„PZL-DĘBICA” S.A. - Technika chłodnicza i klimatyzacyjna

Transkrypt

artykuły sponsorowane
Nowe rozwiązania
w urządzeniach do klimatyzacji górniczej
produkcji WUCh „PZL-Dębica” S.A.
mgr inż. Bogdan MAZUR
WUCh „PZL-Dębica” S.A.
1
WSTĘP
WUCH „PZL-Dębica” S.A., to dobrze znana polska firma
chłodnicza z ponad 80-letnim doświadczeniem w tym 55 lat
w chłodnictwie przemysłowym, zajmująca się produkcją sprężarek zarówno tłokowych jak i śrubowych, agregatów chłodniczych, montażem instalacji chłodniczych oraz agregatów do gazu
typu ASR, które przeznaczone są do sprężania gazów takich jak:
propan, butan, gaz ziemny i inne węglowodory.
W sprężarkach produkowanych w WUCH „PZL-Dębica”
S.A. w ostatnich latach wprowadzono wiele istotnych z punktu
widzenia trwałości i funkcjonalności zmian, np. omawianą niedawno sprężarkę SR163 z automatyczną regulacją sprężu. Nie
były to zmiany widowiskowe, a ich wprowadzanie było ostrożne
tak, aby na rynek trafiły sprężarki dobrze przebadane i sprawdzone w trakcie badań eksploatacyjnych. Stąd też dopiero teraz
ruszają prace nad kolejnymi sprężarkami w typoszeregu. Rozwój
sprężarek umotywowany jest zapotrzebowaniem w przemyśle
chłodniczym i klimatyzacyjnym, a w szczególności do klimatyzacji kopalń.
Niezaprzeczalnym faktem jest to, że głębokość pokładów
złóż i eksploatacja kopalń surowców naturalnych wpływa znacząco na pogarszanie się warunków pracy dla pracowników podziemnych kopalń. Występująca tam wysoka temperatura pierwotna skał przy dużej wilgotności obniża znacznie komfort pracy, co
powoduje niską wydajność wydobywania zasobów. W przypadku
klimatyzacji kopalń nie mamy do czynienia z luksusem, czy nawet komfortem pracy – chodzi tutaj o możliwość pracy. W wielu
przypadkach bez klimatyzacji praca człowieka jest niemożliwa,
lub możliwa w bardzo ograniczonym wymiarze, a zagrożenie wybuchem metanu wymuszają specjalną budowę, inne niż na lądzie
są również parametry pracy.
Historia produkcji agregatów w WUCH „PZL-Dębica”
Tabela 1
Dane techniczne
GMC 630
GMC 1000
GMC 2000
pośredni
pośredni
pośredni
Qo= 632 kW
R 134a
+5÷+40°C
3600/1500/2600
4000/1500/2600
Qo= 1108 kW
R 134a
+5÷+40°C
15403/1390/2960
Qo= 2000 kW
R 134a
+5÷+40°C
17490/1765/2810
tłokowa
śrubowa
śrubowa
Śrubowa
Pn= 110 kW
n= 1450 obr/min
Un=500/1000 V
Pn= 200 kW
n= 2950 obr/min
Un=500/1000 V
Un=6000 V
Pn= 355 kW
n= 2950 obr/min
Un=6000 V
Pn= 630 kW
n= 2950 obr/min
Un=6000 V
Qk= 487 kW
28 m3/h - obieg otwarty
41 m3/h - obieg zamknięty
+20÷+26°C
+35÷+42°C
Qo= 832 kW
72 m3/h
Qk= 1450 kW
125 m3/h
Qk= 2900 kW
250 m3/h
+28°C
+38°C
+28°C
+38°C
+28°C
+38°C
Wydajność chłodnicza
Przepływ wody
Temp. wody wlot
Temp. wody wylot
Przepływ powietrza
Temperatura powietrza wlotowego
Qk= 359 kW
Qo= 632 kW
42 m3/h
+16°C
+3°C
-
Qk= 1108 kW
69 m3/h
+16°C
+3°C
-
Qk= 2000 kW
127 m3/h
+16°C
+3°C
-
Temperatura powietrza
wylotowego
+12oC
-
-
-
Typ działania
Czynnik chłodniczy
Warunki pracy (otoczenia)
Wymiary d/s/w
GMC 350/TA
Bezpośredni
/pośredni
Qo= 395 kW
R407C
+5÷+40°C
3400/900/1300
Sprężarka
Typ
Silnik napęd.
Moc
Obroty
Napięcie zasilania
Skraplacz
Przepływ wody
Temp. wody wlot
Temp. wody wylot
Parownik
8,3 m3/s
+31°C
technika chłodnicza i klimatyzacyjna
5/2016
199
2
S.A. do klimatyzacji kopalń sięga lat 70-tych, kiedy głównym
produktem były jednostki chłodnicze bezpośredniego działania
montowane w pobliżu wyrobiska. Wytwarzaniem tych urządzeń zakład zajmował się z przerwami od roku 1978. W okresie przemian politycznych ich sprzedaż zanikła aż do momentu
podjętej współpracy z firmą z branży górniczej, oraz znacznej
intensyfikacji prac rozwojowych na przełomie 2005/2006 roku.
Wtedy powstała koncepcja nowego typoszeregu agregatów do
klimatyzacji kopalń. Są to nowoczesne, proekologiczne i energooszczędne urządzenia przewidziane do pracy w warunkach
kopalnianych w strefie zagrożenia wybuchem. Są to zarówno
urządzenia o małej wydajności tj. 350-360 kW z bezpośrednim
odparowaniem czynnika w chłodnicy zabudowywane w pobliżu przodka, jak i urządzenia duże o wydajności 1000 - 2000
kW o działaniu pośrednim do zabudowy w specjalnej komorze
w pobliżu szybu wentylacyjnego.
Dla przypomnienia przedstawiamy opracowany w 2005 roku
dla potrzeb klimatyzacji kopalń przedstawiony w tabeli 1.
Uwzględniając rozwój nowoczesnych technologii, konstrukcji oraz zapotrzebowanie i wymagania klientów, po upływie kilku
lat wprowadzono nowe rozwiązania. W tabeli 2 zestawiono dane
techniczne zbudowanych ostatnio agregatów.
W niniejszej publikacji ograniczono się do omówienia agregatów bezpośredniego działania (RC360B), tzn. urządzenia do
bezpośredniego ochładzania powietrza kopalnianego przepływającego przez te urządzenia i pośredniego do chłodzenia wody lodowej (GMC1800, GMC-E 1000 i RC360P).
BUDOWA I DZIAŁANIE GÓRNICZEJ MASZYNY
CHŁODNICZEJ GMC 1800 DO KLIMATYZACJI GRUPOWEJ
Urządzenie GMC 1800, to najnowsza wyprodukowana maszyna dla potrzeb klimatyzacji grupowej. Ze względu na wymaganą
dużą wydajność chłodniczą, parametry pracy i panujące w kopalniach warunki, zbudowana została ona na bazie dławnicowej
sprężarki śrubowej. Na wstępie należy wyjaśnić dlaczego sprężarka „otwarta” dławnicowa i dlaczego z łożyskami ślizgowymi
do przenoszenia sił poprzecznych:
- dławnicowa bowiem musi istnieć możliwość łatwej i szybkiej
wymiany uszkodzonego silnika;
- dławnicowa, ponieważ istnieje konieczność doboru silnika
pod istniejące zasilanie w kopalni (1000 V, 3000 V, 6000 V);
- z łożyskami ślizgowymi, ponieważ musi być odporna na
trudne warunki tj. przekroczenia parametrów pracy, podlewanie ciekłym czynnikiem, również uderzenia podczas
transportu, czy tąpnięcia podczas pracy (łożyska toczne
są wrażliwe na wszelkiego rodzaju uderzenia czy znaczne
przeciążenia).
Wyjaśnienia wymaga również fakt, że aktualnie stosowane
nowoczesne uszczelnienia dławnicowe renomowanych firm
zapewniają niezbędną szczelność w całym okresie eksploatacji. Główne podzespoły funkcjonalne Górniczej Maszyny
Chłodniczej GMC 1800, to sprężarka śrubowa SR 255, silnik
Tabela 2
Dane techniczne
RC360B
RC360P
GMC E-1000
GMC 1800
Typ działania
Bezpośredni
Pośredni
Pośredni
Pośredni
Qo= 360 kW
Qo= 300 kW
Qo= 1000 kW
Qo= 1800 kW
Czynnik chłodniczy
R134a
R134a
R 407C
R 404A
Warunki pracy (otoczenia)
+5÷+40°C
+5÷+40°C
+5÷+40°C
+5÷+40°C
Wymiary d/s/w
3600/960/1295
3600/960/1295
4450/1285/2070
10915/1980/2655
śrubowa
śrubowa
śrubowa-semihermetyczna
śrubowa
Moc
Pn= 110 kW
Pn= 110 kW
Pn= 400 kW
Pn= 710 kW
Obroty
n= 2950 obr/min
n= 2950 obr/min
n= 2950 obr/min
n= 2950 obr/min
Napięcie zasilania
Un=500/1000 V
Un=6000 V
Un=500/1000 V
Un=6000 V
Un=500/1000 V
Un=500/1000 V
Un=6000 V
Qk= 460 kW
Qk= 450 kW
Qo= 1500 kW
Qo= 2700 kW
Przepływ wody
36 m /h
36 m /h
135 m /h
150 m3/h
Temp. wody wlot
+34°C
+34°C
+34°C
+28°C
Temp. wody wylot
+44°C
+44°C
+44°C
+38°C
Qk= 360 kW
Qk= 300 kW
Qo= 1050 kW
Qo= 1800 kW
Przepływ wody
20 m /h
70 m /h
75 m3/h
Temp. wody wlot
+16,5°C
+18°C
+18°C
Temp. wody wylot
+3°C
+6°C
+3°C
Sprężarka
Typ
Silnik napęd.
Skraplacz
3
3
3
Parownik
3
3
Przepływ powietrza
11,2 m3/s
-
-
-
Temperatura powietrza wlotowego
+32°C
-
-
-
Temperatura powietrza wylotowego
+19°C
-
-
-
200
5/2016
Rys. 1 Schemat instalacji agregatu typu GMC1800
elektryczny, odolejacz, skraplacz, parownik, zawór rozprężny,
wodna chłodnica oleju. Podkreślić należy fakt, że zarówno sprężarka, wszystkie aparaty, oraz silnik są produktem krajowym,
a dotychczasowe doświadczenia eksploatacyjne potwierdzają
prawidłowość przyjętych założeń, obliczeń, oraz wysoką jakość
wykonania. Górnicza Maszyna Chłodnicza GMC 1800 przeznaczona jest do pracy z czynnikiem R404A, co wynika z jego
korzystnych właściwości w zestawieniu z wymaganymi parametrami pracy.
Czynnik R404A został zastosowany z następujących powodów:
- wymagana niska temperatura wody na wylocie z parownika
(3°C) przy niestabilnym jej przepływie i dużej wydajności
sprężarki (1800 kW), czyli dużej bezwładności;
- trudne warunki pracy – wysoka temperatura skraplania i częste przekraczanie nominalnej wartości, co wynika z zabudowy wyparnych chłodnic wody w powietrzu zużytym wyrzucanym z kopalni (duża wilgotność, wysoka temperatura
i duża ilość zanieczyszczeń);
- przy zastosowaniu czynnika R404A, który jest mieszaniną
zeotropową grupy HFC powszechnie stosowaną w niskoi średniotemperaturowych zastosowaniach chłodniczych.
Górnicza Maszyna Chłodnicza typu GMC 1800 jest zbudowana
5/2016
z kilku zespołów transportowych zmontowanych na dwóch ramach nośnych połączonych ze sobą przy pomocy specjalnych
uchwytów. Ramy ustawione są na podłożu na wibroizolatorach
tłumiących ewentualne drgania, oraz umożliwiających dokładne wypoziomowanie ram i całej maszyny GMC 1800. Nie ma
konieczności kotwienia do podłoża. Rama I jest sztywną kratownicową konstrukcją nośną zespołu sprężarkowego. Na tej ramie zabudowana jest sprężarka SR255 z silnikiem, elementami
układu olejowego wraz z pompą oleju i chłodnicą oleju. Rama
II jest prostą płaską konstrukcją usztywnianą zabudowanym na
niej odolejaczem, skraplaczem płaszczowo-rurowym i parownikiem płaszczowo-rurowym. Głównymi zespołami maszyny
GMC 1800 są:
Sprężarka śrubowa
Sprężarka zainstalowana w agregacie GMC 1800, to jednostopniowa dławnicowa sprężarka śrubowa typu SR 255 produkcji
WUCH „PZL-Dębica” S.A. z wirnikami o specjalnym zarysie
asymetrycznym, stosunkiem objętości wbudowanej Vi=2,6,
suwakowym hydraulicznie poruszanym układem regulacji wydajności i odciążenia przy rozruchu, dławnicą obrotową (typu
odciążonego) wraz ze ślizgowymi łożyskami promieniowymi
i kulkowymi łożyskami skośnymi.
201
Parownik PG 1800 jest poziomym,
dwustopniowym aparatem płaszczowo-rurowym zbudowanym na bazie
rur miedzianych i płaszcza stalowego.
Składa się z dwóch zbiorników: parownika wstępnego i parownika głównego. Woda przepływa w przestrzeni
zewnątrz rurowej, a czynnik R404A
w przestrzeni wewnątrz-rurowej. Dla
intensyfikacji wymiany ciepła od strony czynnika wprowadzono specjalne
rozdzielacze i elementy zawirowujące
wewnątrz parownika. Dzięki tym rozwiązaniom uzyskano schłodzenie wody
o 15 K tj. z temperatury 18°C do 3°C,
oraz możliwość utrzymania temperatury 3°C, przy temperaturze odparowania
0,5°C, niestabilnym przepływie wody
i zmiennej temperaturze skraplania.
Zmniejszając gabaryty całego agregatu
zmuszeni byliśmy „zawinąć” parowniki tj. umiejscowić obydwie części równolegle obok siebie.
Rys. 2 Agregat typu GMC1800 w kopalni
Skraplacz SG 2700
Skraplacz SG 2700 jest wymiennikiem płaszczowo-rurowym zbudowanym na bazie żebrowanych rur
miedzianych i płaszcza stalowego.
Woda chłodząca przepływa wewnątrz
rurek, jej przepływ jest czteroprzepływowy. Czynnik chłodniczy jest
skraplany w przestrzeni na zewnątrz
rurek. Para doprowadzana jest czterema króćcami od góry do przestrzeni
rozdzielającej równomiernie na całej
długości rurek. Skraplacz został zaprojektowany dla temperatury skraplania 42°C przy temperaturze wody
na wlocie 28°C i jej temperaturze na
wylocie 38°C.
Rys. 3 Skraplacz typu SG2700
Sprzęgło elastyczne metalowe
W skład sprzęgła wchodzą sprężyste wieszaki płytkowe i tuleja dystansowa umożliwiającą demontaż sprzęgła i dławnicy obrotowej
sprężarki bez potrzeby odsuwania silnika lub sprężarki. Sprzęgło
jest wyważone dynamicznie, nie posiada ono elementów gumowych, ani z tworzyw sztucznych, co pozwala na jego zastosowanie
w strefie zagrożenia wybuchem bez dodatkowych badań.
Silnik elektryczny:
Silnik asynchroniczny o mocy 710 kW, 2950 rpm, napięcie zasilania 3 x 1 kV, 50 Hz.
Dwustopniowy odolejacz poziomy OHS 255G
Odolejacz OHS 255G składa się z dwóch przestrzeni: wstępnej
i końcowej. W części wstępnej znajdują się wkłady do wstępnego
odolejania. Dolna, wstępna część odolejacza pełni rolę zbiornika
oleju. Z tej części olej jest zabierany przez pompę oleju do układu
olejowego. W części końcowej znajdują się demistery dokładnego odolejenia.
Parownik (parowacz) PG 1800
202
Chłodnica oleju GWCO 120
Chłodnica oleju GWCO 120 jest wymiennikiem płaszczowo
-rurowym zbudowanym na bazie rur miedzianych i płaszcza stalowego. Woda przepływa wewnątrz rurek, a olej jest schładzany
w przestrzeni zewnątrz-rurowej. Wodna chłodnica oleju GWCO
120 została zaprojektowana dla temperatury oleju na wlocie do
chłodnicy 80°C i wylocie 54 do 60°C przy temperaturze wody na
wlocie 28°C i jej temperaturze na wylocie 38°C.
Pompa oleju
Śrubowa pompa oleju służy do utrzymania odpowiedniego ciśnienia oleju, zapewniając możliwość chłodzenia i smarowania sprężarki oraz regulację jej wydajności. Ciśnienie oleju w zakresie 2,5
do 3,5 bar utrzymywane jest za pomocą zaworu upustowego.
Górnicza Maszyna chłodnicza GMC 1800 wyposażona jest
w odpowiednie czujniki przeznaczone do pomiaru: ciśnienia
parowania, ciśnienia skraplania, ciśnienia oleju przed filtrem,
ciśnienia oleju przed sprężarką, temperatury tłoczenia, temperatury ssania, temperatury oleju w odolejaczu, temperatury
oleju za chłodnicą oleju, temperatury wody chłodzonej – wej5/2016
ście, temperatury wody chłodzonej – wyjście, temperatury
wody chłodzonej – łącznik pomiędzy parownikami, temperatury wody chłodzącej skraplacz – wejście, temperatury wody
chłodzącej skraplacz – wyjście, temperatury wody na wlocie
do chłodnicy oleju, temperatury wody na wylocie z chłodnicy
oleju, przepływu wody chłodzonej, przepływu wody chłodzącej skraplacz.
Górnicza Maszyna Chłodnicza GMC 1800 została wyposażona w niezbędne urządzenia zabezpieczające i umożliwiające
kontrolę jej pracy. Zabezpieczenia ograniczają możliwość wzrostu wartości ciśnień i temperatur ponad wartości dopuszczalne,
przekroczenia dopuszczalnych różnic ciśnień wpływających na
bezpieczeństwo pracy sprężarki, pompy i filtrów.
3
CHŁODNICZEJ GMC-E 1000 DO KLIMATYZACJI
GRUPOWEJ
Górnicza Maszyna Chłodnicza typu GMC-E 1000 przeznaczona jest do stosowania w instalacjach klimatyzacyjnych w zakładach górniczych. Może ona być instalowana w pomieszczeniach
niezagrożonych wybuchem metanu i pyłu węglowego. Maszynę
GMC-E 1000 opracowano specjalnie dla potrzeb klimatyzacji lokalnej, przede wszystkim w górnictwie węgla kamiennego, rud
metali, soli oraz przy drążeniu tuneli. Jej zadaniem jest schładzanie powietrza w wyrobiskach górniczych za pomocą medium pośredniego, którym jest woda. Agregat chłodniczy schładza wodę
do temperatury około 4oC, która następnie jest transportowana za
pomocą rurociągów do chłodnic powietrza. Tam odbiera ciepło
od powietrza i ponownie jest zawracana do agregatu. Maszyna
może być eksploatowana w zakładach górniczych jako urządzenie stacjonarne lub niestacjonarne. Dla tej maszyny opisano tylko
ogólnikową budowę poszczególnych bloków.
Górnicza maszyna chłodnicza GMC-E 1000 posiada budowę blokową. Podstawowym jej elementem jest blok agregatu
BA-E. W zależności od opcji zamówienia, blok agregatu uzupełniany jest o blok przyłączy wodnych BPW-E oraz blok zasilania BZ-E.
Blok agregatu BA-E składa się z agregatu chłodniczego
GMC-E 1000 i urządzenia sterującego SMC-2. Zadaniem tego
bloku jest schładzanie wody krążącej w obiegu chłodnic powietrza - agregat oraz sterowanie i monitoring urządzeń głównych
i pomocniczych wchodzących w skład instalacji klimatyzacyjnej. Blok BA-E może stanowić samodzielne urządzenie pracujące w różnych konfiguracjach z istniejącymi lub projektowanymi układami klimatyzacyjnymi. Zadaniem bloku przyłączy
wodnych BPW-E jest odfiltrowanie, przepompowanie i rozdział
wody na poszczególne aparaty zarówno w obiegu skraplacza
jak i parownika. W skład tego bloku wchodzą: pompa obiegowa
wody lodowej (pompy), filtry wody oraz armatura odcinająca.
Blok zasilania BZ-E realizuje funkcje zasilania, sterowania oraz
zabezpieczeń napędów silnikowych, automatyki i telemetrii
wszystkich urządzeń i aparatów wchodzących w skład bloków
agregatu i przyłączy wodnych. Górnicza maszyna chłodnicza
GMC-E 1000 zestawiona z w/w. bloków stanowi kompletne,
autonomiczne urządzenie klimatyzacyjne, do którego należy
doprowadzić jedynie:
- kablowe przyłącze elektroenergetyczne,
- rurociągi wody lodowej,
- rurociągi wody chłodzącej.
Do budowy agregatu użyto sprężarki typu SRC-S-985, która wyposażona jest w odolejacz, silnik elektryczny, filtr oleju i układ
regulacji wydajności. Wszystkie elementy umieszczone są w jednej zwartej obudowie.
Rys. 4. Schemat instalacji agregatu typu GMC-E 1000
5/2016
203
tomatyki zabezpieczającej i sterującej, tak jak w agregacie typu
RC360P, z tą różnicą że parownikiem jest chłodnica powietrza.
Całość umieszczona jest w kompaktowej zabudowie. Proces wytwarzania „zimna” w tym urządzeniu realizowany jest w obiegu
zamkniętym z bezpośrednim odparowaniem czynnika chłodniczego w chłodnicy powietrza
6
PRÓBY DZIAŁANIA URZĄDZENIA W SYMULOWANYCH WARUNKACH TERMICZNYCH
Badania stoiskowe przeprowadzono dla agregatu typu GMC 1800.
Rys. 5 Widok agregatu sprężarkowego typu GMC-E 1000
CHŁODNICZEJ RC360P DO KLIMATYZACJI GRUPOWEJ
4
Agregat RC360P jest przystosowany do pracy z czynnikiem
R134a. Wyposażony jest on w odpowiedni zestaw aparatów, automatyki zabezpieczającej i sterującej, umożliwiającej rozruch
i prawidłową pracę urządzenia. Podstawowe elementy składowe
agregatu są podobnej budowy jak w urządzeniu GMC1800, a są to:
• sprężarka śrubowa SR163,
• silnik elektryczny,
• dwustopniowy odolejacz poziomy OHS 163G,
• parownik PG 300,
• skraplacz SG 450,
• chłodnica oleju WCHO 30G,
• pompa oleju,
• automatyka chłodnicza,
• system sterowania.
Całość umieszczona jest w kompaktowej zabudowie. Proces wytwarzania „zimna” w tym urządzeniu realizowany jest w obiegu
zamkniętym z pośrednim odparowaniem czynnika chłodniczego
w parowniku płaszczowo-rurowym.
5
CHŁODNICZEJ RC360B DO KLIMATYZACJI BEZPOŚREDNIEJ
Agregat RC360B jest przystosowany do pracy z czynnikiem
R134a. Wyposażony jest on w odpowiedni zestaw aparatów, au-
Przebieg prób:
• zamontowano Górniczą Maszynę Chłodniczą GMC 1800 na
stoisku badawczym na wibroizolatorach oraz dokładnie wypoziomowano,
• sprawdzono kompletność i poprawność montażu urządzenia,
• sprawdzono poprawność wykonania połączeń elektrycznych
i sterowania,
• sprawdzono wyosiowanie silnika ze sprężarką,
• przeprowadzono montażową próbę szczelności instalacji
czynnika chłodniczego,
• sprawdzono podłączenie Górniczej Maszyny Chłodniczej
GMC 1800 do stoiska,
• odpowietrzono Górniczą Maszynę Chłodniczą GMC 1800,
• napełniono Górniczą Maszynę Chłodniczą GMC 1800 olejem
zgodnie z DTR,
• napełniono Górniczą Maszynę Chłodniczą GMC 1800 czynnikiem chłodniczym R404A,
• dokonano pierwszego uruchomienia na czynniku chłodniczym zgodnie ze wskazaniami DTR,
• przeprowadzono wielokrotny (4 - 6) rozruch Górniczej Maszyny Chłodniczej GMC 1800,
• sprawdzono poprawność działania sytemu sterowania i elementów regulacyjnych.
• sprawdzono poprawność działania urządzenia przy kontrolowanych parametrach pracy (min. poprawność pracy sprężarki, parownika i skraplacza),
• dokonano pomiarów przy znamionowych parametrach pracy.
Znacznym ułatwieniem badań i rejestracji parametrów było zastosowanie zdalnego monitoringu i rejestracji (komunikacja przez
modem). Parametry pracy były rejestrowane dwoma metodami tj.
tradycyjny pomiar przyrządami analogowymi i zapis w arkuszach
pomiarowych co 15 min, oraz zdalnie, automatycznie na kompu-
Rys. 6 Schemat instalacji agregatu sprężarkowego typu RC360P
204
5/2016
Rys. 7 Schemat instalacji agregatu sprężarkowego typu RC360B
terze biurowym co 5 s dla umożliwienia odtworzenia przebiegu
ewentualnych stanów awaryjnych.
Przyrządy pomiarowe zastosowane podczas prób:
a) wchodzące w skład systemu sterowania urządzenia:
Przetworniki ciśnienia:
• Aplisens PC-28, zakres 0÷30 bar;
• Aplisens PC-28, zakres -l÷8 bar;
Czujniki temperatury:
• Limatherm APTOPGN-II-70-9-M20xl,5-B-2
zakres -50÷150°C,
• Limatherm APTOPGN-1 l-80-9-M20xl,5-B-2
zakres 0÷100°C,
• sterownik z wyświetlaczem;
b) przyrządy stoiskowe:
• przepływomierz Jansen MIG23/SLF-65-I, NF 7091721
zakres od 0÷2000 1/min;
• licznik zużycia wody (wodomierz skrzydełkowy);
• manowakuometry
seria
113.53.100-R/-1…24bar/
M20x1,5 kl. 1,6;
• manometry seria 311.10 f160 zakres 0-600 kPa, kl. 0,6;
• termometry laboratoryjne zakres 0÷50 °C i 0÷100°C TRLc/R/0+50/5D/0350/001 i 0-100oC TRLc/R/0+100/5D/
0350/001;
• komputer PC do zdalnej rejestracji danych,
• czujnik zegarowy MDA10 (∆±0,005mm) – do osiowania
sprężarki i silnika;
• przyrząd do pomiaru hałasu Brűel & Kjǽr typ 1613;
• przyrząd do pomiaru drgań REUTLINGER typ
703.00.020;
• amperomierze IME typ RQ96/72/96M kl. 1,5 (pomiar na
każdej fazie);
• woltomierze IME typ RQ96/72/96M kl. 1,5 (pomiar na
każdej fazie).
Ocena prób prototypu
Dane zaczerpnięte z protokołu przeprowadzonych prób pozwalają na następującą ocenę:
• stwierdzono, że Górnicza Maszyna Chłodnicza GMC 1800
została wykonana i zmontowana zgodnie z dokumentacją
konstrukcyjną;
5/2016
• montażowa próba szczelności przestrzeni czynnika chłodniczego dała wynik pozytywny;
• rozruch Górniczej Maszynę Chłodniczej GMC 1800 przebiegał bez zakłóceń;
• system sterowania działał poprawnie zarówno w zakresie sterowania jak i zabezpieczeń;
• w czasie pracy nie wystąpiły usterki i wady mające wpływ na
poprawną pracę Górniczej Maszyny Chłodniczej GMC 1800;
• Górnicza Maszyna Chłodnicza GMC 1800 uzyskała parametry zgodne z założeniami.
Program prób w zakresie badania parametrów pracy został
wykonany w całości. Parametry pracy Górniczej Maszyny
Chłodniczej GMC 1800 notowane były co 15-30 min. w kartach pomiarowych, oraz dodatkowo na dysku komputera. Praca
Górniczej Maszyny Chłodniczej była stabilna i płynna w całym
zakresie badanych parametrów. Odnosi się to zarówno do sprężarki jak również do aparatów i całego agregatu. Uzyskane wyniki potwierdziły przyjęte założenia i wykonane obliczenia, oraz
pozwoliły na prowadzenie dalszych prac nad typoszeregiem.
7
EKSPLOATACJA AGREGATÓW WODY LODOWEJ DO
KLIMATYZACJI GRUPOWEJ
Nadzorowanie nad budową prototypów i prace badawcze pracujących maszyn nie kończą się w momencie zakończenia prób
stoiskowych, a jedynie zmienia się miejsce pracy prototypu.
Następuje przeprowadzenie prób eksploatacyjnych i to jest jeden z najważniejszych etapów badań. Pozytywny wynik prób
stoiskowych jedynie potwierdza słuszność koncepcji, funkcjonowanie urządzenia i osiąganie założonych parametrów. Próby
eksploatacyjne, to zderzenie z rzeczywistością, z normalnymi
warunkami eksploatacji i docelową obsługą często bez przeszkolenia chłodniczego, po krótkim instruktażu na miejscu pracy (podczas prób stoiskowych urządzenia są obsługiwane przez
przeszkolonych i doświadczonych serwisantów). Eksploatacja
Górniczych Maszyn Chłodniczych GMC jest zbliżona do eksploatacji agregatów sprężarkowych śrubowych, parametry pracy regulowane są przy pomocy sterownika i oprzyrządowania
pomiarowego, wymiana materiałów eksploatacyjnych takich jak
olej filtry itp. są bez zmian. Jednak bardzo dużym ułatwieniem
w urządzeniach przeznaczonych do klimatyzacji grupowej jest
205
Przykładowe wyniki pomiarów:
Wielkość mierzona, lub wyliczana
Pomiar
Temperatura odparowania
Temperatura skraplania
Położenie suwaka
Temperatura tłoczenia
Temperatura oleju w odolejaczu
Ciśnienie odparowania
Ciśnienie skraplania
Temperatura wody na wlocie do parownika I
Temperatura wody na rurociągu łączącym parowniki
Temperatura wody na wylocie z parownika II
Przepływ wody przez parownik
Oznacz.
Jedn.
Parametry
Pomiar 1
0,2
46,4
72
1533,0
70,7
70,5
5,0
20
12,9
Parametry Pomiar 2
-0,2
45,4
72
1499,0
67,1
66,6
5,0
19,6
11,2
Parametry Pomiar 3
0,3
43,1
58
1464,0
67,1
67,1
5,0
18,6
11,7
To
Tk
H
Qo
Ttł
T1
po
pk
Tw5
Tw7
Tw6
Vp
[oC]
[oC]
[%]
[kW]
[oC]
[oC]
[bar]
[bar]
[oC]
[oC]
[oC]
[m3/h]
4,0
148
2,5
149
3,2
149
Pomiar
Położenie suwaka
Oznacz.
Jedn.
Parametry
Pomiar 4
Parametry Pomiar 5
Parametry Pomiar 6
To
Tk
H
Ttł
T1
po
pk
Tw5
Tw7
Tw6
Vp
[oC]
[oC]
[%]
[oC]
[oC]
[bar]
[bar]
[oC]
[oC]
[oC]
[m3/h]
0
45,4
75
69
68,5
5,0
19,6
13,8
0
44,7
75
68,3
66,9
5,0
19,1
13,1
0
19,7
73
68,3
67,8
5,0
19,7
13,6
4,5
130
4,0
129
4,3
130
Oznacz.
Jedn.
Parametry
Parametry Parametry Pomiar 7
Pomiar 8
Pomiar 9
Pomiar
To
[oC]
0
0
-0,2
47
Tk
[ C]
44,8
44,7
Położenie suwaka
H
[%]
48
51
51
Ttł
[oC]
70
70
72,1
T1
[oC]
70
69,7
71,6
po
[bar]
5,0
5
4,9
pk
[bar]
19,2
19,3
20,3
Tw5
[oC]
11,7
11,9
11,2
Tw7
[oC]
Tw6
[oC]
3,5
3,2
3
Vp
[m3/h]
129
130
130
Oznacz.
Jedn.
o
Pomiar
Parametry
Parametry Parametry Pomiar 10
Pomiar 11
Pomiar 12
To
[oC]
0
0
0
Tk
[oC]
19,6
44,5
45,5
Położenie suwaka
H
[%]
56
51
52
Ttł
[oC]
70,5
69
70,7
T1
[oC]
70
68,8
70,9
po
[bar]
5
5
5
pk
[bar]
19,6
19,1
19,6
Tw5
[oC]
11,9
11,2
11,2
Tw7
[oC]
Tw6
[oC]
3,2
3,0
3,2
Vp
[m3/h]
130
130
130
206
5/2016
Rys. 8 Schemat instalacji stanowiska do wykonania prób agregatu sprężarkowego typu GMC 1800
zblokowanie wszystkich aparatów, armatury i automatyki w jednym miejscu, co usprawnia ich obsługę i eksploatację. W wyniku obserwacji eksploatowanych urządzeń, w celu ułatwienia
obsługi agregatów do klimatyzacji grupowej, ich funkcjonalności, trwałości, niezawodności i zmniejszenia zużycia energii,
rozbudowano mikroprocesorowy system sterowania o opomiarowanie i sterowanie dodatkowymi urządzeniami takimi jak
np. chłodnice wyparne, czy chłodnice powietrzne. Ważnym
czynnikiem przemawiającym za stosowaniem agregatów wody
lodowej do klimatyzacji grupowej jest zastosowanie sprężarek
śrubowych, nie tylko ze względu na ich moc i mniejsze gabaryty
w porównaniu do sprężarek tłokowych, ale przede wszystkim na
długie okresy remontowe. W warunkach kopalnianych wykonywanie remontów na miejscu lub transportowanie sprężarki na
powierzchnię ziemi jest bardzo uciążliwe i bardzo kosztowne.
P
ODSUMOWANIE I WNIOSKI
Górnicze Maszyny Chłodnicze zbudowane na bazie sprężarek
śrubowych, ze względu na ich dużą trwałość, niezawodność, łatwość obsługi, w tym regulacji wydajności znajdą swoje miejsce
w górnictwie. Duże Górnicze Maszyny Chłodnicze o działaniu
pośrednim zabudowane w specjalnych komorach w pobliżu
szybu, gdzie zgromadzone są wszystkie urządzenia dużej mocy
5/2016
takie jak silniki kompresorów i pomp wody, oraz systemy sterowania co znacząco wpływa na obniżenie kosztu doprowadzenia
energii elektrycznej i kosztów eksploatacji. W efekcie wypierają
one małe agregaty do klimatyzacji lokalnej o działaniu pośrednim zbudowane na bazie sprężarek tłokowych. Niebagatelną
rolę w eksploatacji Górniczych Maszyn Chłodniczych o działaniu pośrednim spełnia znikome zużycie części i długie okresy
między remontowe, oraz bardzo duża trwałość sprężarek. Pośrednim nośnikiem ciepła jest tu woda, którą można łatwo transportować w dowolne miejsce za pomocą szeregu izolowanych
rurociągów. Nowoczesny agregat typu RC 360B z bezpośrednim odparowaniem czynnika chłodniczego w chłodnicy powietrza zbudowany na bazie sprężarki śrubowej również zalicza się
do grupy agregatów o dużej żywotności. Okresowa jego obsługa
(przeglądy) sprowadza się do sprawdzenia rejestru parametrów
w systemie sterowania, czyszczenia filtrów oleju, sprawdzenia
oleju oraz ewentualnej jego wymiany. Zarówno próby stoiskowe jak i praca urządzenia zamontowanego w miejscu swojego
przeznaczenia potwierdziły prawidłowość założeń konstrukcyjnych oraz ich funkcjonalność w warunkach eksploatacyjnych.
Dotychczasowe doświadczenia z eksploatacji, a zwłaszcza dane
z monitoringu potwierdzają przypuszczenia, że założone parametry pracy są znacznie przekraczane. Również w tych warunkach Górnicza Maszyna Chłodnicza GMC1800 pracuje prawidłowo.
&
207

„PZL-DĘBICA” S.A. - Technika chłodnicza i klimatyzacyjna

Transkrypt

Podobne dokumenty

Kliknij aby pobrać dokument w formacie PDF

„PZL-Dębica” SA - Klimatyzacja.pl

Kliknij aby pobrać dokument w formacie PDF

1) SZAFA CHŁODNICZA S-500K Wersja - PHU "STAN-MAR"

stronie - GMC Poland

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Seminarium

Page 50 of - Technika chłodnicza i klimatyzacyjna

tabela wartości paczek światecznych dla dzieci