CO 2 Radialkolbenverdichter (transkritisch)

Transkript

1 CO 2 Radialkolbenverdichter (transkritisch) Auf einen Blick Einsatzgrenzen und Leistungsdaten Technische Daten Maße und Anschlüsse Lieferumfang

2 Radialkolbenverdichter (transkritisch) - Auf einen Blick In Zusammenarbeit mit der Firma Obrist Engineering GmbH, die sich ebenfalls seit Jahren mit der Entwicklung von CO2 Komponenten beschäftigt und auf diesem Gebiet über mehrere atente verfügt, hat Bock einen neuen Radialkolbenverdichter entwickelt. Durch die kreisrunde Anordnung der Zylinder in einer Ebene und der Kombination mit CO 2 als Arbeitsmedium realisieren sich extrem kleine Abmessungen. Ein idealer Verdichter mit Zukunftspotential - vom kleinen bis mittleren Leistungsbereich. Durch seine bestechend kleine Baugröße, der universellen Einbaumöglichkeiten (liegend oder stehend) sowie der 6-Zylinder Ausführung kreisrund angeordnet auf einer Ebene, ergeben sich völlig neue Dimensionen im Anwendungsspektrum sowie im Ausbaupotential des Verdichters selbst (Mögliche Betriebsdrücke bis 130 bar). Wichtige Hinweise --Transkritische CO 2 Anwendungen sind nach wie vor in der Entwicklungsphase -- Sie erfordern eine komplett neue Systemtechnik und Regelung -- Sie sind keine generelle Lösung zur Substitution von F-Gasen --Wir weisen deshalb ausdrücklich darauf hin, dass alle Angaben in diesem Kapitel nach unserem derzeitigen Erkenntnisstand gemacht wurden und sich auf Grund der Weiterentwicklung jederzeit ändern können. --Verdichter können nur für ausgewählte rojekte bereitgestellt werden Verfügbare Modelle RKX26/31-4 CO 2 T RKX26/31-2 CO 2 T Hubvolumen 50 Hz 2,7 m 3 /h ( /min) 5,4 m 3 /h ( /min) Das Kältemittel CO 2 Kohlendioxid (CO 2 ) ist in der Kältetechnik unter der Bezeichnung R744 bekannt und verfügt über eine lange Tradition. Es ist ein farbloses, unter Druck verflüssigtes Gas mit schwach säuerlichem Geruch beziehungsweise Geschmack. Kohlendioxid besitzt kein Ozonabbaupotenzial (OD = 0) und in der Verwendung als Kältemittel in geschlossenen Kreisläufen einen vernachlässigbaren direkten Treibhauseffekt (GW = 1). Es ist nicht brennbar, chemisch inaktiv und schwerer als Luft. Auf den Menschen wirkt Kohlendioxid erst bei hohen Konzentrationen narkotisierend und erstickend. Da die Energieeffizienz von Kohlendioxid gegenüber anderen Kältemitteln geringer ist, wird in jüngster Zeit besonders daran gearbeitet, die Anlagentechnik für spezifische Anwendungen zu optimieren. Kohlendioxid ist in sehr großen Mengen natürlich vorhanden. Besonderheiten CO 2 transkritisch Auf Grund der hohen Drucklage von CO 2 und der niedrigen Temperatur des kritischen unktes von 31 C (74 bar) treten bei höheren Temperaturen am Wärmeübertrager transkritische Betriebsbedingungen auf. In diesem Fall kann das Kältemittel CO 2 im Vergleich zu unterkritischen Anwendungen nicht mehr verflüssigt werden. Das Kältemittelgas wird in diesem Fall in einem Gaskühler enthitzt. Die Temperatur und der Druck sind im Vergleich zum unterkritischen Betrieb nicht mehr voneinander abhängig. Ein besonderes Merkmal in diesen Betriebspunkten ist die notwendige Regelung des Hochdruckes auf den sogenannten optimalen Hochdruck. Dabei sollte die größt mögliche Enthalpiedifferenz am Verdampfer und die geringst mögliche Leistungsaufnahme des Verdichters erreicht werden. Dadurch wird die maximale Kälteleistungszahl (CO) der Anlage erzielt. In der Anlage ist hierfür ein zusätzliches Ventil nach dem Hochdruckwärmetauscher mit intelligenter Steuerung notwendig. Weitere Zusatzinformationen siehe Bock Software. = 35 C = 40 C = 45 C = 50 C = Gaskühleraustrittstemperatur Randbedingungen: istentrope Verdichtung Verdampfungsdruck = 40 bar mit innerem Wärmetauscher 124 I

3 Radialkolbenverdichter (transkritisch) - Auf einen Blick Besondere Merkmale - Einfache Gesamtkonstruktion, ausgerichtet auf die speziellen Anforderungen im transkritischen Bereich - Nur zwei Flächendichtungen am gesamten Verdichter (Gehäusedeckel, E-Klemmbrett) - Topfförmiges, geschlossenes Gehäuse aus Sphäroguß für maximale Druckfestigkeit - Kompletter Triebsatz im Gehäuse integriert, keine Zylinderdeckel erforderlich - Nur wenige und kleine hochdruckführende Räume - Arbeitsweise der Ventile nach dem Gleichstromprinzip, Sauggas wird in einer Richtung durch die Kolben geschoben und verdichtet. Keine Gaswechselbewegungen, minimalste Gaspulsationen - Zentrifugalschmierung mit integrierter Ölabscheidung - Beste Betriebscharakteristik durch 6-Zylinder-Anordnung kreisrund, auf einer Ebene - Reichlich dimensionierte Antriebsmotoren, teilsauggasgekühlt, in 2- und 4-poliger Ausführung (2.900 und /min) - Saug- und Druckanschlüsse über Schneidringverschraubungen für Stahlrohre (ohne Absperrventile) - Druckentlastungsventile für Saug- und Druckbereich - Elektroanschlusskasten I65 mit Bock Motorschutz M Typschlüssel Radialkolbenverdichter (transkritisch) RKX26 / 31-4 CO 2 T Transkritisch CO 2 Ausführung olzahl Hubraum Zylinderzahl Baugröße Esteröl-Füllung Baureihe 1) ) RK = Radialkolben I 125

4 Radialkolbenverdichter (transkritisch) - Einsatzgrenzen Einsatzgrenzen RKX26/31-2 CO 2 T RKX26/31-4 CO 2 T 1 Uneingeschränkter Anwendungsbereich t O t Oh p O Verdampfungstemperatur ( C) Sauggasüberhitzung (K) Saugdruck (bar) Hochdruck (bar) Max. zulässiger Überdruck (L/H) 1) : 90/130 bar 1) L = Niederdruck H = Hochdruck 1 RKX26/31-4 CO 2 T minimale Verdampfungstemperatur t O = -5 C (30,4 bar) Hinweise Einsatzgrenzen Der Verdichterbetrieb ist innerhalb der dargestellten Einsatzgrenzen-Diagramme möglich. Grenzbereiche sollten nicht als Auslegungs- oder Dauerbetriebspunkt gewählt werden. Leistungsdaten Die Leistungsdaten für CO 2 basieren auf K Sauggasüberhitzung bei 50 Hz. Bei subkritischen Einsatzbedingungen findet keine Flüssigkeitsunterkühlung statt. Die Leistungsdaten bei transkritischen Einsatzbedingungen werden nahe dem optimalen Hochdruck angegeben. Der optimale Hochdruck ist dabei auf einen idealen Kreisprozess bezogen. Umrechnungsfaktor für 60 Hz = 1,2 Hinweise Kältemaschinenöl Die Verdichter sind mit Bock C120E, einer speziellen Ölfüllung ausgestattet, welche direkt bei Bock erhältlich ist. Hierbei handelt es sich um thermisch hochbelastbares synthetisches Esteröl, das eine gute Mischbarkeit/Löslichkeit mit CO 2 aufweist. Es besitzt ein spezielles Additiv, welches die Verdichter auch unter extremen Belastungen - wie sie in CO2 Anlagen herrschen, sicher vor Verschleiss schützt. Dieses Öl kann sowohl in transkritischen als auch in unterkritischen Anlagen eingesetzt werden. 126 I

5 Radialkolbenverdichter (transkritisch) - Leistungsdaten CO 2 Leistungsdaten 50 Hz Typ Kälteleistung O [W] Leistungsaufnahme e [kw] Verdampfungstemperatur C RKX26/31-4 CO 2 T RKX26/31-4 CO 2 T t c C SUBKRITISCH C Subkritische Leistungsdaten 50 Hz Bezogen auf K Sauggasüberhitzung ohne Flüssigkeitsunterkühlung Transkritische Leistungsdaten 50 Hz Bezogen auf K Sauggasüberhitzung TRANSKRITISCH , ,85 2, ,90 2,25 2, ,00 2,35 2,55 2, , 2,45 2,70 2,85 2, ,35 2,65 2,90 2,95 2, ,90 3, 3,20 3,30 3, ,60 3,65 3,60 3,50 3, ,00 4,00 4,05 3,85 3, ,75 4,65 4,75 4,30 3,45 t c = Verflüssigungstemperatur = Gaskühleraustrittstemperatur = Druck am Verdichteraustritt [bar] Die Leistungsdaten werden bei einem Hochdruck angegeben, der nahe am optimalen Hochdruck liegt. Der optimale Hochdruck ist dabei auf einen idealen Kreisprozess bezogen. Der optimale Hochdruck liegt außerhalb der Einsatzgrenzen. Leistungsdaten werden bei maximal möglichem Hochdruck angegeben. I 127

6 Radialkolben Verdichter (transkritisch) - Leistungsdaten CO 2 Leistungsdaten 50 Hz Typ Kälteleistung O [W] Leistungsaufnahme e [kw] Verdampfungstemperatur C RKX26/31-2 CO 2 T RKX26/31-2 CO 2 T t c C SUBKRITISCH C TRANSKRITISCH ,45 4,45 4,35 4, ,85 4,90 4,85 4,70 4, ,25 5,35 5,35 5,25 5, 4, ,70 5,80 5,80 5,75 5,65 5,45 5, ,15 6,25 6,30 6,30 6,20 6,05 5,75 5, ,45 6,55 6,55 6,50 6,40 6,20 5,90 5, ,20 7,20 7,15 7,30 7, 6,80 6, ,30 8,20 8,00 7,80 7,65 6, ,00 8,80 8,80 8,45 7,85 6, ,00 9,70 9,55 8,85 7,85 Subkritische Leistungsdaten 50 Hz Bezogen auf K Sauggasüberhitzung ohne Flüssigkeitsunterkühlung t c = Verflüssigungstemperatur = Gaskühleraustrittstemperatur = Druck am Verdichteraustritt [bar] Transkritische Leistungsdaten 50 Hz Bezogen auf K Sauggasüberhitzung Die Leistungsdaten werden bei einem Hochdruck angegeben, der nahe am optimalen Hochdruck liegt. Der optimale Hochdruck ist dabei auf einen idealen Kreisprozess bezogen. Der optimale Hochdruck liegt außerhalb der Einsatzgrenzen. Leistungsdaten werden bei maximal möglichem Hochdruck angegeben. 128 I

7 Radialkolbenverdichter (transkritisch) - Technische Daten RKX Zylinderzahl Hubvolumen 50 / 60 Hz Spannung 1 Elektrische Daten 3 Gewicht Anschlüsse 5 Ölfüllung Max. Max. Anlaufstrom Druckleitung DV Saugleitung SV Betriebsstrom Leistungs- (Rotor blockiert) aufnahme 2 2 Typ m³/h A kw A kg mm mm Ltr. / Y / Y RKX26/31-4 CO2 T 6 2,70 / 3, ,3 / 8, / ,0 RKX26/31-2 CO2 T 6 5,40 / 6, / 23,6 230 / ,0 Ölsumpfheizung V /60 Hz (Serie) -- TC Heizung, W, selbstregulierend i Erläuterungen: 1 2 Ölsumpfheizung ist grundsätzlich erforderlich wegen hoher CO2-Löslichkeit im Öl. Toleranz (± %) bezogen auf den Mittelwert des Spannungsbereichs. Andere Spannungen und Stromarten auf Anfrage. Max. Betriebsstrom / max. Leistungsaufnahme für die Auslegung von Schützen, Zuleitungen und Sicherungen berücksichtigen. Schütze: Gebrauchskategorie AC Alle Angaben basieren auf dem Mittelwert des Spannungsbereichs V / V Y Hz V / V Y Hz Schneidringverschraubung für Stahlrohre I 129

8 Radialkolbenverdichter (transkritisch) - Maße und Anschlüsse RKX26 CO 2 T RKX26/31-4 CO 2 T RKX26/31-2 CO 2 T ca H L1 DV SV B A ca.300 ca.125 J ca F 4x ca Massenschwerpunkt Maße in mm Anschlüsse RKX26 CO 2 T SV DV Saugleitung Druckleitung Siehe technische Daten! Seite 129 A Anschluß Saugseite, nicht absperrbar 1 / 8 " NTF B Anschluß Druckseite, nicht absperrbar 1 / 8 " NTF F Ölablaß G 1 / 4 " H Stopfen Ölfüllung G 1 / 4 " J Ölsumpfheizung Ø 15 mm L1 Wärmeschutzthermostat 1 / 8 " NTF Maße für Schwingungsdämpfer Typ Ø a b c d mm mm mm mm RKX26 CO 2 T M I

9 Radialkolbenverdichter (transkritisch) - Maße und Anschlüsse Lieferumfang RKX26 CO 2 T Halbhermetischer Sechszylinder-Radialkolbenverdichter mit Antriebsmotor für Direktstart - 2- bzw. 4-polige Ausführung V / V Y Hz V / V Y Hz Einteiliges Verdichtergehäuse Wicklungsschutz mit Kaltleiterfühlern und elektronischem Auslösegerät Bock M Wärmeschutzthermostat (Kaltleiter-Fühler) I67 Ölsumpfheizung V /60 Hz, W - TC-Heizung selbstregulierend Ölfüllung: Bock C120E 1) Verdichter Druckentlastungsventil Saug- und Druckseitig Anschlußmöglichkeit für Saug- und Druckleitung ohne Absperrventile Ausführung als Schneidringverschraubung für Stahlrohre Schutzgasfüllung 4 Schwingungsdämpfer als Beipack 1) Auch als Nachfülleinheit im 1 oder 5 Liter Gebinde erhältlich I 131