edestakaisin liikkuva lauhdutusyksikkö — tuottaa tyypillisesti värähtelynopeuksia 2-4 mm/s RMS , verrattuna 8-15 mm/s RMS mitataan yleisesti edestakaisilla malleilla vastaavissa kuormitusolosuhteissa. Tällä erolla on suoria vaikutuksia asennusvaatimuksiin, laitteiden pitkäikäisyyteen, melunhallintaan ja kokonaiskäyttökustannuksiin. Jos tärinänhallinta on laitoksessasi etusijalla, ruuvityyppisellä suunnittelulla on selkeä ja mitattavissa oleva etu.

Miksi kompressorin rakenne aiheuttaa tärinäeroja?

Tärinäerojen perimmäinen syy on kunkin kompressorityypin mekaanisessa liikkeessä. Edestakainen lauhdutusyksikkö käyttää mäntiä, jotka liikkuvat edestakaisin lineaarisessa syklissä. Tämä edestakainen liike luo voimakkaita jaksottaisia ​​impulssivoimia - erityisesti yläkuolopisteessä ja alemmassa kuolopisteessä -, jotka etenevät kompressorin kotelon läpi ja ympäröivään rakenteeseen. Nämä impulssit toistuvat korkealla taajuudella ja niitä on vaikea eristää kokonaan.

Ruuvityyppisessä lauhdutusyksikössä sitä vastoin käytetään paria toisiinsa lukittuvia kierreroottoreita, jotka kääntyvät jatkuvasti yhteen suuntaan. Siinä ei ole mäntiä, paineen alaisena avautuvia ja sulkeutuvia venttiileitä, eikä äkillisiä suunnanvaihtoja. Pyörimisliike on luonnostaan ​​tasaista ja itsetasapainoista. Tästä syystä ruuvikompressorien kuvataan olevan pyörivä dynaaminen tasapaino , kun taas mäntäkompressoreille on tunnusomaista epätasapainoiset inertiavoimat .

Yksiköissä, joissa on myös puolihermeettinen kompressorikokoonpano, kompressorin moottori ja pyörivä kokoonpano on suljettu yhteiseen tiiviiseen koteloon, mikä edelleen vähentää mekaanisen tärinän siirtymistä ulkokoteloon ja putkistoihin.

Tärinätason vertailu: keskeiset tiedot

Seuraavassa taulukossa on yhteenveto tyypillisistä tärinäominaisuuksista normaalissa täyskuormituksessa molemmille yksikkötyypeille yhteisillä tehoalueilla:

Vaikutus asennusvaatimuksiin

Suurempi tärinä edestakaisin lauhdutinyksiköissä luo vaativamman asennusympäristön. Insinöörien on otettava huomioon seuraavat seikat määrittäessään mäntäyksikköä:

• Raskaat jousi- tai kumiset tärinänvaimennuskiinnikkeet rungon alla estämään lattian siirtymisen
• Joustavat punotut letkuliitännät imu-, poisto- ja nestelinjoissa putkien jännityksen vaimentamiseksi
• Lisääntynyt välys seinistä ja viereisistä laitteista resonanssin siirtymisen estämiseksi
• Rakennetarkastukset katolla tai korotetuilla tasoilla, joissa dynaaminen kuormitus on arvioitava

Ruuvityyppisissä lauhdutusyksiköissä tavalliset tärinänvaimennustyynyt ovat yleensä riittävät. Pienempi tärinäteho tekee ruuvityyppisistä yksiköistä myös paljon sopivampia asennettavaksi liikerakennusten ylempiin kerroksiin, asuttujen tilojen läheisyyteen tai ympäristöihin, joissa on tärinäherkkiä laitteita lähellä - kuten laboratoriotiloja, palvelinkeskuksia tai elintarviketehtaita.

Kuinka tärinä vaikuttaa pitkän aikavälin luotettavuuteen

Liiallinen mekaaninen tärinä on yksi johtavista syistä ennenaikaisiin komponenttivaurioihin jäähdytysjärjestelmissä. Edestakaisessa lauhdutusyksikössä toistuvat impulssikuormat kiihdyttävät useiden kriittisten osien kulumista:

• Putken väsyminen halkeilee — erityisesti juotetuissa liitoksissa ja mutkissa lähellä kompressorin poistoa
• Venttiilin kuluminen — mäntäkompressoreiden imu- ja paineventtiileihin kohdistuu jatkuva mekaaninen rasitus
• Laakereiden väsymys — kampiakselin ja kiertokangen laakerit hajoavat nopeammin syklisessä kuormituksessa
• Kiinnittimen löystyminen — rungon ja sähköliittimien pulttiliitokset voivat löystyä ajan myötä

Ruuvityyppisessä lauhdutusyksikössä edestakaisin liikkuvien massojen puuttuminen tarkoittaa, että nämä vikatilat ovat suurelta osin eliminoituneet. Pääasialliset kulumiskohdat ovat roottorin laakerit ja akselitiivisteet, joilla on normaaleissa voiteluolosuhteissa käyttöikä 40 000–80 000 käyttötuntia ennen tarkastusta — noin kaksinkertainen huoltoväli, joka on tyypillinen vastaaville mäntäyksiköille.

Tärinäkäyttäytyminen osakuormituksessa

Tärinäominaisuudet muuttuvat osakuormituksessa, ja nämä kaksi yksikkötyyppiä käyttäytyvät eri tavalla. Edestakaisessa lauhdutusyksikössä sylinterin tyhjennys – jossa tietyt sylinterit ohitetaan kapasiteetin vähentämiseksi – muuttaa kompressorin tasapainoa. Tämä voi itse asiassa lisää suhteellista tärinän amplitudia joissakin osakuormitusaskeleissa, koska männän voimien symmetria häiriintyy.

Ruuvityyppinen lauhdutusyksikkö käyttää liukuventtiiliä tai nopeussäädintä kapasiteetin moduloimiseen. VSD-ohjauksella pyörimisnopeus laskee suhteessa, mikä yleensä vähentää tärinää osakuormituksessa pitäen samalla tasaisen, jatkuvan pyörimisen. Tämä tekee ruuviyksiköistä ennakoitavampia ja rakenteellisesti hyvänlaatuisempia koko toiminta-alueella – 25 %:sta 100 %:iin.

Lauhduttimen suunnittelu ja sen vuorovaikutus tärinän kanssa

Yksikön lauhdutinosa on myös vuorovaikutuksessa kompressorin synnyttämän tärinän kanssa. Suurin osa ulkona olevista ruuvityyppisistä lauhduttimista on varustettu ilmajäähdytteisellä lauhduttimella, jossa suurihalkaisijaiset aksiaalipuhaltimet on asennettu patteriosan yläpuolelle tai viereen. Koska ruuvikompressorin tärinäteho on alhainen ja tasainen, kompressorin ilmajäähdytteiseen lauhdutinpatteriin yhdistävä kylmäaineputkisto kokee paljon vähemmän syklistä rasitusta verrattuna edestakaisin liikkuvaan yksikköön.

Ilmajäähdytteisellä lauhduttimella varustetuissa mäntäkoneissa on vakiokäytäntö asentaa kaksi tai useampia taipuisia liitoksia kompressorin poistoaukon ja lauhduttimen sisääntulon väliin. Ilman näitä männistä tulevat impulssivoimat voivat aiheuttaa hiusrajaväsymishalkeamia juotettuihin liitoksiin 2–3 vuoden jatkuvan käytön aikana – vikatila, jota harvoin havaitaan ruuvityyppisissä järjestelmissä.

Melu: suora seuraus tärinästä

Tärinä ja ilmamelu liittyvät läheisesti toisiinsa. Edestakaisen lauhdutusyksikön mekaaniset impulssivoimat säteilevät rakenteen kantamana äänenä, joka sitten säteilee ilmaäänenä kotelosta, putkistosta ja tukirungosta. Tästä syystä edestakaisilla yksiköillä on taipumus tuottaa tyypillisen kovaa, rytmistä koputtavaa ääntä täydellä kuormituksella.

Ruuvityyppinen lauhdutusyksikkö tuottaa korkeataajuista jatkuvaa ääntä – jota usein kuvataan tasaiseksi vinkuksi –, joka on yleensä helpompi vaimentaa käyttämällä tavallisia akustisia koteloita tai sulkupaneeleja. Kaupunkiasennuksissa tai meluherkillä alueilla, ruuvityyppiset yksiköt vaativat tyypillisesti vähemmän akustisia käsittelyinvestointeja täyttää paikalliset melumääräykset kuin vastaavan kapasiteetin edestakaiset yksiköt.

Esimerkiksi 100 kW:n edestakaisin lauhdutinyksikkö voi vaatia täyden akustisen kotelon ja tärinänvaimennuskiskot saavuttaakseen 65 dB(A) rajan 5 metrin etäisyydellä. Saman kapasiteetin ruuvityyppinen lauhdutusyksikkö voi saavuttaa yhteensopivuuden vain tärinänvaimennustyynyjen ja osittaisen säleikön kanssa, mikä vähentää akustisia käsittelykustannuksia arvioidulla 30–50 % .

Oikean yksikön valitseminen sovelluksellesi

Tärinätasoa tulee käsitellä käytännön valintakriteerinä, ei vain teknisenä eritelmänä. Käytä seuraavaa ohjetta:

Valitse ruuvityyppinen lauhdutusyksikkö, kun:

• Yksikkö asennetaan ylempiin kerroksiin, kattoihin tai rakennuksiin, joissa on tärinäherkkiä asukkaita
• Jäähdytysteho ylittää 50 kW ja odotettavissa on pitkä jatkuva käyttö (20 tuntia/vrk).
• Asennuspaikka on paikallisten melu- tai tärinämääräysten alainen
• Huollon seisokkien ja putkivikojen riskin minimoiminen on ensisijaisen tärkeää

Edestakainen lauhdutinyksikkö voi silti olla sopiva, kun:

• Jäähdytysteho on alle 20 kW ja yksikkö toimii eristetyssä pohjakerroksen laitoshuoneessa
• Budjettirajoitukset tekevät mäntäyksikön alhaisemmista ennakkokustannuksista houkuttelevan
• Sovellukseen liittyy ajoittaista käyttöä, jossa tärinän väsymisen kertyminen on rajoitettua

Tärinä etu a Ruuvityyppinen lauhdutusyksikkö edestakaisin liikkuvan lauhdutinyksikön päällä on merkittävä ja hyvin dokumentoitu . Koska värähtelynopeudet ovat tyypillisesti kolmesta viiteen kertaa pienemmät, ruuvityyppiset yksiköt aiheuttavat vähemmän rasitusta rakenteille, putkille ja komponenteille – mikä tarkoittaa alhaisempia asennuskustannuksia, vähemmän huoltotoimenpiteitä, pidempään käyttöikää ja helpommin melumääräysten noudattamista. Keskikokoisen ja suuren kapasiteetin jäähdytys- ja ilmastointisovelluksissa ruuvityyppisen rakenteen matalampi tärinäprofiili edustaa vakuuttavaa pitkän aikavälin toiminnallista hyötyä, joka oikeuttaa suuremman alkuinvestoinnin.