Низкотемпературные холодильные камеры до минус −75°С

Низкотемпературная камера находится в верхней части конструкции, благодаря чему дверной проем имеет удобное расположение по высоте. В нижней части размещена автоматика и агрегатная часть. В основе низкотемпературных камер лежат компрессоры Bitzer и Copeland. В качестве запорной и холодильной арматуры используется продукция компании Alco Controls, а для управления система оснащается микропроцессором Dixell и мониторингом всех параметров с помощью XWEB. Благодаря использованию оборудования ведущих мировых производителей и отличному качеству сборки холодильные установки обладают высокой надежностью и длительным сроком службы.

Управление камерой камерой термических испытаний осуществляется автоматически с возможностью настройки желаемого режима работы. В частности, система позволяет задать необходимый температурный уровень и длительность оттайки. Мониторинг температуры осуществляется в режиме реального времени, а в случае достижения предельных режимов работы или возникновения аварии задействуется сигнализация.

Доступны несколько этапов испытаний: осушка и опрессовка давлением в 22 Атм с последующим вакуумированием, вывод на режим и тестирование аварийных систем.

Каскадные холодильные установки

Область применения низкотемпературного оборудования

Подобное оборудование помогает обеспечивать требуемые условия для многих технологических процессов. Например, на пищевых цехах часто осуществляют шоковую заморозку продуктов. На металлургических заводах прибегают к методу попеременного нагрева/охлаждения, что позволяет многократно повысить прочность сплавов металлов. Также возможность искусственного создания условий экстремального холода крайне необходима при различных лабораторных и научных исследованиях, испытаниях: тестирования образцов машин и приборов, имитация работы объекта в определенном климате.

Разновидности низкотемпературных установок

Температура ниже −70 градусов достигается с помощью машин каскадного типа, оснащенных двумя холодильными контурами, независимыми друг от друга. Они являются отличной альтернативой многоступенчатым устройствам, так как лишены характерных им эксплуатационных проблем (разница между температурными условиями производства холода и окружающей среды в них не имеет существенного влияния на разницу соответствующих давлений).

На практике каскадные установки всегда экономически выгоднее двух- и трехступенчатых машин. Это объясняется несколькими причинами:

• меньший объем и масса компрессора;
• минимальные потери мощности/трения в компрессоре;
• степень повышения давления на низком уровне;
• недорогие, но надежные испарители;
• более высокий КПД.

Устройство холодильных установок −70

В каждой входящей в состав системы машине осуществляется свой, одно- или двухступенчатый, цикл холодообразования. Верхняя и нижняя ступени каскадов соединяются связующим элементом, который берет на себя функции теплообменника. Для одного каскада с более низкой температурой в холодильном контуре такой аппарат служит конденсатором, для другого – испарителем.

Хладагенты с различной холодопроизводительностью создают необходимую температурную разницу между кипящими и конденсирующими парами верхней и нижней ступени установки. В нижней ветви каскада применяются рабочие вещества, которым свойственна низкая температура кипения:

• пропан;
• этилен;
• синтетический фреон R22/R14.

Для верхней ветви используют охлаждающие агенты, характерные одноступенчатым машинам:

• фреон R404А/R507;
• аммиак;
• углекислый газ.

Конструкция оборудования адаптирована под низкую температуру, которая влияет на рабочие процессы и характеристики материалов. Арматура, детали, трубопроводы и включенные в систему узлы состоят из сырья, сохраняющего прочность и другие свойства в критически холодной среде.

Каскады состоят из следующих компонентов:

• пластинчатый теплообменник;
• фильтр-осушитель;
• компрессоры;
• конденсатор;
• маслоотделители;
• расширительный сосуд;
• воздухоохладитель;
• линейный ресивер;
• соленоидные вентили.

Холодильные установки −70 оборудуются щитом управления, благодаря которому можно полноценно контролировать работу установки: поддерживать заданные температурные отметки, изменять температуру по установленному расписанию.

По каким принципам работают каскадные установки

Нужная холодная среда в агрегатах достигается путем сжатия паров рабочего тела, последовательных процессов охлаждения/конденсации/испарения жидкости в змеевике. Замкнутый технологический цикл холодообразования имеет некоторые особенности и происходит следующим образом:

1. Низкотемпературный холодильный агент доводится до кипения в испарителе нижней ветви каскада.
2. Образовывается пар, который всасывается компрессором и сжимается.
3. Сжатый пар поступает в конденсатор-испаритель, охлаждается воздухом или водой. Происходит теплообмен с кипящим хладагентом верхней ступени каскада.
4. Рабочее тело конденсируется и проходит через суженный канал, что обуславливает понижение давления.
5. В жидком состоянии агент перенаправляется в испаритель, где опять закипает.
6. Цикл в нижней ветви каскада повторяется.

В каскадных машинах могут устанавливаться дополнительные опции:

• Система запуска при низкой температуре внешней среды. Предусматривает дифференциальный клапан и специальный регулятор давления. Исключает проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации в холодное время года.
• Система маслоотделения. Состоит из смотрового глазка, запорного вентиля, маслоотделителя и линии возврата масла. Необходима по причине низкой плотности паров рабочего тела, которые всасываются компрессором, а также высокой вязкости маслянистого вещества.
• Функция регулирования давления конденсации. Предотвращает процесс обратного оттока жидкости в конденсатор с помощью реле давления на вентилятор и клапана, установленного на входе в ресивер. Обязательна в случае размещения конденсатора в неотапливаемом помещении или на улице.

Примеры изготовления