表9-37列出了两级复叠机组采用不同低温制冷剂的理论特性,需要注意的是,低温级的制冷剂不同时,两级复叠机组的最低蒸发温度、低温级的润滑油特性和低温级排气温度也不同,在机组设计和应用中,需要注意。
为了获取-100℃及以下温区,可采用三种或多种制冷剂的多级压缩复受机组,例如R404 A , R23和R14,分别构成一个独立的单级压缩制冷循环,蒸发温度为-100~-140℃。
近年来,针对臭氧层破坏和全球变暖问题,新型氨/乙烯、氨/乙烷复叠式低温机组得以发展开发,并应用于大型的深冷系统中,图9-55是氨/乙烯复叠式低温机组的制冷系统流程图。
螺杆复叠式超低温机组设计时应注意在制冷负载较大时宜采用满液式蒸发器,它能提高传热效率,便于达到所需的-90℃的低温,不宜采用直接热力膨胀的供液制冷方式;宜采用液位传感器输出为4~20mA的连续信号来进行精确控制满液式蒸发器的液位,液位偏差很小;宜采用气动或电动机驱动的节流控制阀,使供液能够根据液位的高低进行流量连续平稳精确调竹;应对换热器进行传热和结构的优化设计,以确保换热效果;壳管式冷凝器和蒸发器宜采用焊接加胀接的制造工艺,对乙烯制冷剂不宜采用铜管为换热杆,以避免胀接工艺日后可能会引起的乙烯泄漏危险;低温部分应选择适用其设计温度的材料,避免低温脆裂,确保安全;对低温部分宜加装吸气流量调节阀便于机组的起动和负荷的调节;对控制具有较高的要求,合理的控制逻辑设计和可靠的控制元件相结合才能保证高温部分与低温部分的匹配,保证系统的正常运行;需选适用低温乙烯制冷剂的冷冻机油,保证在低温下,其冷冻机油粘度不低于7x10¯⁶m²/s;对低温段的油分离器的分离效率有很高的要求,要采用多级和高效分离,尽可能减少冷冻油进入低温系统中;采用乙烯为制冷剂的制冷系统,所有电气设备和元件均需按防爆要求设计。