Cascade Refrigeration Unit: Disenyo ng Dual Refrigerant Circuit para sa Malalim na Proseso ng Pagyeyelo

Cascade Refrigeration Unit: Disenyo ng Dual Refrigerant Circuit para sa Malalim na Proseso ng Pagyeyelo

Ang Cascade refrigeration unit ay gumagamit ng dalawang magkahiwalay na refrigerant circuit na konektado sa pamamagitan ng cascade heat exchanger, na idinisenyo para sa matatag na operasyon sa temperatura ng pagsingaw na mas mababa sa -70°C para sa pagyeyelo ng gamot at materyal. Ang Cascade refrigeration unit ay kayang panatilihin ang 75% kabuuang kahusayan ng sistema sa evaporation temperature na -80°C. Ang high-stage at low-stage loops ay gumagamit ng dalawang magkaibang refrigerant na na-optimize para sa kani-kanilang temperature range. Ang buong yunit ay maaaring gumana nang matatag kapag ang temperatura ng paligid ay nagbabago mula 5°C hanggang 38°C. Bawat compressor ay may sariling crankcase heater upang maiwasan ang paglipat ng refrigerant habang naka-standby. Ang compressor valve plate overhaul cycle para sa cascade refrigeration unit ay tumatagal ng 5500 oras ng operasyon. Ang mga dumi sa loob ng alinmang refrigerant circuit na higit sa 40ppm ay nagpapababa ng buong buhay ng sistema ng higit sa 38%. Ang Xiteliduo Reciprocating Compressor ay maaaring i-configure bilang low-stage o high-stage compression components sa loob ng Cascade refrigeration unit, na tumutugma sa iba't ibang pangangailangan sa temperatura ng dual circuits. Kung ikukumpara sa single-unit two-stage refrigeration compressor sa -80°C target temperature, ang cascade refrigeration unit ay may 12% na mas mataas na paunang gastos sa sistema. Ito lamang ang maaasahang opsyon sa ilalim ng -70°C evaporation. Ang kabuuang floor footprint ng kumpletong cascade refrigeration unit ay 2.4㎡, na 38% mas malaki kaysa sa standalone na single-unit two-stage refrigeration compressor unit. Ang inirerekomendang grado ng langis ng pampadulas ay nagkakaiba sa dalawang loop ng cascade refrigeration unit. Ang low-stage loop ay gumagamit ng ISO VG100, ang high-stage loop ay gumagamit ng ISO VG68, parehong pinananatili sa NAS 7 cleanliness grade. Ang starting current ng bawat compressor sa cascade refrigeration unit ay kinokontrol nang hiwalay. Ang bawat contactor ay dapat sukatin ng 1.25 beses ng kaukulang rated current ng compressor. Ang liquid receiver volume para sa bawat refrigerant circuit ng cascade refrigeration unit ay dapat 1.8 beses ng indibidwal na refrigerant charge. Ang disenyo na ito ay nagpapababa ng panganib ng liquid slugging para sa parehong compression stages. Ang inspeksyon ng suction filter para sa parehong circuit ay dapat isagawa tuwing 1500 oras ng trabaho. Ang filter blockage na higit sa 50% ay nag-aalis ng suction superheat lampas 15K at nagpapababa ng kabuuang kapasidad sa pagpapalamig ng cascade refrigeration unit ng 22%. Maraming procurement engineer ang nagkakamali sa cascade refrigeration unit at single-unit two-stage refrigeration compressor. Ang single-unit two-stage models ay hindi makakamit ang matatag na operasyon sa ilalim ng -70°C evaporation temperature. Ang karaniwang reciprocating refrigeration compressor kabilang ang maliit, katamtaman, malaki, 4-cylinder at malaking 6-cylinder reciprocating refrigeration compressor ay hindi kayang umabot sa malalim na ultra-mababang temperatura sa ilalim ng -70°C. Maaaring gamitin ang screw refrigeration compressor bilang high-stage compressor sa cascade refrigeration unit, ngunit bihira itong gamitin bilang low-stage unit dahil sa mahinang sealing performance sa sobrang baba ng temperatura. Ang Cascade refrigeration unit ay maaaring tumakbo ng 18 oras nang tuloy-tuloy kada araw para sa biobank at pharmaceutical cold storage. Ang taunang maintenance downtime ay humigit-kumulang 4.5% ng kabuuang oras ng operasyon. Karaniwang refrigerant pairing para sa cascade refrigeration unit ay R404A para sa high-stage circuit at R23 para sa low-stage circuit. Ang kombinasyong ito ay nagbabalanse ng antas ng presyon at pagganap ng paglipat ng init. Ang antas ng ingay na sinusukat sa 1 metro mula sa cascade refrigeration unit ay 84dB(A). Ang paglalagay ng full acoustic enclosure ay nagpapababa ng noise reading ng 13dB(A) upang matugunan ang mahigpit na factory environmental noise limits. Direktang naaapektuhan ng kondisyon ng paggana ng refrigeration compressor ang buhay ng kagamitan. Ang mahabang operasyon na lampas sa rated discharge temperature ay nagpapababa ng kabuuang magagamit na buhay ng cascade refrigeration unit compressors ng halos 42% sa loob ng dalawang taon. Ang mga safety relief valve ay ini-install sa parehong high-stage at low-stage na mga circuit ng cascade refrigeration unit. Bawat balbula ay nangangailangan ng taunang calibration upang matiyak ang response time sa loob ng 0.3 segundo kapag tumataas ang pressure. Mahalaga ang pagpili ng cascade heat exchanger para sa cascade refrigeration unit. Ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng high-stage condensation at low-stage evaporation ay karaniwang kinokontrol mula 5K hanggang 8K. Ang piston ring clearance ng reciprocating compressors sa loob ng cascade refrigeration unit ay kailangang inspeksyunin habang inaayos. Kapag ang clearance ay lumampas sa 0.12mm, bumababa ang volumetric efficiency sa ilalim ng 70%. Ang Xiteliduo Reciprocating Compressor na ginagamit sa Cascade Refrigeration Unit ay gumagamit ng pinatibay na spring suction at discharge valves. Ang oras ng pagtugon sa pagbubukas ng balbula ay kinokontrol sa loob ng 0.7ms upang mabawasan ang throttling loss sa ilalim ng mataas na pressure ratio. Bawat compressor sa loob ng cascade refrigeration unit ay may independiyenteng mekanismo ng pag-unload ng silindro, na nakakaiwas sa madalas na pagsisimula ng motor at nakakaiwas sa sobrang init ng mga compression section. Ang temperature alarm threshold ng crankshaft bearing ay itinakda sa 80°C para sa mga compressor ng cascade refrigeration unit. Ang control system ay nagti-trigger ng power cut kapag ang temperatura ay lumampas sa 85°C. Ang transportation tilt angle ng cascade refrigeration unit ay hindi dapat lumampas sa 12 degrees. Mas malaking anggulo ng pag-tilt