冷凍食品加工用低温冷凍圧縮機の選択及び蒸発温度のマッチング
55%の冷凍食品加工冷凍システムの故障の根本的な原因は低温冷凍圧縮機の選択が不適切であり、特に蒸発温度の要求が-30℃未満の場合である。超低蒸発温度で安定して動作するためには、2段圧縮構造が必要である。1段圧縮機は8を超える圧力比に直面し、これにより吐出温度が120℃の安全限界値を超えることになる。スクリュー式冷凍圧縮機は大容量低温冷凍食品生産ラインを主導している。2段スクリューモデルは、−42℃まで低い蒸発温度で24時間連続運転でき、安定した容積効率を維持することができる。小型低温冷凍庫はピストン式冷凍圧縮機を採用している。小型ピストン2段ユニットの初期投資は低いが、レシプロ部品の疲労のため、8000時間ごとに点検が必要だ。冷凍圧縮機の予備部品の供給は低温システムの信頼性にとって極めて重要である。ローカルの予備在庫は、ダウンタイムを72時間から12時間に短縮できます。蒸発温度の低下に伴い、冷凍システムのエネルギー消費量は急激に上昇した。同じ冷房負荷要件では、蒸発温度が5℃下がるごとにシステム消費電力が約22%増加します。低温動作条件下では、冷凍圧縮機のメンテナンスサイクルが短い。低温ユニットは6000時間ごとに中間検査を行い、段間圧力と回転子隙間を検査する必要がある。2段低温システムの場合、冷凍圧縮機の作動圧力範囲はより広い。段間圧力は、低圧力段と高圧段の圧縮比をバランスさせるために、0.25 MPa〜0.4 MPaの間で制御される。冷凍圧縮機の容量計算は、冷凍食品加工のために安全マージンを予約しなければならない。エンジニアリングの実践では、製品の熱負荷と頻繁な冷蔵室のドアの開きを考慮して、追加容量を10 ~ 15%増やすことを推奨しています。認可された冷凍圧縮機メーカーは、シミュレーションされた低蒸発温度条件下で性能試験を完了した。低温冷凍圧縮機の型式には特殊な配合の潤滑剤が必要である。喜特力多冷凍圧縮機の低温シリーズはワックス防止潤滑剤を採用し、−40℃の蒸発温度でワックスの沈殿を避ける。商用冷凍圧縮機は通常、超低温環境には適さない。ほとんどの商用圧縮機は0℃〜−18℃の蒸発範囲に最適化されており、−25℃以下では安定した運転ができない。2段低温ユニットの冷凍圧縮機騒音レベルは1段モデルよりやや高い。2ガス圧縮脈動により、2段装置は約2〜4 dB（A）の騒音を発生する。冷凍圧縮機油分離器は低温ガス密度に適応するように設計されている。低温ガスはより高密度であり、3 ppm未満の油担持率を維持するために最適化された内部バッフルが必要である。低温圧縮機の故障例の38%は、機械停止中の液体移動による液栓閉塞である。低温機械室は冷凍圧縮機クランクケース加熱器の電力を増加させなければならない。150 Wクランクケースヒータは油温を10℃以上に保持し、冷媒による潤滑油の希釈を47%低減した。冷凍圧縮機内部の漏洩は、低吸入圧力でより深刻な影響を与える。−30℃以下の蒸発温度では、内部漏洩率が7%を超えると大きな容積効率損失を招く。低温システムは、冷凍圧縮機の吸入ダクトの圧力損失を厳格に制御しなければならない。圧力降下が0.02 MPaを超えると、実際の冷却能力が6%低下し、圧縮比が向上します。冷凍圧縮機の周波数変換調整は冷凍食品工場の一部の負荷エネルギー効率を高めた。冷却要件が定格容量の50%に低下すると、VFD操作により消費電力を34%削減することができます。12カ月連続運転後、振動変位が0.12ミリを超えると、配管溶接割れの発生が加速する。冷凍圧縮機潤滑油の粘度選択は低温要求に従う。ISO VG 100潤滑剤は、低動作温度で十分な油膜を維持するために、一般に低温冷凍圧縮機に使用される。冷凍圧縮機安全弁の設置は2段圧力レベルを考慮した。高級圧力容器と低級圧力容器には単独の安全弁があり、安全弁はそれぞれの最大許容作動圧力の1.1倍に設定されている
