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深冷机组

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详细介绍

深冷机组是一种能够提供低温环境的设备,其制冷温度范围通常在-60℃到-150℃之间,可用于多种工业和实验场景。

二、深冷机组的应用领域

  • 制药行业
    • 用于合成、水解、酯化、醚化等需要控温的工艺,也可用于气体的液化、结晶与提纯以及香精的提纯等过程。
  • 食品行业
    • 可用于食品的冷贮藏。
  • 金属处理行业
    • 用于低温淬火等工艺。
  • 电子行业
    • 用于零部件环境试验。
  • 航空航天行业
    • 用于零部件环境试验。
  • 石油化工行业
    • 在中石化、中石油的油气回收等过程中广泛使用,也可用于化工工艺中的低温冷却、冷冻等操作,如反应热的低温冷却、结晶与凝结工艺、挥发性蒸汽的冷凝、高真空蒸馏过程等。
  • 科研领域
    • 可作为超低温实验室的低温冷源等。

三、深冷机组的类型与特点

(一)按制冷系统分类

  • 单级或双级压缩机深冷机组
    • 采用单级或双级压缩机,根据不同的制冷需求选择。单级压缩机结构相对简单,双级压缩机在低温工况下效率更高。
  • 复叠式深冷机组
    • 组成与原理:例如由高温级(R404A/R22)和低温级R23组合而成的二元复叠制冷系统,可提供-30℃ - -85℃超低温工艺冷源。
    • 应用优势:能在更低的温度下工作,在需要更低蒸发温度的场景下,相比单级制冷系统有更好的制冷效果和经济性。当制冷剂蒸发温度低于-70℃时,单级制冷系统效率大大降低且规模难以做大,复叠式制冷则能克服这些问题4

(二)按压缩机类型分类

  • 螺杆式压缩机深冷机组
    • 常用于大型深冷机组,运动部件少,轴承使用寿命长,并且可配经济器,使系统效率更高。同时配置高效的油分离器,滤油效果好,能有效保证压缩机的正常工作和换热器的高效换热。
  • 活塞式压缩机深冷机组
    • 低温级活塞式复叠机组可应用于一些对制冷量需求相对较小的场景,如一些小型的实验设备或者对制冷量要求不高的工业生产环节。

(三)深冷机组的其他特点

  • 制冷高效方面
    • 部分换热器采用不锈钢板式换热器,在紧凑空间内提供最大换热面积;采用分路供液方式和蒸发器换热管特殊的布置方式,确保系统回油好。
  • 控制系统方面
    • 采用高精度大屏幕触摸屏,工业级智能化控制器和先进的计算机控制系统,全数字化汉显。例如采用西门子自动化控制系统,对系统关键参数提供警示,具备一键开机、自动起停、自动增减负荷等功能,还可实现多重保护(如压缩机排气超温、电机超温、冷水防冻等温度保护,过电流、缺相、逆相等电气保护,冷媒系统高低压、油位、断水等非常状态保护),并且能对保护功能设置报警、提示、记录、检索等维护管理功能,可自动开关机、设置多重密码,也能通过局域网或INTERNET互联网实现远程数据采集、运行检查与控制、故障诊断等管理功能。
  • 其他特性
    • 独立制冷系统设计,多机头机组相对独立,运动部件减至最少,运行可靠;压缩机内设有专利的排气消气器,保证机组的低噪音运行;柔性化的能调设计,可使机组在25% - 100%间连续性能量调节(无级能调),便于节能和控制运行费用。

四、深冷机组的主要部件

  • 压缩机
    • 选用进口知名品牌压缩机,如比泽尔、谷轮、西门子、丹佛斯等。大型深冷机组采用螺杆式压缩机,中小型系统采用单级半封闭活塞式压缩机或双级螺杆式压缩机,压缩机在最小负荷下采用星三角降压启动,有效地降低了启动电流及对电网的冲击。
  • 控制元件
    • 选用国际著名品牌的热力膨胀阀、电磁阀、单向阀等控制元件,保证机组在宽广的使用工况范围内高效可靠的工作。深冷机组低温工况下配备液态冷媒喷射系统,有效降低关键部件的工作负荷和排气温度,提高压缩机的工作可靠性,并且具有热气旁通,能量调节等功能以及完备的自动保护(过压、过温、过载、反转等)。
  • 冷凝器
    • 可清洗的水冷冷凝器采用外径为19mm的强化换热管(内翅片外肋化),胀接在管板上,水侧设计承压为10bar,氟侧设计压力为25bar,并配有安全阀,确保了设备的安全性。

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