logo1.gif

Türkçe English
 
 
 
Tek Vidalı Kompresörler ve Çift Vidalı Kompresörler ile Kıyaslanması
Isı Geri Kazanımı ve Isı Pompası Uygulamaları
Düşük Kondanzasyon Basıncının Önemi ve Sağlanması
Vidalı Kompresörlerde Sürücüler ile Hız Kontrol
spacer
 

Tek Vidalı Kompresörler ve Çift Vidalı Kompresörler ile Kıyaslanması

Vidalı Soğutma Kompresörleri genel olarak ikiye ayrılır: Tek Vidalı Kompresörler ve Çift Vidalı Kompresörler. Son 30 yıldır güvenle kullanılan Tek Vidalı Kompresörler’in dünyada iki üreticisi vardır: Vilter ve J&E Hall:

 

                                      Vilter Logosu, Sloganı ile J&E Hall Logosu, Vidalı Ürünlerinin Genel Ürün Adı

Dünya’nın En İyi Kompresörleri’ Vilter’in bu kompresörlerini tanıtmak için kullandığı slogandır. Bu yazı, üretilmiş en iyi kompresör olma iddiasının altında yatan üstün özellikleri açıklamak amacı ile yazılmıştır. Aşağıda bu kompresörlerin üstün özellikleri, teknik açıklamalar ile; ısı pompası kompresörü olarak kullanımı, üstün garanti koşulları, düşük bakım masrafı ve bakım kolaylığı yönlerinden incelenmektedir. Metin içerisinde Vilter ve J&E Hall markalarının ürünlerinin ortak özelliklerinden bahsedilmiş olup, markalara has özellikler ayrıca belirtilmiştir.

MEKANİZMA 

Tek vidalıların 3 adet dönen parçası vardır. Bunlar: iki yıldız rotor ve aralarında ki bir ana rotordur. Ana rotor motor tarafından çevrilir ve iki yıldızı çevirir. İki yıldız, rotor ters yönlerde dönerler. Gazın sıkıştırılması şu şekildedir:

  

Kompresörün içine giren gaz ana rotor, yıldız rotorlar ve kompresör bloğu arasında sıkışır ve ana rotor üzerindeki oluklar içerisinde ilerler. Ana rotor üzerinde 6 adet oluk vardır. Ana rotor dönerken, oluklara emiş kısmındaki uçlarından emiş gazı  tekrar tekrar girer. Ana rotorun her dönüşünde bu 6 kez tekrarlanır.

                                                 

 

Gaz ilerlerken bu olukların hacmi giderek daralır ve gaz sıkıştırılmış olup, basıncı ve  sıcaklığı artar.

 

 

Gazın basıncı artıp, basma portuna gelince, gaz kompresörden dışarı çıkar. Bu anlatılanlar olurken, bunun aynısı ana rotorun alt yarısında da olur yani ana rotorun hem alt hem de üst kısmı basmaya yarar.

 


  Ana Rotorun ve Yıldız Rotorların İşleyişine Dair Bir Animasyon   

GEÇMİŞİ    

Tek vidalı kompresörlerin soğutma alanına uygulanması 70’li yıllarda başlar. Bu tarihlerde Hall-Thermotank (Şimdi J&E Hall), bu kompresör tipi üzerinde araştırma geliştirme faaliyetleri başlatmıştır.    

   Hall-Thermotank TekVidalısı (70’li yıllara dair bir resim)   

En çetin teknik zorluk olan rotorlar arası sızdırmazlık ise Hall-ThermoTank’ın HallPlas malzemesini keşfi ile aşılmış oldu; uzay araştırmalarında kullanılan özel plastiklerden üretilen bu malzeme, yukarıda bahsedilen yıldız rotorların üzerinde bir plaka halinde takılıdır. Çok sert ve aşınmayan ancak sürtünme katsayısı çok az olan bir malzemedir. Bu ince tabaka, ana rotorun ve yıldızların arasındadır ve bu sayede metal metale değmez. Bu şekilde rotorlarda aşınma söz konusu değildir. Çok uzun çalışma sürelerinden sonra (50.000* saat) dahi rotorları değiştirmeye gerek yoktur. Sadece bu HallPlas Tabakası değiştirilerek kompresör ilk günkü veriminde çalıştırılabilir. Bu tabakanın varlığı likit vurmalarına karşı da bir pay bırakır. Amerikan Vilter Manufacturing Inc.’de 80’lerin ortalarından itibaren aynı patentle üretim yapmaktadır. Aynı tabaka Vilter’de de mevcut olup, Polyphenylene Sulfide (PPS) malzemesinden üretilmektedir. Yazı boyunca bu tabaka HallPlas Tabakası olarak anılacaktır.  

ÇİFT VİDALI KOMPRESÖRLERE GÖRE AVANTAJLARI    

Bu tip kompresörlerin, çift vidalı kompresörlere göre avantajları ise şunlardır: En önemlisi verimliliktir. Dönen kütle miktarı çok daha azdır. Uzun iki vida yerine, tek kısa bir vida ve iki küçük yıldız dönmektedir. Genel olarak ömrü daha uzundur, bunun nedenlerinden en önemlisi: ana rotorun önünde ve arkasında aynı basınç, emme basıncı vardır. (yukarıdaki emme basma prosesinde emme ve basma portları ana rotorun tam üzerindedir). Rotora aksiyel bir yük binmez. Ayrıca basınçlandırma ana rotorun hem üzerinde hem de altında olduğu için radyal yükler de dengelenmiştir. Ana rotorun rulmanlarına binen tek yük, yerçekimidir. Yıldız rotorlarda ise tek yük rotorların bir tarafında basma basıncı olup, diğer tarafında emme basıncı olmasından dolayı oluşan küçük bir radyal bir yüktür. Bütün bu yükler, çift vidalıların rulmanlarına binen yüklerle kıyaslandığında önemsiz kalmaktadırlar. Dolayısıyla rulman ömrü, çift vidalılara göre çok daha uzundur.  

  Ana Rotorun Üzerindeki Dengelenmiş Aksiyel ve Radyal Yükler   

Yukarıdaki özellikler; tek vidalıların, çift vidalılara göre %15’e varan verimliliğini açıklar. Bu rakam çalışma şartlarına göre değişebilir.   

ISI POMPASI OLARAK KULLANIMI    

Açıklanan teknik özellikler; tek vidalıların aynı zamanda ısı pompası (heat pump) uygulanmalarında da kullanılabilmesini sağlar. Isı pompası kompresörü, soğutkanı (örn.amonyak) mevcut orta kademe basıncından (örn. 2 barg’da), J&E Hall’un HallScrew’leri kompresörleri için 65oC’ye karşılık gelen kondanzasyon (yoğuşma) basıncına (29 barg) çıkarabilir. Bu sıcaklık, tesislerde çoğu sıcak su ihtiyacı için yeterlidir. Rulmanlara binen yükün az olması bunu mümkün kılmaktadır. Çift vidalı kompresörlerin basma basıncı limitleri bunu çok altındadır (örn. max. 20 barg).    

BAKIM KOLAYLIĞI 


  Yan Kapağın Açılması ve Yıdız Rotorlardan Birinin Sökülmesi İşlemi    

Tek vidalı kompresörlerin bir diğer avantajı, bloğa müdahale etmek için bloğu, gruptan ayırma gerekliliği bulunmamaktadır. Gerek HallPlas Tabakasının değişimi, gerek yıldız rotorlarının ve rulmanlarının değişimi yanlarda ki kapakların açılması ile mümkündür.   

Çift Vidalı Kompresörlerde Gazın Basınçlandırılması  

Çift Vidalı kompresörlerde, gaz iki uzun ve ağır vidanın arasında sıkıştırılmaktadır. Bu rulmanlara devamlı bir radyal yük bindirmektedir ve bu yük rulmanların ömrünü belirlemektedir. Standart bir overhauling’de vidaları (çünkü metal metale temastan ötürü yaşanan aşınmadan vidalar aşınmış olacaktır) veya en azından rulmanları yenilemek gerekmektedir. Çift vidalı kompresörlerde, kompresör bloğunu sökmeden vidalara ulaşılamaz. Bu sebeple vidalara yapılacak bakım, gözlem veya değişim oldukça uzun zaman almakta, 3 günden az olmamaktadır.   

Tek vidalı makinalar da ise 50.000* çalışma saatinde overhauling sadece HallPlas Tabakası’nın değişmesinden ibaret olup, 1 saat gibi çok kısa bir sürede gerçekleşmektedir. Tek vidalı kompresörlerde, bir tek ana rotorun değişimi için blok sökülmektedir ancak bu 100.000* çalışma saatinden sonra yapılmaktadır ki bu aralıksız çalışmada yaklaşık 12 yıldır.    

GARANTİ   

Vilter ise ürettiği vidalılara: 2* yıl tüm gruba, 5* yıl tüm kompresör bloğuna, 15* yıl da tüm kompresör rulmalarına garanti vermektedir. Buna ‘5/15 Uzatılmış Garanti’ ismi verilmiştir.   

 

Günümüzde tek vidalı soğutma kompresörlerin üreticileri Amerikan Vilter Manufacturing Inc. ve İngiliz J&E Hall’dur. Üretim için iki kuruluş da aynı patentlere sahiptir ve kompresörlerin tipleri birbirlerine çok benzer.

*Bu rakamlara ulaşabilmek için garanti şartlarına uyulmalıdır ve periyodik bakımlara riayet edilmelidir.