一、深冷機組概述

深冷機組是一種能夠提供低溫環(huán)境的設備，其制冷溫度范圍通常在-60℃到-150℃之間，可用于多種工業(yè)和實驗場景。

二、深冷機組的應用領域

• 制藥行業(yè)
  • 用于合成、水解、酯化、醚化等需要控溫的工藝，也可用于氣體的液化、結晶與提純以及香精的提純等過程。
• 食品行業(yè)
  • 可用于食品的冷貯藏。
• 金屬處理行業(yè)
  • 用于低溫淬火等工藝。
• 電子行業(yè)
  • 用于零部件環(huán)境試驗。
• 航空航天行業(yè)
  • 用于零部件環(huán)境試驗。
• 石油化工行業(yè)
  • 在中石化、中石油的油氣回收等過程中廣泛使用，也可用于化工工藝中的低溫冷卻、冷凍等操作，如反應熱的低溫冷卻、結晶與凝結工藝、揮發(fā)性蒸汽的冷凝、高真空蒸餾過程等。
• 科研領域
  • 可作為超低溫實驗室的低溫冷源等。

三、深冷機組的類型與特點

（一）按制冷系統(tǒng)分類

• 單級或雙級壓縮機深冷機組
  • 采用單級或雙級壓縮機，根據(jù)不同的制冷需求選擇。單級壓縮機結構相對簡單，雙級壓縮機在低溫工況下效率更高。
• 復疊式深冷機組
  • 組成與原理：例如由高溫級（R404A/R22）和低溫級R23組合而成的二元復疊制冷系統(tǒng)，可提供-30℃ - -85℃超低溫工藝冷源。
  • 應用優(yōu)勢：能在更低的溫度下工作，在需要更低蒸發(fā)溫度的場景下，相比單級制冷系統(tǒng)有更好的制冷效果和經(jīng)濟性。當制冷劑蒸發(fā)溫度低于-70℃時，單級制冷系統(tǒng)效率大大降低且規(guī)模難以做大，復疊式制冷則能克服這些問題4。

（二）按壓縮機類型分類

• 螺桿式壓縮機深冷機組
  • 常用于大型深冷機組，運動部件少，軸承使用壽命長，并且可配經(jīng)濟器，使系統(tǒng)效率更高。同時配置高效的油分離器，濾油效果好，能有效保證壓縮機的正常工作和換熱器的高效換熱。
• 活塞式壓縮機深冷機組
  • 低溫級活塞式復疊機組可應用于一些對制冷量需求相對較小的場景，如一些小型的實驗設備或者對制冷量要求不高的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

（三）深冷機組的其他特點

• 制冷高效方面
  • 部分換熱器采用不銹鋼板式換熱器，在緊湊空間內提供最大換熱面積；采用分路供液方式和蒸發(fā)器換熱管特殊的布置方式，確保系統(tǒng)回油好。
• 控制系統(tǒng)方面
  • 采用高精度大屏幕觸摸屏，工業(yè)級智能化控制器和先進的計算機控制系統(tǒng)，全數(shù)字化漢顯。例如采用西門子自動化控制系統(tǒng)，對系統(tǒng)關鍵參數(shù)提供警示，具備一鍵開機、自動起停、自動增減負荷等功能，還可實現(xiàn)多重保護（如壓縮機排氣超溫、電機超溫、冷水防凍等溫度保護，過電流、缺相、逆相等電氣保護，冷媒系統(tǒng)高低壓、油位、斷水等非常狀態(tài)保護），并且能對保護功能設置報警、提示、記錄、檢索等維護管理功能，可自動開關機、設置多重密碼，也能通過局域網(wǎng)或INTERNET互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、運行檢查與控制、故障診斷等管理功能。
• 其他特性
  • 獨立制冷系統(tǒng)設計，多機頭機組相對獨立，運動部件減至最少，運行可靠；壓縮機內設有專利的排氣消氣器，保證機組的低噪音運行；柔性化的能調設計，可使機組在25% - 100%間連續(xù)性能量調節(jié)（無級能調），便于節(jié)能和控制運行費用。

四、深冷機組的主要部件

• 壓縮機
  • 選用進口知名品牌壓縮機，如比澤爾、谷輪、西門子、丹佛斯等。大型深冷機組采用螺桿式壓縮機，中小型系統(tǒng)采用單級半封閉活塞式壓縮機或雙級螺桿式壓縮機，壓縮機在最小負荷下采用星三角降壓啟動，有效地降低了啟動電流及對電網(wǎng)的沖擊。
• 控制元件
  • 選用國際著名品牌的熱力膨脹閥、電磁閥、單向閥等控制元件，保證機組在寬廣的使用工況范圍內高效可靠的工作。深冷機組低溫工況下配備液態(tài)冷媒噴射系統(tǒng)，有效降低關鍵部件的工作負荷和排氣溫度，提高壓縮機的工作可靠性，并且具有熱氣旁通，能量調節(jié)等功能以及完備的自動保護（過壓、過溫、過載、反轉等）。
• 冷凝器
  • 可清洗的水冷冷凝器采用外徑為19mm的強化換熱管（內翅片外肋化），脹接在管板上，水側設計承壓為10bar，氟側設計壓力為25bar，并配有安全閥，確保了設備的安全性。