Надежный и эффективный холод с компрессорами J&E Hall

В этой статье мы расскажем об основных преимуществах промышленных компрессоров J&E Hall (Великобритания), подтвержденных многолетним опытом работы с ними специалистов «Фригодизайн». Приведем примеры российских объектов, где много лет на компрессорах J&E Hall работает наше холодильное оборудование. Дадим рекомендации по их правильной эксплуатации.

АВТОР: ВИКТОР ВЕЛЮХАНОВ (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР ТМ «ФРИГОДИЗАЙН»), 

КОНСТАНТИН КОПТЕЛОВ (К.Т.Н, ГЛАВНЫЙ ИНЖЕНЕР, ТМ «ФРИГОДИЗАЙН»)

J&E Hall является одной их старейших мировых компаний, производящих холодильное оборудование и освоившая производство компрессоров в конце XIX века.

Ее продукция прошла разные этапы развития, но всегда была востребована на холодильном рынке. С 1978 г J&E Hall осуществляет производство одновинтовых компрессоров, которые сегодня установлены на десятках тысяч объектов в различных странах мира. Технологии, внедренные в одновинтовые компрессоры J&E Hall, являются ведущими в мире при проектировании винтовых компрессоров. Признание пришло благодаря выдающимся характеристикам: высокой надежности, огромному ресурсу работы, низкому уровню шума и вибраций, простоте обслуживания и ремонта, высокой энергоэффективности и низким эксплуатационным расходам. А также — высокоэффективному механизму плавного регулирования производительности с соответствующим снижением потребляемой мощности.

Эти компрессоры удостоены премии королевы Великобритании как выдающийся Британский проект в области технологических достижений. Компания J&E Hall производит одновинтовые компрессоры следующих серий:

• HSS — высокотемпературные компрессоры для чиллеров на хладагентах R134a, R407C и хладагентах, заменяющих R22;
• HSM/HSL — среднетемпературные (М) и низкотемпературные (L) компрессоры для средне- и низкотемпературных агрегатов на хладагентах R134a, R407C, R507, R404a и хладагентах, заменяющих R22, с температурами кипения хладагента от +12°С до -45°С;
• HSO — открытые компрессоры для применения в системах холодоснабжения, кондиционирования воздуха, тепловых насосах, а также в одноступенчатых и многоступенчатых системах с различными хладагентами.

Полугерметичный одновинтовой компрессор J&E Hall серии HS 4200

Преимущества одновинтовых компрессоров складываются из следующих составляющих:

1. Благодаря симметричному расположению затворных роторов относительно основного ротора обеспечивается одновременное сжатие газа по обе стороны от ведущего ротора, давление газа на ротор снизу и сверху одинаковые и уравновешивают друг друга, что практически полностью разгружает его от радиальной нагрузки. Сбалансированность нагрузок на ведущий ротор позволяет значительно снизить нагрузки на подшипники, а также уровень шума и вибраций. Как следствие — износ подшипников основного ротора является минимальным. При этом главные нагрузки воспринимаются затворными роторами, но поскольку в этих компрессорах достаточно свободного пространства, для них используются большие подшипники класса B10 со сроком службы до 200 000 рабочих часов.

Ведущий ротор и два затворных ротора с уплотняющими накладками в зацеплении

2. Использование для уплотняющих накладок затворных роторов композитного материала Hallplas, не подверженному расширению в температурном диапазоне от -50°С до +260°С, а также высокая точность механической обработки сопрягаемых деталей, позволяют обеспечить практически нулевой зазор между рабочими поверхностями основного и затворного роторов.

Благодаря этому преимуществу удалось улучшить герметичность сторон высокого и низкого давления, тем самым избежать перетекания хладагента при сжатии, приводящего к потере эффективности компрессора. А также — снизить эксплуатационные расходы за счет использования специального полимерного материала для уплотняющих накладок затворных шестерен, которые могут выдерживать интенсивную нагрузку с любым типом хладагента.

Уплотняющие накладки на запорные роторы выполнены из особого композитного материала на основе полифениленсульфида. Данный материал выдерживает кратковременное воздействие высоких температур до 260°С и длительное воздействие нагрева до температур 200÷220°C. Отсутствие трения металла о металл между роторами, благодаря применяемому на рабочих поверхностях затворных роторов композитного материала HallPlas, обладающего низким коэффициентом трения и уникальной износостойкостью, позволяет существенно снизить потери энергии в компрессоре.

3. Минимум подвижных деталей в конструкции компрессора, отсутствие возвратно-поступательных движений, равномерность подачи хладагента благодаря высокой скорости вращения роторов определяют очень низкий уровень вибраций, что устраняет проблему их передачи на строительные конструкции и трубопроводы. Все это позволяет обеспечить длительный ресурс и высокую эффективность компрессоров J&E Hall.

4. Простота обслуживания одновинтового компрессора J&E Hall обусловлена доступом ко всем частям компрессора за счет съемных крышек корпуса, что позволяет проводить профилактический осмотр и ремонт, не удаляя компрессор с места установки и не отсоединяя установленные трубопроводы и изоляцию.

Конструкция компрессора J&E Hall обеспечивает проведение работ по замене роторов и подшипников непосредственно на месте установки компрессора, в то время как на двухвинтовых компрессорах из-за особенностей используемых подшипников и технологии их сборки проведение этих работ возможно лишь в сервисном центре.

Разрез одновинтового компрессора J&E Hall (на разрезе — основной ротор и один из двух затворных роторов)

Подтверждением репутации надежных и неприхотливых в техническом обслуживании компрессоров является тот факт, что именно компрессоры J&E Hall были выбраны компаниями, занимающимися оснащением холодильным оборудованием морских судов. Так, например эти компрессоры устанавливаются в системах холодоснабжения и кондиционирования кораблей Британского морского флота, круизных лайнеров мультинациональной компании Carnival Cruise Lines — оператора трансантлантических и круизных маршрутов океанских лайнеров. Среди них один из самых крупных в мире круизных лайнеров Queen Elizabeth. Компрессоры J&E Hall используют такие крупные зарубежные компании как Coca Cola, Sulzer, Ineos Chlor, Astra Zeneca и другие. Во многих странах, в том числе и в России, кондиционирование крупных общественных зданий и музеев осуществляется промышленными системами кондиционирования фирмы McQuay, которые используют компрессоры J&E Hall в своих чиллерах.

Специалисты ГК «Фригодизайн» работают с компрессорами J&E Hall уже более 10 лет. За это время было изготовлено несколько десятков промышленных холодильных установок, среди них холодильные агрегаты на одном компрессоре, установки охлаждения жидкости, а также многокомпрессорные станции.

Компрессоры J&E Hall для фармацевтических предприятий

Наибольшее количество холодильного оборудования с компрессорами J&E Hall компания «Фригодизайн» поставила для российских фармацевтических заводов.

В 2008 г по заказу ОАО «Синтез» (Курган) для охлаждения технологического оборудования производства лекарственных препаратов была изготовлена установка охлаждения раствора этиленгликоля (-7°С/-12°С) на двух компрессорах J&E Hall холодопроизводительностью 420 кВт, а также установка охлаждения воды (+7°С/+12°С) на двух компрессорах J&E Hall холодопроизводительностью 600 кВт.

В 2009 г для ОАО «Химфармзавод» (Усолье-Сибирское) была изготовлена и поставлена установка на двух компрессорах J&E Hall холодопроизводительностью 324 кВт для охлаждения раствора этиленгликоля, охлаждающего в свою очередь, технологическое оборудование при производстве фармацевтических препаратов.

В 2010 г на ОАО «Биосинтез» (Пенза) были поставлены пять среднетемпературных холодильных установок на компрессорах J&E Hall: три холодильные машины холодопроизводительностью 95 кВт и две машины холодопроизводительностью 74 кВт.

В 2011 г для ОАО «Фармстандарт» (Курск) изготовлены три холодильные установки с гидромодулями для охлаждения водного раствора CaCl2 суммарной холодопроизводительностью 1,5 MВт. В связи с расширением производства этому предприятию в 2014 г была изготовлена еще одна аналогичная холодильная установка холодопроизводительностью 500 кВт.

Установки на компрессорах J&E Hall на ОАО «Фармстандарт», г.Курск

Компрессоры J&E Hall для предприятий пищевой промышленности

В 2008 г для плавучей базы в г.Петропавловск-Камчатском были поставлены две скороморозильные установки на компрессорах J&E Hall для шоковой заморозки рыбы. Первая установка изготовлена на трех винтовых компрессорах с частотными приводами и холодопроизводительностью 252 кВт при температуре в камере -35°С, холодопроизводительность второй скороморозильной установки составляет 84 кВт при температуре в камере -34°С.

В 2010 г для молокозавода в г.Каменск-Уральский изготовлена энергосберегающая холодильная установка на двух компрессорах J&E Hall c частотными приводами и двумя насосными агрегатами для получения ледяной воды с температурой 1÷2°С на выходе из кожухотрубного теплообменника. Холодопроизводительность установки составляет 1,1 МВт, а ее энергопотребление всего 239 кВт.

Установка ледяной воды (1÷2°С) для молокозавода, г.Каменск-Уральский

Аналогичная установка на двух компрессорах J&E Hall холодопроизводительностью 500 кВт поставлена в 2014 г на Ивановский молочно-жировой комбинат. Температура ледяной воды на выходе из испарителя этих холодильных установок автоматически поддерживается на уровне +1,5±0,5°С. Особенностью таких установок является использование запатентованных сотрудниками «Фригодизайн» технических решений, использующих алгоритм работы автоматики, исключающий подмерзание воды внутри испарителя при изменении нагрузки на испаритель.

В 2011 г для ОАО «Казанский жировой комбинат» (Казань) изготовлены две двухкомпрессорные центральные станции на компрессорах J&E Hall суммарной холодопроизводительностью 1,5 МВт для камер охлаждения и хранения кетчупа и майонеза.

В 2014 г для этого же предприятия был изготовлен чиллер холодопроизводительностью 300 кВт для охлаждения растительного масла в разборных пластинчатых теплообменниках и хранения охлажденного масла в катализаторах.

Для торговой сети «Океанпремиум» (Москва) в 2013 г компанией «Фригодизайн» изготовлена холодильная установка на компрессоре J&E Hall для камеры шоковой заморозки морепродуктов и глазировки креветок с производительностью 15 т замороженной продукции в сутки. Холодопроизводительность установки составила 110 кВт при температуре в камере -35°С. Для этой камеры фирмой CROCCO был изготовлен специальный воздухоохладитель под размер рабочего конвейера.

Холодильная установка для камеры шоковой заморозки креветок на компрессоре J&E Hall

Компрессоры J&E Hall для промышленных предприятий Для крупнейшего российского производителя листового пластика «Лада-Лист» (Тольятти), изготовлена система охлаждения воды для экструдерных линий на двух компрессорах J&E Hall холодопроизводительностью 590 кВт.

Для системы холодоснабжения «Шиловского химического комбината» (Свердловская обл.) изготовлена установка охлаждения водного раствора CaCl2 на компрессорах J&E Hall холодопроизводительностью 273 кВт при температуре на выходе из кожухотрубного испарителя -12°С.

Компрессоры J&E Hall для ледовых стадионов

В 2007 г компания «Фригодизайн» изготовила две энергосберегающие холодильные машины для охлаждения ледовых полей холодопроизводительностью по 556 кВт каждая. Одна установка была поставлена в г.Покачи Тюменской обл. для ледового Дворца спорта, другая установка охлаждает ледовую арену Дворца спорта в г.Оренбурге.

В 2009 г для Дворца спорта в г.Тобольске был изготовлен энергогосберегающий чиллер на компрессорах J&E Hall для системы кондиционирования зрительного зала.

На рис.1 представлены примеры компоновочных чертежей холодильных установок на компрессорах J&E Hall, разработанные специалистами компании «Фригодизайн», а на рис.2 показаны типовые конструкторские решения при изготовлении холодильных агрегатов и чиллеров на этих компрессорах.

Рис.1 Компоновочные чертежи холодильных агрегатов и водоохлаждающих установок на компрессорах J&E Hall

Рис.2. Конструкторские решения при производстве холодильных агрегатов и чиллеров на компрессорах J&E Hall

Наш опыт работы с компрессорами J&E Hall различных серий показывает, что они надежны в эксплуатации и при грамотном техническом обслуживании могут работать не один десяток лет. Главное при работе с этими компрессорами — досконально изучить принцип работы каждого узла и детали компрессора, используя документацию производителя по эксплуатации. Понять, какие режимы работы являются для него опасными, спроектировать и реализовать такую систему холодоснабжения и систему управления компрессором, которая гарантированно исключит его эксплуатацию вблизи этих режимов.

Большую помощь в эксплуатации компрессоров J&E Hall может оказать система компьютерного мониторинга, которая довольно просто в них интегрируется. Разработав типовой подход к оснащению различных холодильных установок системой мониторинга, мы практически всегда убеждаем заказчика в ее необходимости. Она позволяет оперативно отслеживать любые отклонения в работе и своевременно реагировать на них даже удаленно через интернет.

On-line схема работы двухкомпрессорной холодильной установки на экране компьютера системы мониторинга

Специалистов «Фригодизайн» периодически привлекают к анализу причин выхода из строя компрессоров J&E Hall, установленных другими фирмами. Наши наблюдения показывает, что большинство отказов связаны с проектными ошибками при изготовлении систем холодоснабжения с этими компрессорами, а также в пренебрежении рекомендациями, которые указаны производителем компрессоров. Необходимо помнить, что эксплуатация компрессоров J&E Hall отличается от распространенных в России компрессоров, таких как Bitzer или Refcomp, и даже опытные монтажники не всегда учитывают эти особенности. Одна из основных связана с системой управления запуском и остановкой компрессоров J&E Hall — эти процессы управляющий контроллер должен производить, плавно повышая производительность компрессора при пуске и плавно понижая при остановке. Почему-то эта простая рекомендация часто остается только на бумаге. Компрессор запускают сразу на 100% производительности и так же резко останавливают. Из-за этого, при определенных режимах и температурах эксплуатации, возникают проблемы с возвратом масла из всасывающего коллектора компрессора. При запуске компрессора J&E Hall сразу на полную производительность масло в большом количестве может попасть из картера во всасывающую полость компрессора и вызвать гидроудар, который может повредить уплотняющие накладки затворных роторов.

Также очень важно при эксплуатации этих компрессоров не выходить за пределы рекомендованной для каждого типа компрессора зоны эксплуатации и стараться не работать на режимах вблизи границ зоны эксплуатации. Это иногда практикуют потребители холода без разрешения организации, обслуживающей конкретную установку.

Иногда, после успешного запуска в эксплуатацию холодильного оборудования с компрессорами J&E Hall, заказчик, услышав ровный гул при работе компрессора и посмотрев на его массивную и простую конструкцию, отказывается от ежемесячного регламентного обслуживания, снижая свои эксплуатационные затраты. Действительно, если при изготовлении холодильной установки были учтены все рекомендации производителя и грамотно спроектирована сама холодильная установка, этот компрессор может работать достаточно долго от замены до замены масла и фильтров без сервисного обслуживания. Но если пропустить возможное негативное развитие нерасчетной ситуации, которая иногда зреет не один месяц, то может возникнуть аварийный случай, который отразится на работоспособности компрессора.

С самой необычной ошибкой, приведшей к выходу из строя подшипников компрессора J&E Hall, мы столкнулись на одном из предприятий в Московской области. Холодильная фирма, установившая там агрегат на открытом компрессоре J&E Hall с тяжелым электродвигателем, неправильно выбрали жесткость рамы для его установки. Поэтому при работе холодильного агрегата открытого типа на такой раме, естественно, началась вибрация, которая со временем привела к повреждению подшипников.

Игнорирование правил эксплуатации, расчетные ошибки при проектировании самих систем холодоснабжения, в том числе системы охлаждения масла, являются основными причинами возникновения неисправностей данных компрессоров.

Нашими конструкторами разработаны основные принципы компоновки холодильных агрегатов, установок охлаждения жидкости, многокомпрессорных станций на компрессорах J&E Hall различных серий, где учтены как рекомендации фирмы-производителя, так и наш опыт производителей систем холодоснабжения.

На складе компании «Фригодизайн» всегда в наличии расходные материалы для этих компрессоров — фильтры, уплотняющие прокладки. Под заказ мы привозим любые запасные части.

В заключение хотим еще раз отметить, что винтовые компрессоры J&E Hall по своей конструкции являются очень надежными в эксплуатации, простыми в обслуживании и отличаются большим ресурсом (производитель гарантирует ресурс основных подшипников не менее 100 000 часов (11,5 лет непрерывной эксплуатации), меньшим удельным энергопотреблением по сравнению с компрессорами, использующими двухвинтовую схему.

Статистика ресурсов работы поставленных компанией «Фригодизайн» холодильных установок с компрессорами J&E Hall показывает, что в наших системах эти компрессоры при регулярном техническом обслуживании работают уже более10 лет без серьезных ремонтов. Более подробную информацию по компрессорам J&E Hall и системам холодоснабжения на их основе можно найти на сайте нашей компании.

Холодильное оборудование торговой марки ФРИГОДИЗАЙН^®

Контакты

Наши поставщики

---

---

---