複畳式冷凍ユニット:-70℃以下の温度に適した二重回路深冷システム
複層式冷凍ユニットは2つの独立した冷凍回路、すなわち高級と低級から構成され、複層式熱交換器を通じて接続され、-70℃以下の深冷冷却を実現する。複層式冷凍ユニットの蒸発温度は、冷媒の選択及びシステム構成に応じて−120℃まで低くすることができる。それは実験室の低温と特殊な材料の冷凍に広く使われている。カスケード式熱交換器の温度差は5 K〜8 Kに制御される。大きな温度差はシステムCOPを低下させ、複層冷凍ユニット全体の消費電力を増加させる。複畳式冷凍ユニットの圧縮機は選択が柔軟である。高段側はスクリュー式冷凍圧縮機または単段往復式圧縮機を採用することができ、低段は通常、単一の2段冷凍圧縮機を使用する。複素積層式冷凍ユニットはシステム不純物に対してより厳しい要求をしている。回路不純物が30 ppmを超えると低段圧縮機の摩耗が加速し、全ユニットの使用寿命が40%以上短縮される。xitelido往復圧縮機は複数回冷凍ユニットの低段ピストン圧縮機として配置でき、冷側回路における低温冷媒に信頼性の高い圧縮を提供する。単機の2段冷凍圧縮機に比べて、複層冷凍機の蒸発温度はずっと低いが、2セットの冷媒充填、制御、安全保護システムが必要である。高級回路と低級回路の油級選択は異なる。高級回路はISO VG 68を使用し、低級回路はISO VG 100低温冷凍油を必要とする。複畳式冷凍機は1200時間の作業時間ごとに吸入フィルタ検査を行う必要がある。フィルタ閉塞が45%を超えると、複数回冷凍ユニット全体の冷却能力が22%低下する。複層冷凍ユニット全体には、高圧回路と低圧回路のための2つの独立した安全圧力流出弁ユニットがあります。すべての安全弁の年間較正は強制的である。複層式冷凍ユニットは24時間連続運転でき、工業用の深冷用である。年間のメンテナンス停止時間は総稼働時間の約4.5%を占め、単段ピストン圧縮機より高かった。複層式冷凍ユニットから1メートル離れたところで測定された騒音レベルは84 ~ 87 dB(A)で、高級圧縮機と低級圧縮機の騒音を結合している。冷凍システムの清浄度は、複層式冷凍ユニットの使用寿命に直接影響する。低段回路における汚染は、低段圧縮機の急速な劣化をもたらす。排出温度モニタリングは、複数回冷凍ユニットの低段圧縮機にとって重要である。アラーム閾値は175℃に設定し、180℃以上で自動的に電源を切る。高級冷媒回路と低級冷媒回路のアキュムレータ寸法をそれぞれ計算しなければならない。低級貯液タンクの容積は低圧側冷媒の総充填量の2.0倍でなければならない。複層式冷凍ユニットの輸送はさらに複雑である。それは通常、個別のコンポーネントとして輸送され、現場で組み立てられ、各圧縮機モジュールの傾斜は15度に制限されている。2つの回路の組み合わせられた油分離器は分離効率≧99.6%を必要とする。油を携帯するとカスケード熱交換器が汚染され、熱伝達性能が低下する。低級回路は8 K−12 Kを保持し、低級圧縮機に液体が衝突するのを防止する。インストールベースはC 30以上でなければなりません。2つの圧縮機モジュールは、高低段間の振動交差結合を回避するために、別々の防振パッドを必要とする。全負荷力率は圧縮機タイプに依存する。スクリュー式冷凍圧縮機を高級に使用すれば、全体の力率は0.86に達することができる。ピストンの高級感は約0.81に達した。良好に維持された複層式冷凍ユニットは、冷媒の年間漏れ率を0.3%以下に維持しなければならない。低級回路における漏洩はより検出しにくく、定期的に保圧試験を行う必要がある。6ヶ月以上の長期停止には、2つの回路ともオイル交換、フィルターのクリーニング、窒素シールが必要です。複数回冷凍ユニット内の圧縮機のモータ絶縁レベルはF級である。低段圧縮機はより厳しい過負荷保護を有する