低温冷冻机

压缩制冷方式所采用的压缩机

冷冻机系指压缩制冷方式所采用的压缩机，因其使用条件和压缩工作介质的不同，它有不同于一般的空气压缩机。

简介

冷冻机系指压缩制冷方式所采用的压缩机，因其使用条件和压缩工作介质的不同，它有不同于一般的空气压缩机。按冷冻机结构和工作原理上的差别，它与空气压缩机类似，也可分为活塞式、螺杆式、离心式等几种不同形式。冷冻机是压缩制冷设备中最重要的组成部分之一。

适用范围：塑胶制品、五金、化工、电子、食品保鲜、激光雕刻、真空镀膜、超声波清洗；大功率制冷机广泛用于酒店、写字楼作中央空调，塑胶降温、食品保鲜、浴池升降温，医疗储存等行业。

原理

采用超低温冷冻机干燥的基本原理是，在超低温条件下，分子的运动大为减缓，直至被捕集和冻结超低温冷冻盘管表面上，而水蒸气容易被捕集和冻结，且捕集率高。

主要结构

冷冻机的结构特点：一台标准的冷冻机都是由压缩机、冷凝器、蒸发器、干燥过滤器、膨胀节流阀这五大部分串联而成，里面冲注适量冷媒（制冷剂），由电器（含控制器）根据环境的需求而控制压缩机运转而达到制冷传热的目的。

1.压缩机作为冷冻机的心脏，采用台湾汉中半封闭螺杆压缩机，半封闭设计，只有三个运动部件，具有零件数少、故障率低的特点。

2蒸发器（钛管式、316L不锈钢式）及冷凝器均按国家制冷行业材料使用指标制作，正付1%以内；

3膨胀阀、过滤器、高低压表、电磁阀等冷冻元件均采用法国、台湾、日本等国际知名品牌，精密度高故障率低，使用寿命长。

4.采用日本电子温控器，能精确控制水温于+5℃到+35℃内，温差±1℃。

5.所有控制均设于冷冻机正面，只需按下开关，调至所需温度，便能自动操作，简便快捷。

6.装有压缩机过载保护、泵浦过载保护、高低压异常保护、水位缺少保护，防冻保护及电子时间延迟等安全保护装置，异常警报蜂鸣器及故障指示灯之警示系统，回路能自动切断，安全可靠。

压缩机

1）国际著名品牌螺杆制冷压缩机，美国和欧洲专利技术。

2）最先进型线的高效5：6第三代非对称齿型螺杆。

3）半封闭设计，只有三个运动部件，具有零件数少、故障率低的特点。

4）可实现分级或无级能量调节，控制灵活方便，节能高效易于维护保养。

5）选用世界著名的SKF和FAG零间隙多重止推和径向轴承，结构精密、可靠性高。

6）三级油分离过滤器，滤油效果好，有效保证压缩机的正常工作和换热器的高效换热。

7）采用无泵式内建压差供油润滑系统，节能、高效、可靠。

8）专用耐氟低铁损电机设计，配备可靠的电机过热保护装置，有效保证电机高效可靠的工作。

9）低温和热泵工况下配备液态冷媒喷射系统，有效降低关键部件的工作负荷和排气温度，提高压缩机的工作可靠性。

10）专利排气腔室设计和转子连续输气，保证压缩机低振动、低噪音。

11）排气口安装排气止回阀可防止转子在停机时逆转。

水冷冷凝器

可清洗的水冷冷凝器采用经强化的换热管（外翅片内肋化），胀接在管板上，水侧设计承压为10bar，氟侧设计压力为25 bar，并配有安全阀，确保设备的安全性。

液路控制阀

采用进口球阀，可有效地减少制冷剂液体管路的阻力;同时当过滤器脏堵时,可方便更换滤芯和清洗过滤器筒体。

干燥过滤器

采用焊接角型过滤器，其滤芯为进口分子筛。可滤水、滤酸等杂质，且更换方便。

膨胀阀

采用进口热力膨胀阀，其作用是将低温高压的过冷液体节流降温成低温低压的液体并根据蒸发温度自动调节制冷剂进入蒸发器的流量，并维持一定的压力，从而确保蒸发器中的蒸发率。

经济器

采用进口板式换热器，进一步加大制冷剂的过冷度，提升了制冷量，并变单级压缩为准二级压缩，提高了压缩机自身的效率。经济器的配置，提高了制冷效率，降低了机组的运行成本。

电气控制系统

主要零部件皆采用进口件，以确保机组运行的可靠性。机组控制采用PLC触摸屏控制，使操作更为简便。

TH-145-12P超低温冷冻机主要技术参数

最低温度（空载）：-120~-145℃；

回温温度控制范围：0~30℃；

电压：380 V，50Hz；

功率：10.1 kW；

制冷量：2500W；

制冷盘管表面积：1.2m2；

预冷时间：≤40min；

回温时间：≤4min；

再降温时间：≤6min；

噪声：≤73 dB；

制冷剂：环保混合型；

重量：320kg。

利用超低温冷冻技术改造真空溅镀产线

真空溅镀是材料表面处理的重要方法之一，目前，高产能的连续化真空溅镀生产线已成为防EMI 的主导设备，其主要包括以 DIP 作主真空泵，BP+RP 作前级泵实现真空腔体的高真空（10-3Pa量级），氩气作气源，开关电源供电，磁控阴极靶源等。这种生产线具有加工成本低、生产效率高且环保无污染等优点而得到广泛应用。连续化真空溅镀生产线始端有 2 个过渡真空腔体，前者是低真空过渡腔体，后者是高真空过渡腔体。前者由大气压力向低真空过渡，此过程速度较快，不影响整条生产线节拍；后者由低真空向高真空过渡，此环节是整条生产线中最慢的，尤其是在多雨季节。要加快此节拍，目前通常做法有三：一是加大抽真空设备功率；二是设置容积块，缩小腔体自由空间；三是设置深冷泵，加快达到高真空。通过初步对比研究，我们认为，加大抽真空设备功率，收效小，耗能高，不经济；设置容积块，受腔体结构制约，效果差，维护保养不便；采用超低温冷冻机对生产线进行改造，达到高真空压力时间可大为缩短，功耗增加不大，维护方便，

实验阶段

根据改造要求，超低温冷冻机设置在 DIP 泵的对称位置，利用原真空腔体备用接口作为超低温冷冻机的制冷盘管进出真空腔体的通道，盘管均匀分布在真空腔体底部，用 U 形卡固定，盘管进出口与超低温冷冻机的制冷剂进出口对接。安装好制冷盘管后，用高压氮气对制冷盘管吹干净。制冷盘管与超低温冷冻机连接好，需要对其检漏。在检修阀上接制冷用的组合压力表，从检修阀冲入 1.5 MPa高纯氮气，检查新接口是否有泄漏。

结果

利用超低温冷冻技术对真空溅镀生产线进行改造，过渡真空腔体达到高真空的平均时间为36.4s，较改造前的平均时间193s缩短了81.14% ，达到并超过了预期要求，提高了产品质量和生产效率，降低了生产成本，使产品在市场上具有较强的成本和质量优势。

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