案例分析！磁悬浮无油压缩机，确保长期稳定性能

　　【冷水机】大型建筑物的制冷通常都使用风冷或水冷冷水机组，据统计，在9000m2以上的建筑物中，大约有39%使用冷水系统作为冷源，而冷水系统亦采用了各种不同的压缩机技术。正确选择冷水机组与压缩机，不仅需要专业工程师确定建筑物的制冷负荷与冷水机组制冷能力1，还要通过计算，比较每冷吨制冷量的能耗和运行成本，确定不同系统之间的投资回报率。

专业工程师和楼宇业主在购买新机组时，自然会关注机组的效率评级，评估冷水机组的年能耗。但是，除了冷水机组的额定性能外，还有一个变量值得考虑:冷水机组和冷水机组压缩机投入实际运行后能否保持其额定性能？

我们从许多第三方发表的研究报告中了解到，影响冷水机组性能的主要因素之一是机组压缩机使用的润滑油。润滑油主要用于形成密封，防止制冷剂回流到吸入口，润滑压缩机轴承、齿轮和轴封。在运行过程中，随着时间的推移，油被制冷剂带走，并在整个系统中循环。最后，油覆盖在热交换管上，形成热障，会降低效率，也就是出现所谓的“油污”问题。

几个独立的第三方详细研究了“油污染”对机组性能的影响，包括:

当系统中的油浓度为10%时，传热比从1.0降低到0.65。2

根据我国清华大学发布的研究报告，润滑油运行5年后效率损失10%，10年后效率损失20%。三

在其他情况下，性能降低30%；四

除了机油污染，随着运行时间的增加，还有另一个影响性能的因素。另一项研究表明，传统油润滑压缩机(尤其是螺杆式压缩机)在运行过程中，由于严重的轴承磨损和容量滑动损坏，性能严重下降。这些研究的结论是，螺杆式压缩机在开始运行后的五年内，磨损会严重影响性能，运行15年后，平均性能下降高达26%。

为了避免机械磨损和润滑油导致的性能下降，丹佛斯推出了一种无油轴承变频离心密封压缩机——丹佛斯涡轮压缩机。采用这种类型的压缩机后，冷却器制造商可以省去复杂的油系统来润滑机械压缩机的轴承。

综上所述，虽然在理论上，无油封闭式离心压缩机的设计可以避免传统油润滑压缩机因摩擦和油污染而导致的效率衰减和维护问题。然而，经过多年的运营，实际情况如何？

为了得出准确的结论，丹佛斯在2018年启动了一个研究项目，将丹佛斯(已运行10年或以上的涡轮压缩机)的性能与压缩机出厂前的性能进行比较。本研究的目的是确定无油压缩机是否存在与传统油润滑压缩机相同的性能退化问题，或者是否能够保持原有的性能水平。

研究表明丹佛斯天赐用磁悬浮无油轴承？(涡轮增压器)压缩机可保持10年以上的一致性能。

应用1

美国宾夕法尼亚州好时巧克力世界数据中心。

好时是世界领先的糖果公司，以巧克力、糖果和零食闻名。1973年，公司在宾夕法尼亚州好时开了好时巧克力世界，之后又在其他地方开了店，从时代广场到迪拜到上海，遍布全球。为了给全世界的巧克力客户和粉丝提供更好的服务，好时巧克力世界在好时设有数据中心。数据中心配备了一台24小时运转的冷水机，为其中的电子设备提供制冷。

冷却技术

为了满足这些条件，数据中心采用了一台180吨(600 kW)的Smardt WA062.2水冷冷水机组，该冷水机组配备了两台丹佛斯天赐？(涡轮增压)TT300无油离心压缩机，采用R-134a制冷剂，进行两级离心压缩。单台压缩机的标称制冷量为90吨。

特性试验

性能测试的两台压缩机已分别运行38，967小时和38，928小时，为数据中心提供24/7制冷运行，运行时间超过10年。

2018年1月，压缩机从机组中拆除，更换为全新的TT300压缩机。现有压缩机被送往佛罗里达州塔拉哈西创新园的丹佛斯测试实验室。

按额定质量流量计算，两台TT300压缩机中，1号压缩机的试验输入功率为48.0 kW，2号压缩机的试验输入功率为49.0kw，压力、速度和质量流量见表1和表2。(独立离心式压缩机没有官方测试标准，但已发布的AHRI 540-2015可作为测试参考标准。详情见下文。测试结果符合AHRI 540-2015中质量流量和输入功率±5%的公差。

将试验结果与2007年工厂试验中两台压缩机的参数进行了比较。

测试结果和结论。

运行11年后的偏差测试:与2007年46.8 kW输入功率的原始功率测试值相比，1号压缩机运行11年后功耗增加2.56%(表1)，质量流量增加2.13%。按原值48.7 kW计算，2号压缩机电耗增加0.62%(表2)，质量流量增加0.15%。

性能一致性:功率和质量流量的偏差范围(表1和表2)在AHRI 540-2015(表3)规定的公差范围内。该范围接近新压缩机的预期性能值。结果显示丹佛斯天赐？TT300无油压缩机11年无明显性能下降。这一证据表明，压缩机具有一致和持久的性能，在冷却器的整个寿命期间不会降低。

客户满意度:好时数据中心高级维护专员史蒂芬·C·米勒表示，“数据中心的可靠性是最重要的，这款冷水机采用了丹佛斯天赐。TT300磁悬浮无油压缩机是一款极其可靠的冷水机。维护成本一路下降，因为冷水机组投入运行10多年来几乎没有维护。我们最初选择这项技术是因为它的噪音水平低，同时参考了其他建筑工地的成功跟踪记录。以我们为例，丹佛斯天赐？我们的压缩机冷却器已经达到并超过了我们的性能预期。”