復疊式超低溫機組的選型及維護保養

1. 復疊式超低溫機組的選型及維護保養

1.1 機組選型
    深度制冷壓縮機一般有：活塞、螺桿等型式，超低溫機組應首選螺桿式制冷機組，主要原因：
（1）運動(dòng)部件少，使用安全可靠。由于螺桿壓縮機沒(méi)有閥片、活塞環(huán)、曲軸連桿等易損部件，結構相對簡(jiǎn)單，它的主要運動(dòng)部件——螺桿轉子運行方式平穩，無(wú)故障運行，使用比較可靠。
（2）能量可實(shí)現無(wú)級調節。由于在生產(chǎn)過(guò)程中對冷量的需求是動(dòng)態(tài)的．因此要求制冷機組能夠有效地進(jìn)行能量調節。一般活塞式壓縮機是梯度調節，也就是采用通過(guò)機組開(kāi)、停車(chē)方式來(lái)實(shí)現冷量供應的調節，機組的頻繁啟動(dòng)很容易造成電氣、機械等部件的損壞，同時(shí)因電機功率較大，電機的頻繁啟動(dòng)易對電網(wǎng)的安全運行造成沖擊：螺桿式壓縮機采用滑閥調節其能級，可實(shí)現無(wú)級調節，因此在機組運行能耗及穩定性上優(yōu)于其它形式機組。
（3）復疊式超低溫機組在運行時(shí)，高溫部分蒸發(fā)溫度在-30℃左右，低溫部分蒸發(fā)溫度在-80℃左右，運行過(guò)程中可能存在一部分未蒸發(fā)的液體制冷劑，對于活塞式壓縮機很容易產(chǎn)生液擊，嚴重時(shí)造成壓縮機的報廢，而螺桿式壓縮機對于少量進(jìn)液不敏感
 
1.2 制冷劑、載冷劑
   復疊式制冷機組的制冷劑、載冷劑在設備選型過(guò)程中同樣重要，制冷劑、載冷劑選型介紹如下。
制冷劑選型考慮因素：
（1）安全性。應選用無(wú)毒、不可燃的制冷劑；
（2）經(jīng)濟性。在同樣工作循環(huán)中COP值要高，設備運行壓力不能過(guò)高，否則將增加設備的電耗等運行費用；
（3）環(huán)保性。使用的制冷劑應滿(mǎn)足《蒙特利爾議定書(shū)》及其修正案的承諾，不應選用被列為淘汰之列的制冷劑，優(yōu)先選用環(huán)保性能好的制冷劑。
1.2.1 在復疊式超低溫機組中高溫級制冷劑一般選用中溫制冷劑（R22、R407C、R410A、R404A）
通過(guò)以上各種制冷劑性質(zhì)的比較，R22除ODP值比其它制冷劑略高之外，它的經(jīng)濟性、循環(huán)穩定性都具有一定的優(yōu)越性，是一種優(yōu)良的過(guò)度型制冷劑。到目前為止，國家在執行《議定書(shū)》倫敦修止案過(guò)程中，允許使用HCFC類(lèi)制冷劑至2030年，因此R22應作為優(yōu)先選用之列。同時(shí)要隨著(zhù)制冷劑技術(shù)的發(fā)展，密切注意新型環(huán)保、高效制冷劑的開(kāi)發(fā)情況。
1.2.2 在復疊式超低溫機組中低溫級制冷劑一般選用R13、R23，由于R13的環(huán)保性能比較差：ODP值為1.0，屬于《國家逐步淘汰ODS國家方案》中10種受控物質(zhì)之列，按照國家淘汰計劃，20l0年1月1日全部淘汰R13．因此在選用低溫制冷劑應優(yōu)先選用可長(cháng)期使用的環(huán)保制冷劑R23。
1.2.3 超低溫機組由于其蒸發(fā)溫度在-80℃以下，因此選用的載冷劑凝固點(diǎn)必須低于-80℃，常用的載冷劑有R11（CFCL3凝固點(diǎn)為-111.O℃）、R30（CH2CL2凝固點(diǎn)為-97.0℃）。在選用時(shí)應考慮：R11環(huán)保性能差，屬于《國家逐步淘汰ODS國家方案》中10種受控物質(zhì)之列，但是凝固點(diǎn)低，系統運行更可靠；R30環(huán)保性能好，但是凝固點(diǎn)高，因此對機組蒸發(fā)溫度控制要求高，必須保證蒸發(fā)溫度高于R30的凝固點(diǎn)。
 
1.3 超低溫機組維護保養
超低溫機組的維護保養對于設備的穩定運行起著(zhù)關(guān)鍵作用，因此必須建立完善的維護保養制度，對于此方面介紹如下幾點(diǎn)：
（1）維護保養人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓，要對設備原理、性能等全面掌握；
 
（2）應嚴格按照規定周期對設備進(jìn)行檢修、維護保養，操作和維修人員應相對固定；
 
（3）設備的控制元件及傳感元件必須定期校驗，以對機組起到有效的安全保護及獲取客觀(guān)的運行原始數據；
 
（4）設備所需的制冷劑、冷凍油等應按照操作手冊規定牌號、數量填充，不得隨意更換制冷劑、冷凍油的牌號，對于低溫制冷劑的填充量更要嚴格控制，一般應以0.lkg為計量單位，不得超量填充。
 
2 國產(chǎn)螺桿式復疊超低溫機組實(shí)際應用

由于超低溫機組的熱力循環(huán)過(guò)程對設備、控制等部件的技術(shù)要求較高，以前用于抗生素生產(chǎn)的超低溫機組主要依賴(lài)國外進(jìn)口，隨著(zhù)國內制冷裝備技術(shù)水平的不斷提高，特別是對超低溫機組的開(kāi)發(fā)有了跨越式發(fā)展，其中北京天利超低溫設備股份有限公司等國內主要生產(chǎn)廠(chǎng)家設計生產(chǎn)的螺桿式超低溫機組以其運行穩定、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)勢贏(yíng)得了市場(chǎng)競爭優(yōu)勢，目前這種設備在抗生素合成生產(chǎn)過(guò)程得到了廣泛應用。
 
2.1 可靠性、制冷效率及設備經(jīng)濟性
國產(chǎn)螺桿式復疊超低溫機組的壓縮機、熱變換器、膨脹閥、測控部件及控制系統均采用國際知名品牌產(chǎn)品，高標準的軟、硬件為機組穩定運行提供了可靠的基礎保障，設備的整體性能與進(jìn)口設備性能相當。實(shí)際運行情況表明，在相同熱負荷下，國產(chǎn)機組的降溫能力能夠運到進(jìn)口機組的水平，滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求；在設備投資的經(jīng)濟性方面，進(jìn)口機組和國產(chǎn)機組雖然在硬件水平上基本相同，但購置價(jià)格卻有很大差異，一般相同制冷量、相同類(lèi)型的機組，進(jìn)口設備的投資是國產(chǎn)設備的2.5 倍以上。因此，采用國產(chǎn)機組能夠人大降低設備的前期投資，同時(shí)也能園設備折舊費用下降、配件便宜而降低運行成本。
 
2.2 售后服務(wù)
售后服務(wù)方面，國產(chǎn)機組比進(jìn)口設備更具有明顯的優(yōu)勢，無(wú)論設備故障處理還是備件供應，其效率更高。而進(jìn)口設備的故障處理和技術(shù)支持比較滯后，再有備件的采購周期比較長(cháng)，應對突發(fā)故障的備件難以得到及時(shí)供應。
在當今抗生素市場(chǎng)競爭激烈，產(chǎn)品利潤微薄的形勢下，保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本是占有市場(chǎng)的先決條件。在半合成抗生索生產(chǎn)過(guò)程中，超低溫機組只要正確選型，采用科學(xué)的維護保養方法，無(wú)論在生產(chǎn)成本、工藝控制、產(chǎn)品收率、產(chǎn)品質(zhì)量等方面均優(yōu)于傳統液氮降溫等方式：國產(chǎn)超低溫機組與進(jìn)口機組相比具有一定的優(yōu)越性，尤其在經(jīng)濟性方面更為突出。因此，國產(chǎn)超低溫機組在抗生素臺成生產(chǎn)制冷工藝中具有較高的推廣價(jià)值。