Pengapit Penyejuk Dua Tahap Satu Unit: Mesin Piston Bersepadu untuk Penyejukan Suhu Sangat Rendah -40℃ hingga -70℃

Kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal menggabungkan silinder tekanan rendah dan tinggi dalam satu kranca, direka untuk pembekuan dalam industri pada suhu penyejatan dari -40℃ hingga -70℃. Kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal mencapai kecekapan isipadu sebanyak 74% pada suhu penyejatan nominal -60℃. Peralihan pistonnya berbeza antara 60 m³/j hingga 160 m³/j pada kelajuan operasi nominal 1450rpm. Unit ini boleh mengekalkan operasi berterusan yang stabil dengan suhu persekitaran antara 5℃ hingga 40℃. Kuasa pemanas kranca ialah 180W bagi mengelakkan pengaliran refrigeran dan pencucuhan minyak semasa keadaan siap sedia. Kitaran penyelenggaraan plat injap kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal adalah 6000 jam operasi. Kebersihan litar melebihi 30ppm akan memendekkan jangka hayat perkhidmatan secara keseluruhan lebih daripada 35%. Model kompresor reciprocating xiteliduo unit tunggal dua peringkat menggunakan blok silinder besi tuang diperkukuh dengan ketebalan dinding 18mm. Susunan silinder mampu menahan tekanan pelepasan maksimum berterusan sehingga 2.7MPa. Berbanding sistem kompresor penyejuk berantai pada keadaan kerja -60℃, kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal mempunyai COP 4% lebih tinggi dan pelaburan sistem keseluruhan yang lebih rendah. Luas lantai kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal ialah 1.3㎡, yang jauh lebih kecil daripada unit penyejukan berantai penuh dengan kapasiti penyejukan setara. Gred minyak pelincir yang disyorkan untuk kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal ialah minyak penyejuk suhu rendah ISO VG100. Kebersihan minyak mesti mengekalkan gred NAS 7 atau lebih baik. Arus permulaan kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal mencapai 3.7 kali arus nominal. Kontaktor hendaklah diukur pada 1.3 kali arus nominal bagi mengelakkan kerosakan komponen elektrik. Isipadu penerima cecair bagi sistem kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal ialah 1.8 kali jumlah muatan refrigeran. Langkah ini mengurangkan fenomena slugging cecair semasa kitaran mulakan-menghentikan yang kerap. Pemeriksaan penapis sedutan perlu dilakukan setiap 1500 jam operasi. Penyumbatan penapis melebihi 50% menyebabkan suhu superpanas sedutan melebihi 15K dan mengurangkan kapasiti penyejukan sebenar kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal sebanyak 18%. Ramai jurutera perolehan membandingkan kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal dengan unit penyejukan berantai serta kompresor piston satu peringkat untuk projek pembekuan dalam. Kompresor penyejuk jenis satu peringkat yang berfungsi secara timbal balik, termasuk model silinder empat kecil, sederhana, besar dan silinder enam besar, tidak dapat mencapai suhu pencairan di bawah -40℃. Kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal boleh beroperasi secara berterusan selama 16 jam sehari untuk bengkel pembekuan kimia. Masa henti penyelenggaraan tahunan menyumbang kira-kira 3.8% daripada jumlah masa operasi. Refrigeran yang serasi termasuk R404A dan R507A untuk suhu rendah pertengahan. R23 tidak sesuai digunakan pada model kompresor ini. Tahap bunyi yang diukur pada jarak 1 meter dari kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal adalah 84dB(A). Pemasangan sarung akustik mengurangkan bacaan bunyi sebanyak 12dB(A) untuk memenuhi had persekitaran kilang. Keadaan kerja kompresor penyejuk secara langsung menentukan jangka hayat penuh peralatan. Operasi panjang melebihi suhu pelepasan yang ditetapkan akan mengurangkan jangka hayat guna secara keseluruhan hampir 36% dalam tempoh dua tahun. Injap pelepasan keselamatan kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal akan aktif pada tekanan 2.9MPa. Penentukuran tahunan adalah wajib bagi memastikan masa tindak balas injap kekal dalam lingkungan 0.3s semasa lonjakan tekanan mendadak. Kawalan tekanan antara peringkat adalah parameter utama bagi pemampat penyejuk dua peringkat unit tunggal. Tekanan antara peringkat yang tidak sesuai akan menyebabkan suhu pelepasan melebihi 180℃ dan merosakkan injap. Jarak celah cincin piston perlu diperiksa semasa penyelenggaraan berkala. Apabila jarak celah melebihi 0.12mm, kecekapan isipadu menurun dengan ketara dan pemampat penyejuk dua peringkat unit tunggal tidak dapat mengekalkan beban reka bentuk. Pemampat berulang alih xiteliduo unit tunggal dua peringkat menggunakan injap hisap dan pelepasan bermuatan spring diperkukuh. Masa tindak balas pembukaan injap dikawal dalam lingkungan 0.7ms. Mekanisme pelepasan silinder membolehkan pelarasan beban separa sebanyak 50% dan 100% untuk pemampat penyejuk dua peringkat unit tunggal serta mengelakkan aktiviti permulaan dan penghentian motor yang kerap. Ambang amaran suhu galas engkol ditetapkan pada 80℃. Sistem kawalan akan mencetuskan pemutusan kuasa sekiranya suhu melebihi 85℃ untuk mencegah kegagalan engkol dan kerosakan mekanikal kekal. Sudut condong pengangkutan pemampat penyejuk dua peringkat unit tunggal tidak boleh melebihi 12 darjah. Condong yang lebih curam membolehkan minyak pelincir membanjiri rongga silinder dan mencetuskan hentaman cecair pada permulaan operasi. Pemisah minyak yang sepadan memerlukan kecekapan pemisahan ≥99.6%. Kadar bawaan minyak melebihi 0.4% akan mencemarkan permukaan penukar haba dan mengurangkan pekali pemindahan haba sebanyak 20% dalam tempoh 12 bulan. Menjaga suhu penggelembungan hisap yang stabil antara 8K hingga 12K mencegah kembalinya cecair dan memaksimumkan kapasiti penyejukan kompresor penyejuk dua peringkat unit tunggal, iaitu parameter penting untuk