คู่มือระบบทำความเย็นแบบแร็ค: การออกแบบ การกำหนดขนาด และหน่วยควบแน่น

ส่วนประกอบหลักที่ประกอบเป็นระบบแร็ค

ชั้นวางแบบขนานทั่วไปสร้างขึ้นจากชุดชิ้นส่วนที่กำหนดไว้ โดยแต่ละชิ้นทำหน้าที่เฉพาะในวงจรทำความเย็น:

• คอมเพรสเซอร์ — โดยปกติจะมีคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ เลื่อน หรือสกรูสองถึงแปดตัวต่อท่อขนานกับหัวดูดทั่วไป
• คอนเดนเซอร์ - ปฏิเสธความร้อนที่ถูกดูดซับจากช่องแช่เย็น สามารถระบายความร้อนด้วยอากาศ ระบายความร้อนด้วยน้ำ หรือแบบระเหย ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและความพร้อมของน้ำ
• ตัวรับ — เก็บสารทำความเย็นของเหลวและความผันผวนของบัฟเฟอร์ในประจุของระบบเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง
• ระบบแยกน้ำมันและระบบจัดการน้ำมัน — ส่งน้ำมันหล่อลื่นกลับไปยังคอมเพรสเซอร์ที่ใช้ห้องข้อเหวี่ยงหรือถังเก็บน้ำมันร่วมกัน
• ท่อร่วมดูดและจ่าย — ส่วนหัวเหล็กที่เชื่อมต่อคอมเพรสเซอร์ทุกตัวเข้ากับแรงดันด้านต่ำและด้านสูงเท่ากัน
• ตัวควบคุม — ไมโครโปรเซสเซอร์หรือ PLC ที่เปิดและปิดคอมเพรสเซอร์ จัดการแรงกดที่ส่วนหัว และบันทึกสัญญาณเตือน

เมื่อคอนเดนเซอร์และคอมเพรสเซอร์อย่างน้อยหนึ่งตัวถูกบรรจุเป็นหน่วยปิดผนึกหรือกึ่งสุญญากาศเพียงตัวเดียว แทนที่จะกระจายไปทั่วชั้นวาง ผลลัพธ์ก็คือสิ่งที่อุตสาหกรรมเรียกว่า หน่วยควบแน่น — บล็อกแบบครบวงจรที่สามารถแยกเดี่ยวสำหรับโหลดเดี่ยวหรือจับคู่กับหน่วยควบแน่นอื่นๆ ที่ป้อนเครือข่ายท่อที่ใช้ร่วมกัน

ประเภทของคอมเพรสเซอร์ที่ใช้กับชั้นวางสมัยใหม่และวิธีเปรียบเทียบ

การเลือกคอมเพรสเซอร์มีส่วนกำหนดการตัดสินใจอื่นๆ เกือบทั้งหมดบนชั้นวาง ตั้งแต่ระดับเสียงไปจนถึงความสามารถในการเปิดเครื่อง ไปจนถึงค่าบำรุงรักษาระยะยาว ชั้นวางแบบขนานส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นในปัจจุบันใช้ตระกูลคอมเพรสเซอร์สามตระกูล ซึ่งมักจะผสมประเภทต่างๆ บนเฟรมเดียวกันเพื่อสร้างความสมดุลระหว่างขั้นตอนความจุกับความน่าเชื่อถือ

คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ

คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบยังคงพบเห็นได้ทั่วไปบนชั้นวางที่มีอุณหภูมิต่ำ เนื่องจากสามารถทนต่ออัตราส่วนการอัดที่สูงกว่าซึ่งพบในการใช้งานในช่องแช่แข็งได้ดีกว่าคอมเพรสเซอร์แบบสโครล มีกลไกเรียบง่าย ได้รับการซ่อมบำรุงอย่างกว้างขวาง และมีจำหน่ายในขนาดความจุที่หลากหลาย แต่สร้างการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนมากกว่าตัวเลือกสกรอลล์ และมีชิ้นส่วนที่สึกหรอ เช่น วาล์วและลูกสูบ ซึ่งจำเป็นต้องสร้างใหม่ในที่สุด

คอมเพรสเซอร์แบบสโครล

คอมเพรสเซอร์แบบสโครลครองชั้นวางอุณหภูมิปานกลางในซูเปอร์มาร์เก็ตและห้องเย็นเชิงพาณิชย์ขนาดเบา การออกแบบแบบวงโคจร-เลื่อนมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยกว่าคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ ทำงานเงียบกว่า และทนต่อการกระแทกของของเหลวได้ดีกว่า ซึ่งช่วยลดความล้มเหลวร้ายแรงระหว่างการเปลี่ยนการละลายน้ำแข็ง คอมเพรสเซอร์แบบสโครลมักจะถูกสเตจตามขั้นตอนความจุคงที่ เว้นแต่จะจับคู่กับรุ่นดิจิทัลหรือรุ่นความเร็วแปรผัน

สกรูคอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์แบบสกรูปรากฏบนชั้นวางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในคลังสินค้าห้องเย็นและโรงงานแปรรูปอาหารซึ่งมีกำลังการผลิตรวมหลายร้อยตัน มีการปรับกำลังการผลิตอย่างต่อเนื่องผ่านวาล์วแบบเลื่อน มีความน่าเชื่อถือสูงที่โหลดเต็มที่ และมีระยะเวลาการให้บริการนาน แต่มีต้นทุนล่วงหน้าที่สูงกว่า และต้องการช่างเทคนิคที่ได้รับการฝึกอบรมสกรูคอมเพรสเซอร์โดยเฉพาะ

การติดตั้งชั้นวางเก่าแทนการเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด

ไม่จำเป็นต้องรื้อชั้นวางเก่าทุกอันออก เมื่อโครงเหล็ก ท่อ และส่วนประกอบโครงสร้างหลักยังคงอยู่ในสภาพดี การปรับปรุงตามเป้าหมายสามารถยืดอายุการใช้งานและปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยต้นทุนการเปลี่ยนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

• การเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์ความเร็วคงที่ด้วยหน่วยความเร็วแปรผันหรือดิจิตอลหนึ่งหน่วยช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการโหลดชิ้นส่วนโดยไม่ต้องสร้างชั้นวางใหม่ทั้งหมด
• การอัพเกรดตัวควบคุมแร็คเป็นแพลตฟอร์มไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยจะเพิ่มการตรวจสอบระยะไกล การวินิจฉัยที่ดีขึ้น และการควบคุมแรงกดที่ศีรษะที่แม่นยำยิ่งขึ้น
• การเปลี่ยนคอนเดนเซอร์ที่เก่าแล้วด้วยคอยล์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าสามารถลดแรงกดที่ส่วนหัวและลดการดึงพลังงานของคอมเพรสเซอร์ได้ แม้ว่าคอมเพรสเซอร์จะยังอยู่กับที่ก็ตาม
• การเปลี่ยนสารทำความเย็นไปใช้ส่วนผสม GWP ที่ต่ำกว่า ซึ่งเข้ากันได้กับส่วนประกอบที่มีอยู่ สามารถยืดอายุการใช้งานที่เป็นไปตามข้อกำหนดของชั้นวางได้ เนื่องจากสารทำความเย็นรุ่นเก่าเผชิญกับความพร้อมในการใช้งานที่เข้มงวด

การประเมินชุดติดตั้งเพิ่มเติมควรเริ่มต้นด้วยการประเมินชั่วโมงการทำงานของคอมเพรสเซอร์และสภาพท่ออย่างตรงไปตรงมา เนื่องจากการลงทุนในการควบคุมและการอัพเกรดคอนเดนเซอร์บนชั้นวางที่มีคอมเพรสเซอร์ใกล้หมดอายุการใช้งานมักจะให้ผลตอบแทนที่ไม่ดี