Das Tieftemperatur-Gefrieren ist der anspruchsvollste Teil der Kältetechnik. Je niedriger die Verdampfungstemperatur, desto größer das Druckverhältnis der einstufigen Verdichtung, und die Austrittstemperatur steigt entsprechend, was Effizienz und Zuverlässigkeit senkt und im schweren Fall die Schmierung und die Motorlebensdauer beeinträchtigt. Die traditionelle Branchenlösung ist ein Zweistufenverdichtungssystem, doch mit zwei Verdichtern, einem Zwischenkühler, Ölkreisläufen und Steuerungssystemen, alle separat, bringt es ein sperriges Aggregat, komplexe Verrohrung und höhere Steuerungskosten mit sich.
Die Antwort des Schrauben-Kältemittelverdichters der Fusheng SST-Serie ist, die Zweistufenverdichtung in ein einziges Verdichteraggregat zu integrieren: ein Schraubenpaar für die Niederdruckstufe, ein Scroll-Paar für die Hochdruckstufe, direkt von einem Synchronmotor angetrieben, mit einem Hubvolumen von 100–170 m³/h und Unterstützung der Kältemittel R22, R404A und R507. Die Zweistufenverdichtung in einer einzigen Maschine zu vollenden, ist ihr prägendstes Merkmal.
Jede Stufe höheren Druckverhältnisses erhöht die Austrittstemperatur. Muss die einstufige Verdichtung ein sehr großes Druckverhältnis überspannen, kann die Austrittstemperatur den sicheren Bereich überschreiten, was die Schmierstoffleistung verschlechtert und die thermische Verformung der Rotoren verstärkt und echte langfristige Risiken hinterlässt. Indem die Zweistufenverdichtung das Druckverhältnis in zwei Schritte teilt, lässt sie jede Stufe unter schonenderen Bedingungen arbeiten und ist der sicherere Weg für Tieftemperatursysteme. Das Problem ist, dass ein traditionelles Zweistufenschema aus zwei getrennten, in Reihe geschalteten Verdichtern besteht, was Volumen, Verrohrung und Steuerungskomplexität vervielfacht.
Der Ansatz von SST ist, die beiden Verdichtungskonstruktionen jeweils ihre Aufgabe tun zu lassen: eine Schraube für die Niederdruckstufe, die Sauggas mit großem Volumenstrom kontinuierlich und stabil handhabt; ein Scroll für die Hochdruckstufe, das auch bei kleinerem Volumenstrom effizient bleibt. Die ideale Kombination aus Schraube und Scroll liefert eine insgesamt effizientere und energiesparendere Leistung.
Noch wichtiger: Die Scroll-Konstruktion löst das Leckagedreieck-Problem der Schraube im Hochdruckabschnitt – ein einziger konstruktiver Unterschied, der den volumetrischen Wirkungsgrad der Hochdruckstufe unmittelbar verbessert. Zugleich verringert die Vereinigung der beiden Verdichtungsstufen in einem Verdichteraggregat die Stellfläche des Aggregats stark und schafft Platz im Maschinenraum.
SST nutzt einen Direktantrieb durch Synchronmotor. Das Entfallen des Zwischenübertragungsglieds reduziert Verluste im Energieübertragungsweg und beseitigt eine Komponente, die routinemäßige Wartung benötigt; und bei kompakterer Konstruktion ist die Abstimmung von Drehzahl und Zweistufenverdichtung zudem leichter präzise zu gestalten. Für ein Kälteaggregat, das langfristige Stabilität und geringe Wartung anstrebt, ist dies ein echter Vorteil.
SST enthält einen Economizer-Anschluss, der die Leistungseffizienz des Systems wirksam verbessern kann. Zudem kann es mit VSD verwendet werden, mit einem Abwärts-Frequenzbetriebsbereich von 20–60 Hz und einem Aufwärts-Frequenzbetriebsbereich von 20–80 Hz, wodurch die Drehzahl des Aggregats an tatsächliche Laständerungen angepasst wird und Energieverschwendung bei Teillast vermieden wird. Ein hocheffizienter Motor stellt sicher, dass das Aggregat über jeden Anwendungsbereich hinweg höhere Leistung erreicht. Für ein Gefriersystem, dessen Last nicht konstant ist, bedeutet diese Kombination beherrschbarere Betriebskosten.
Was die Rotoren betrifft, so nutzt SST das asymmetrische 5:6-Rotorprofil von Fusheng, mit Rotoren, die auf einem britischen HOLROYD-Rotorbearbeitungszentrum und deutschen KAPP- und KLINGELNBERG-Präzisions-Rotorschleifmaschinen geformt werden. Profil und Bearbeitungspräzision bestimmen zusammen den volumetrischen Wirkungsgrad und die Laufruhe des Aggregats.
| Position | Spezifikation |
|---|---|
| Modell | Schrauben-Kältemittelverdichter der SST-Serie |
| Verdichtungskonstruktion | Zweistufig in einem Aggregat (Niederdruck-Schraube + Hochdruck-Scroll) |
| Hubvolumen | 100 – 170 m³/h |
| Kältemittel | R22 / R404A / R507 |
| Antrieb | Direktantrieb durch Synchronmotor |
| Rotorprofil | Asymmetrisches Fusheng-5:6-Profil |
| VSD-Bereich (abwärts) | 20 – 60 Hz |
| VSD-Bereich (aufwärts) | 20 – 80 Hz |
| Economizer-Anschluss | Unterstützt |
Aus den Spezifikationen wird die Positionierung von SST klar: Ein Hubvolumen von 100–170 m³/h liegt im mittleren bis oberen Bereich, und mit der Zweistufenkonstruktion in einem Aggregat passt es zu Projekten, die klare Tieftemperaturanforderungen haben und zugleich ein kompaktes Aggregat und einfache Steuerung wünschen. Die Abdeckung der Kältemittel R22, R404A und R507 lässt es zudem zu Kältesystemen mit unterschiedlichen Temperaturbereichen und unterschiedlichen Umweltanforderungen passen.
Die technische Herausforderung der Tieftemperaturkühlung war nie nur, wie kalt es werden kann, sondern wie Effizienz und Zuverlässigkeit bei tiefen Temperaturen zugleich erhalten bleiben. Mit ihrer Zweistufenkonstruktion in einem Aggregat aus Niederdruck-Schraube und Hochdruck-Scroll bringt die SST-Serie die Stärken zweier Verdichtungsformen in ein einziges Verdichteraggregat und senkt zugleich Größe und Steuerungskomplexität. Für Anwender, die an einem Tieftemperatur-Gefrierschema arbeiten, ist sie eine Option, die einen eingehenden Vergleich verdient.
| Fusheng 5 | 6 asymmetrisches Rotorprofil, bearbeitet auf HOLROYD-Rotorbearbeitungszentren aus Großbritannien und fertiggestellt auf KAPP- und KLINGELNBERG-Präzisionsrotorschleifmaschinen aus Deutschland, dann vermessen auf ZEISS- und LEITZ-Koordinatenmessgeräten. |
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