Ang single-unit two-stage refrigeration compressor at cascade refrigeration unit ay dalawang pangunahing solusyon sa ultra-low temperature para sa evaporation temperature na mas mababa sa -40°C sa industrial refrigeration. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay sumasaklaw sa kapasidad ng pagpapalamig na 25~220kW na may temperatura ng pagsingaw mula -40°C hanggang -70°C. Gumagamit ito ng isang compressor body na may integrated na high at low pressure stages. Ang Cascade refrigeration unit ay nagbibigay ng kapasidad sa pagpapalamig na 10~150kW at nakakamit ang temperatura ng pagsingaw mula -70°C hanggang -120°C. Gumagamit ito ng dalawang ganap na independiyenteng refrigerant circuit. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay may mas simpleng layout ng tubo, mas kaunting mga bahagi, at mas mababang paunang puhunan kumpara sa cascade refrigeration unit na may parehong kapasidad sa pagpapalamig. Ang Cascade refrigeration unit ay nangangailangan ng dalawang hiwalay na refrigerant circuits, dual receivers, dual oil separators, at dalawang set ng condensers, na nagpapataas ng komplikasyon ng sistema at gastos ng proyekto. Ang volumetric efficiency ng single-unit two-stage refrigeration compressor ay umaabot sa 76% sa -45°C evaporation. Ang Cascade refrigeration unit low-stage compressor ay umaabot sa 67% sa -80°C evaporation. Ang lakas ng crankcase heater para sa single-unit two-stage refrigeration compressor ay 220W. Kailangan ng Cascade refrigeration unit ng 240W heater para sa low-stage compressor standby protection. Ang cycle ng overhaul ng valve plate para sa single-unit two-stage refrigeration compressor ay 6500h, habang ang cascade refrigeration unit low-stage compressor valve plate service life ay 6200 oras ng operasyon. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor floor footprint ay 1.3㎡. Ang Cascade refrigeration unit ay sumasakop ng 1.8~2.4㎡, na 40~80% mas malaki para sa parehong kapasidad ng pagpapalamig. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay gumagamit ng ISO VG100 low-temperature refrigeration oil. Ang Cascade unit ay gumagamit ng ISO VG68 para sa high stage at ISO VG100 para sa low stage circuit. Ang pangangailangan sa kalinisan ng langis para sa parehong ultra-low temperature solutions ay NAS7 grade o mas maganda pa, upang maprotektahan ang valve plates, piston rings, at bearings sa ilalim ng mataas na compression ratios. Ang starting current ng low-stage compressor para sa parehong uri ay umaabot sa 3.7 beses ng rated current. Ang mga contactor ay dapat sukat na 1.25 beses ng rated motor current. Ang siklo ng inspeksyon ng suction filter para sa parehong sistema ay 1800 oras ng trabaho. Ang filter blockage na higit sa 50% ay magpapataas ng suction superheat at magpapababa ng cooling capacity ng 16~17%. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay maaaring tumakbo ng 16 na oras kada araw nang tuloy-tuloy. Karaniwang tumatakbo ang Cascade refrigeration unit ng 12–16 na oras araw-araw para sa freeze drying at mga aplikasyon sa laboratoryo. Antas ng ingay sa 1 metro: single-unit two-stage sa 83dB(A), cascade refrigeration unit sa 84dB(A). Ang mga acoustic enclosure ay maaaring magpababa ng ingay ng 11~12dB(A). Ang mahabang operasyon na lampas sa rated discharge temperature ay magpapaikli nang malaki sa buhay ng serbisyo, na nagpapababa ng magagamit na buhay ng 36% para sa single-unit two-stage at 37% para sa cascade units sa loob ng dalawang taon. Ang safety relief valve ng single-unit two-stage refrigeration compressor ay nakatakda sa 3.0MPa. Ang Cascade refrigeration unit ay may hiwalay na relief valves para sa high at low stage, parehong naka-set sa 3.0MPa. Ang disenyo ng condenser para sa single-unit two-stage ay target ang condensing temperature na 35~42°C, habang ang cascade high stage condenser ay tumatakbo sa 32~40°C. Bawat 5°C pagtaas ng condensing temperature ay nagpapababa ng cooling capacity ng humigit-kumulang 12% para sa single-unit two-stage compressors at 13% para sa cascade refrigeration units. Ang threshold ng clearance ng piston ring para sa parehong sistema ay 0.12mm. Kapag lumampas na, bumababa nang malaki ang volumetric efficiency at hindi na kayang panatilihin ng unit ang kapasidad ng design cool. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay umaasa sa interstage cooling upang kontrolin ang discharge temperature. Gumagamit ang Cascade ng cascade heat exchanger bilang pangunahing bahagi ng paglipat ng init. Ang bearing temperature alarm threshold para sa single-unit two-stage ay 80°C na may trip point sa 88°C. Ang cascade low stage alarm ay 78°C, naputol ang kuryente sa 85°C upang maiwasan ang seizure. Ang transportation tilt angle limit ay 12° para sa single-unit two-stage compressor at 10° para sa cascade unit, upang maiwasan ang pagbaha ng langis at panganib ng liquid hammer sa pagsisimula. Kinakailangan sa kahusayan ng oil separator ≥99.6% para sa pareho. Ang rate ng oil carry-over na higit sa 0.4% ay nakakakontamina sa mga heat exchanger at nagpapababa ng heat transfer coefficient sa loob ng 12 buwan. Ang inirerekomendang suction superheat ay 8K~12K para sa parehong ultra-low temperature systems upang maiwasan ang pagbabalik ng liquid refrigerant at maprotektahan ang mga bahagi ng compressor. Kinakailangan ang pag-install ng foundation concrete grade C25 o mas mataas para sa parehong sistema. Ang taunang pag-settle na higit sa 0.2mm ay nagdudulot ng maling alignment ng shaft at abnormal na panginginig. Ang full-load power factor ng single-unit two-stage refrigeration compressor ay umaabot sa 0.81, ang cascade refrigeration unit ay umaabot sa 0.80. Ang reactive compensation ay maaaring magpababa ng gastos sa kuryente ng 4~6%. Target na taunang pagtagas ng refrigerant ≤0.4%. Para sa cascade refrigeration unit, ang leakage inspection ay dapat isagawa nang hiwalay sa high-stage at low-stage refrigerant circuits. Para sa shutdown lon
Paghahambing ng Ultra-Low Temperature Refrigeration System: Single-Unit Two-Stage Compressor vs Cascade Refrigeration Unit
Ang single-unit two-stage refrigeration compressor at cascade refrigeration unit ay dalawang pangunahing solusyon sa ultra-low temperature para sa evaporation temperature na mas mababa sa -40°C sa industrial refrigeration. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay sumasaklaw sa kapasidad ng pagpapalamig na 25~220kW na may temperatura ng pagsingaw mula -40°C hanggang -70°C. Gumagamit ito ng isang compressor body na may integrated na high at low pressure stages. Ang Cascade refrigeration unit ay nagbibigay ng kapasidad sa pagpapalamig na 10~150kW at nakakamit ang temperatura ng pagsingaw mula -70°C hanggang -120°C. Gumagamit ito ng dalawang ganap na independiyenteng refrigerant circuit. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay may mas simpleng layout ng tubo, mas kaunting mga bahagi, at mas mababang paunang puhunan kumpara sa cascade refrigeration unit na may parehong kapasidad sa pagpapalamig. Ang Cascade refrigeration unit ay nangangailangan ng dalawang hiwalay na refrigerant circuits, dual receivers, dual oil separators, at dalawang set ng condensers, na nagpapataas ng komplikasyon ng sistema at gastos ng proyekto. Ang volumetric efficiency ng single-unit two-stage refrigeration compressor ay umaabot sa 76% sa -45°C evaporation. Ang Cascade refrigeration unit low-stage compressor ay umaabot sa 67% sa -80°C evaporation. Ang lakas ng crankcase heater para sa single-unit two-stage refrigeration compressor ay 220W. Kailangan ng Cascade refrigeration unit ng 240W heater para sa low-stage compressor standby protection. Ang cycle ng overhaul ng valve plate para sa single-unit two-stage refrigeration compressor ay 6500h, habang ang cascade refrigeration unit low-stage compressor valve plate service life ay 6200 oras ng operasyon. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor floor footprint ay 1.3㎡. Ang Cascade refrigeration unit ay sumasakop ng 1.8~2.4㎡, na 40~80% mas malaki para sa parehong kapasidad ng pagpapalamig. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay gumagamit ng ISO VG100 low-temperature refrigeration oil. Ang Cascade unit ay gumagamit ng ISO VG68 para sa high stage at ISO VG100 para sa low stage circuit. Ang pangangailangan sa kalinisan ng langis para sa parehong ultra-low temperature solutions ay NAS7 grade o mas maganda pa, upang maprotektahan ang valve plates, piston rings, at bearings sa ilalim ng mataas na compression ratios. Ang starting current ng low-stage compressor para sa parehong uri ay umaabot sa 3.7 beses ng rated current. Ang mga contactor ay dapat sukat na 1.25 beses ng rated motor current. Ang siklo ng inspeksyon ng suction filter para sa parehong sistema ay 1800 oras ng trabaho. Ang filter blockage na higit sa 50% ay magpapataas ng suction superheat at magpapababa ng cooling capacity ng 16~17%. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay maaaring tumakbo ng 16 na oras kada araw nang tuloy-tuloy. Karaniwang tumatakbo ang Cascade refrigeration unit ng 12–16 na oras araw-araw para sa freeze drying at mga aplikasyon sa laboratoryo. Antas ng ingay sa 1 metro: single-unit two-stage sa 83dB(A), cascade refrigeration unit sa 84dB(A). Ang mga acoustic enclosure ay maaaring magpababa ng ingay ng 11~12dB(A). Ang mahabang operasyon na lampas sa rated discharge temperature ay magpapaikli nang malaki sa buhay ng serbisyo, na nagpapababa ng magagamit na buhay ng 36% para sa single-unit two-stage at 37% para sa cascade units sa loob ng dalawang taon. Ang safety relief valve ng single-unit two-stage refrigeration compressor ay nakatakda sa 3.0MPa. Ang Cascade refrigeration unit ay may hiwalay na relief valves para sa high at low stage, parehong naka-set sa 3.0MPa. Ang disenyo ng condenser para sa single-unit two-stage ay target ang condensing temperature na 35~42°C, habang ang cascade high stage condenser ay tumatakbo sa 32~40°C. Bawat 5°C pagtaas ng condensing temperature ay nagpapababa ng cooling capacity ng humigit-kumulang 12% para sa single-unit two-stage compressors at 13% para sa cascade refrigeration units. Ang threshold ng clearance ng piston ring para sa parehong sistema ay 0.12mm. Kapag lumampas na, bumababa nang malaki ang volumetric efficiency at hindi na kayang panatilihin ng unit ang kapasidad ng design cool. Ang single-unit two-stage refrigeration compressor ay umaasa sa interstage cooling upang kontrolin ang discharge temperature. Gumagamit ang Cascade ng cascade heat exchanger bilang pangunahing bahagi ng paglipat ng init. Ang bearing temperature alarm threshold para sa single-unit two-stage ay 80°C na may trip point sa 88°C. Ang cascade low stage alarm ay 78°C, naputol ang kuryente sa 85°C upang maiwasan ang seizure. Ang transportation tilt angle limit ay 12° para sa single-unit two-stage compressor at 10° para sa cascade unit, upang maiwasan ang pagbaha ng langis at panganib ng liquid hammer sa pagsisimula. Kinakailangan sa kahusayan ng oil separator ≥99.6% para sa pareho. Ang rate ng oil carry-over na higit sa 0.4% ay nakakakontamina sa mga heat exchanger at nagpapababa ng heat transfer coefficient sa loob ng 12 buwan. Ang inirerekomendang suction superheat ay 8K~12K para sa parehong ultra-low temperature systems upang maiwasan ang pagbabalik ng liquid refrigerant at maprotektahan ang mga bahagi ng compressor. Kinakailangan ang pag-install ng foundation concrete grade C25 o mas mataas para sa parehong sistema. Ang taunang pag-settle na higit sa 0.2mm ay nagdudulot ng maling alignment ng shaft at abnormal na panginginig. Ang full-load power factor ng single-unit two-stage refrigeration compressor ay umaabot sa 0.81, ang cascade refrigeration unit ay umaabot sa 0.80. Ang reactive compensation ay maaaring magpababa ng gastos sa kuryente ng 4~6%. Target na taunang pagtagas ng refrigerant ≤0.4%. Para sa cascade refrigeration unit, ang leakage inspection ay dapat isagawa nang hiwalay sa high-stage at low-stage refrigerant circuits. Para sa shutdown lon
