واحد یخچال کاسکاد: سیستم کریوژنی دو مدار برای دمای زیر -70 ℃

واحد یخچال کاسکاد: سیستم کریوژنی دو مدار برای دمای زیر -70 ℃

واحد خنک کننده کاسکاد شامل دو مدار خنک کننده مستقل، مرحله بالا و مرحله پایین است که گرما را از طریق مبدل گرما کاسکاد برای خنک کننده های کریوژنی زیر -70 ℃ انتقال می دهد. واحد خنک کننده کاسکاد می تواند به دمای تبخیر به عنوان پایین به عنوان -120 ℃ با جفت بندی مواد خنک کننده مناسب برسد. ظرفیت خنک کننده معمولا از 5kW تا 120kW برای واحد های بسته بندی شده استاندارد است. این واحد می تواند عملیات مداوم پایدار را با دمای محیط بین 5 ℃ و 38 ℃ حفظ کند. قدرت گرمایشگر کرنکس با توجه به مدل کمپرسور در حلقه های مرحله بالا و پایین متفاوت است. چرخه جایگزینی قطعات پوشیده شده واحد خنک کننده کاسکاد به نوع کمپرسور بستگی دارد. پیکربندی کاسکاد نوع پیستون چرخه تعمیر 5500 ساعت عملیاتی دارد. کمپرسور متقابل xiteliduo را می توان به عنوان کمپرسور مرحله پایین برای واحد خنک کننده کاسکاد، همراه با کمپرسور خنک کننده پیچ در طرف مرحله بالا برای ظرفیت بزرگتر، تطبیق داد. در مقایسه با کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد، واحد یخچال کاسکاد می تواند دمای تبخیر بسیار پایین تر را بدست آورد اما با هزینه سیستم و بار کار تعمیر و نگهداری بالاتر. اثر کف واحد یخچال کاسکاد 2.8 است ㎡  به 5.5 ㎡, بسته به ظرفیت خنک کننده، که به طور قابل توجهی بزرگتر از کمپرسور خنک کننده دو مرحله ای تک واحد با ظرفیت معادل است. انتخاب روغن روانکاری برای دو مدار متفاوت است. حلقه مرحله بالا از ISO VG68 استفاده می کند؛ حلقه کریوژنی مرحله پایین نیاز به ISO VG100 یا روغن خنک کننده کریوژنی ویژه دارد. جریان شروع به کمپرسورهای مجهز بستگی دارد. کمپرسور متقابل مرحله پایین دارای جریان ورودی بالا است؛ کمپرسور یخچال پیچ مرحله بالا دارای جریان شروع پایین است. حجم گیرنده مایع باید به طور جداگانه برای حلقه های خنک کننده مرحله بالا و مرحله پایین واحد خنک کننده کاسکاد محاسبه شود. هر مدار نیاز به طراحی مستقل حفاظت از مایع دارد. بازرسی فیلتر مکش باید هر 1500 ساعت کاری برای هر دو حلقه انجام شود. مسدود شدن فیلتر بیش از 50٪ ظرفیت خنک کننده واقعی واحد خنک کننده کاسکاد را تا 20٪ کاهش می دهد. بسیاری از مهندسان خرید واحد خنک کننده کاسکاد را برای آزمایشگاه های کریوژنی، آزمایش مواد و یخ زدن عمیق شیمیایی انتخاب می کنند وقتی دمای -70 ℃ یا پایین تر مورد نیاز است. کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد نمی تواند به دمای تبخیر زیر -70 ℃ برسد که مرز اصلی کاربرد بین این دو راه حل دمای فوق العاده پایین است. واحد خنک کننده کاسکاد می تواند 24 ساعت به طور مداوم در روز برای آزمایشگاه و پردازش شیمیایی کار کند. زمان متوقف نگهداری سالانه تقریبا 4.0٪ از کل زمان عملیاتی را تشکیل می دهد. جفت های مواد خنک کننده معمولاً استفاده می شوند: مرحله بالا R404A / R507A، مرحله پایین R23. دو ماده خنک کننده مختلف باید به طور مستقل ذخیره و شارژ شوند. سطح سر و صدا اندازه گیری شده در 1 متر از واحد خنک کننده کاسکاد 85dB (A) است. نصب یک محفظه صوتی خواندن سر و صدا را با 12dB (A) برای برآورده کردن محدودیت های محیط زیست کارخانه کاهش می دهد. شرایط کار کمپرسور یخچال به طور مستقیم عمر کامل تجهیزات را تعیین می کند. عملیات طولانی مدت فراتر از دمای طراحی عمر قابل استفاده را در عرض دو سال تقریباً 38 درصد کاهش می دهد. دریچه های ایمنی باید به طور جداگانه برای مدارهای مرحله بالا و مرحله پایین نصب شوند. کالیبراسیون سالانه اجباری است تا اطمینان حاصل شود که زمان پاسخ دریچه در عرض 0.3 ثانیه در طول افزایش فشار ناگهانی باقی می ماند. تفاوت دمای مبدل گرما کاسکاد پارامتر کنترل هسته است. محدوده مطلوب 5K ~ 8K است، تفاوت بیش از حد بزرگ COP کلی واحد خنک کننده کاسکاد را کاهش می دهد. حلقه پیستون یا روتور نیاز به بازرسی در طول تعمیرات برنامه ریزی شده دارد. اجزای فرسوده شده کارایی حجمی و ظرفیت خنک کننده واحد خنک کننده کاسکاد را کاهش می دهد. وقتی کمپرسور متقابل xiteliduo به عنوان مرحله پایین عمل می کند، دریچه های مکش و تخلیه تقویت شده برای انطباق با شرایط کار در دمای فوق العاده پایین اتخاذ می شوند. تنظیم ظرفیت به نوع کمپرسور بستگی دارد. اگر مرحله پایین کمپرسور متقابل باشد، از تخلیه سیلندر استفاده می شود؛ کمپرسور یخچال پیچ مرحله بالا تنظیم بدون مرحله دریچه اسلاید را اتخاذ می کند. آستانه هشدار دمای بلبرینگ در 80 ℃ تنظیم شده است. سیستم کنترل قطع برق را هنگامی که دمای بیش از 85 ℃ برای جلوگیری از آسیب مکانیکی دائمی ایجاد می کند. زاویه شیب حمل و نقل واحد یخچال کاسکاد نمی تواند بیش از 10 درجه باشد. شیب بیش از حد باعث مهاجرت روغن در دو مدار جداگانه و خطر چکش مایع در راه اندازی می شود. جداسازی کننده های روغن مطابق برای مدارهای بالا و پایین مورد نیاز هستند. جداساز روغن مرحله پایین نیاز به کارایی جداسازی ≥99.7٪ برای جلوگیری از آلودگی روغن در داخل مبدل گرما کاسکاد دارد. حفظ گرمایش جذب پایدار از 8K تا 12K در مرحله پایین مانع از بازگشت مایع می شود و ظرفیت خنک کننده واحد خنک کننده کاسکاد را به حداکثر می رساند. بتن پایه نصب باید C30 یا بالاتر باشد. تسکین پایه بیش از 0.2 میلی متر در سال باعث عدم هماهنگی شفت و لرزش غیر طبیعی می شود. فاکتور قدرت موتور با بار کامل برای دو مدار متفاوت است. نصب واکنشی