مقایسه سیستم یخچال با دمای بسیار پایین: کمپرسور دو مرحله ای تک واحد در مقابل واحد یخچال کاسکاد

مقایسه سیستم یخچال با دمای بسیار پایین: کمپرسور دو مرحله ای تک واحد در مقابل واحد یخچال کاسکاد

کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد و واحد یخچال کاسکاد دو راه حل اصلی با دمای فوق العاده پایین برای دمای تبخیر زیر -40 ℃ در یخچال صنعتی هستند. کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد ظرفیت خنک کننده 25 ~ 220kW را با دمای تبخیر از -40 ℃ تا -70 ℃ پوشش می دهد. از یک بدنه کمپرسور با مراحل فشار بالا و پایین یکپارچه استفاده می کند. واحد خنک کننده کاسکاد ظرفیت خنک کننده 10 ~ 150kW را فراهم می کند و دمای تبخیر را از -70 ℃ تا -120 ℃ به دست می آورد. این دو مدار خنک کننده کاملا مستقل را اتخاذ می کند. کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد دارای طرح بندی لوله کشی ساده تر، اجزای کمتر و سرمایه گذاری پیشگی پایین تر در مقایسه با واحد یخچال کاسکاد با ظرفیت خنک کننده یکسان است. واحد خنک کننده کاسکاد به دو مدار جداگانه مواد خنک کننده، گیرنده های دوگانه، جداگانه های روغن دوگانه و دو مجموعه کندنسور نیاز دارد که پیچیدگی سیستم و هزینه پروژه را افزایش می دهد. کارایی حجمی کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد در تبخیر -45 ℃ به 76٪ می رسد. کمپرسور پایین مرحله واحد خنک کننده کاسکاد 67٪ را در تبخیر -80 ℃ می رساند. قدرت گرمایشگر کرنکس برای کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد 220 وات است. واحد خنک کننده کاسکاد نیاز به گرمایش 240 وات برای حفاظت در حالت آماده سازی کمپرسور پایین دارد. چرخه تعمیر صفحه دریچه برای کمپرسور یخچال دو مرحله واحد 6500 ساعت است، در حالی که عمر خدمت صفحه دریچه کمپرسور پایین مرحله واحد یخچال کاسکاد 6200 ساعت عملیاتی است. کف کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد 1.3 است ㎡.  واحد خنک کننده کاسکاد 1.8 ~ 2.4 را اشغال می کند ㎡, که 40 تا 80٪ بزرگتر برای همان ظرفیت خنک کننده است. کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد از روغن یخچال با دمای پایین ISO VG100 استفاده می کند. واحد کاسکاد از ISO VG68 برای مرحله بالا و ISO VG100 برای مدار مرحله پایین استفاده می کند. نیازمند تمیزی روغن برای هر دو راه حل با دمای بسیار پایین درجه NAS7 یا بهتر است، برای محافظت از صفحات دریچه، حلقه های پیستون و یاتاقان تحت نسبت فشرده سازی بالا. جریان شروع کمپرسور مرحله پایین برای هر دو نوع به 3.7 برابر جریان نامزد می رسد. کانتاکتورها باید در اندازه 1.25 برابر جریان موتور نامگذاری شوند. چرخه بازرسی فیلتر مکش برای هر دو سیستم 1800 ساعت کاری است. مسدود شدن فیلتر بیش از 50٪ باعث افزایش گرمایش جذب می شود و ظرفیت خنک کننده را 16 تا 17٪ کاهش می دهد. کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد می تواند 16 ساعت در روز به طور مداوم کار کند. واحد خنک کننده کاسکاد معمولاً 12 تا 16 ساعت در روز برای خشک کردن با یخ زدن و کاربردهای آزمایشگاهی کار می کند. سطح سر و صدا در 1 متر: واحد تک دو مرحله در 83dB (A) ، واحد خنک کننده کاسکاد در 84dB (A). محفظه های آکوستیک می توانند سر و صدا را 11 ~ 12dB (A) کاهش دهند. عملیات طولانی مدت بالای دمای تخلیه نامگذاری عمر خدمت را به طور قابل توجهی کوتاه می کند، عمر قابل استفاده را 36٪ برای واحد دو مرحله و 37٪ برای واحد های کاسکاد در عرض دو سال کاهش می دهد. دریچه ایمنی کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد به 3.0MPa تنظیم شده است. واحد خنک کننده کاسکاد دارای دریچه های تخفیف جداگانه برای مرحله بالا و پایین است که هر دو در 3.0MPa تنظیم شده اند. طراحی کندنسر برای یک واحد دو مرحله هدف دمای تراکم 35 ~ 42 ℃، در حالی که کندنسر مرحله بالا کاسکاد در 32 ~ 40 ℃ اجرا می شود. هر افزایش دمای تراکم 5 ℃ ظرفیت خنک کننده را حدود 12٪ برای کمپرسورهای دو مرحله ای تک واحد و 13٪ برای واحد های خنک کننده کاسکاد کاهش می دهد. آستانه تخلیه حلقه پیستون برای هر دو سیستم 0.12 میلی متر است. هنگامی که از آن عبور می کند، کارایی حجمی به شدت کاهش می یابد و واحد نمی تواند ظرفیت خنک کننده طراحی را حفظ کند. کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد برای کنترل دمای تخلیه به خنک کننده بین مرحله ها متکی است. کاسکاد از مبدل گرما کاسکاد به عنوان اجزای انتقال گرما هسته ای استفاده می کند. آستانه هشدار دمای بلبرینگ برای دو مرحله واحد واحد 80 ℃ با نقطه سفر در 88 ℃ است. هشدار مرحله پایین کاسکاد 78 ℃، قطع برق در 85 ℃ برای جلوگیری از تشنج است. حد زاویه شیب حمل و نقل 12 درجه برای کمپرسور دو مرحله ای تک واحد و 10 درجه برای واحد کاسکاد است تا از سیل روغن و خطر چکش مایع در طول راه اندازی جلوگیری شود. نیاز به کارایی جداساز روغن ≥99.6٪ برای هر دو. نرخ انتقال روغن بیش از 0.4٪ مبدل های گرما را آلوده می کند و ضریب انتقال گرما را در عرض 12 ماه کاهش می دهد. سوپرگرم مکش توصیه شده 8K ~ 12K برای هر دو سیستم دمای فوق العاده پایین برای جلوگیری از بازگشت مایع خنک کننده و محافظت از اجزای کمپرسور است. نصب بنیاد بتن درجه C25 یا بالاتر برای هر دو سیستم مورد نیاز است. محلول سالانه بیش از 0.2 میلی متر باعث عدم هماهنگی شفت و لرزش غیر طبیعی می شود. فاکتور قدرت بار کامل کمپرسور یخچال دو مرحله ای تک واحد به 0.81 می رسد، واحد یخچال کاسکاد به 0.80 می رسد. جبران واکنشی می تواند هزینه برق را 4 تا 6 درصد کاهش دهد. نشت سالانه مواد خنک کننده هدف ≤0.4٪. برای واحد خنک کننده کاسکاد، بازرسی نشت باید به طور جداگانه در مدارهای خنک کننده مرحله بالا و مرحله پایین انجام شود. برای خاموشی lon