CO2/NH3 cascade unit. Optimal solution for low-temperature industrial refrigeration systems

Abstract

In 2001, the medium-capacity CO₂ screw compressor units with a cooling capacity of 750 kW for use as part of cascade refrigeration systems were presented at the IKK Hannover exhibition.
Today Grasso offers cascade refrigeration systems based on screw compressor units for CO₂/NH₃ with refrigerating capacity of 280 ... 2587 kW at boiling point in the lower branch of the cascade -45 °С.

Full Text

В 2001 г. на выставке ИКК в Ганновере были представлены винтовые компрессорные агрегаты средней мощности, работающие на СО₂, холодопроизводительностью 750 кВт для использования в составе каскадных холодильных установок.

Сегодня фирма «Грассо» предлагает каскадные холодильные установки (далее ХУ) на базе винтовых компрессорных агрегатов для CO₂/NH₃ холодопроизводительностью 280...2587 кВт при температуре кипения в нижней ветви каскада -45 °С (см. таблицу).

Таблица

Винтовой компрессорный агрегат (СО2)	Объемный расход газа, м3/ч	Холодопроизводительность (кВт) при t0 = -45 °С	Винтовой компрессорный агрегат (NН3)	Объемный расход газа, м3/ч
CF-5BC	231	280	MB-2BG	690
DF-5BC	265	332	PB-2BG	805
EF-5BE	321	399	RB-2BH	1040
GF-5BE	372	472	SB-2BK	1290
HF-5BH	471	616	VB-2BL	1640
LF-5BH	544	711	WB-2BO	1940
MF-5BL	690	902	YB-2BO	2296
PF-5BL	805	1061	YB-2BO	2296
NF-5BL	860	1124	ZB-2BP	2748
RF-5BM	1040	1371	Alfa-2 В R	3250
SF-5BO	1290	1700	Gamma-2BZ	4900
VF-5BR	1640	2187	Gamma-2BZ	4900
WF-5BU	1940	2587	Dclta-2BZ	5800

Ветвь на С0₂: t₀ = -45 °С. Перегрев на всасывании 2 °С, = -10 °С.

Ветвь на NH₃ = —13 °С, t_k = +35 °С.

В каскадных ХУ применяются стандартные компрессоры «Грассо» и другие стандартные компоненты аммиачных холодильных установок.

Каскадная схема может найти применение как при создании новых, так и при реконструкции существующих ХУ. В этом случае нижняя ветвь каскада на СО₂ может быть подключена к имеющейся ХУ с температурой кипения -15... -10 °С. Использование винтовых компрессоров обеспечивает плавное регулирование производительности любой ветви каскада в диапазоне 10-100 %.

Важным аргументом в пользу применения СО₂ в качестве хладагента является возможность замены большого количества NH₃ на нетоксичное и невзрывоопасное вещество.

На основании исследований, проведенных фирмой «Грассо» для различных холодильных систем в диапазоне температур кипения -54...-40 “С, был сделан вывод, что при этих температурах каскадная ХУ более эффективна, чем аммиачная двухступенчатая (см. рисунок).

Таким образом, каскадные установки могут применяться для сублимационной сушки кофе, замораживания рыбы и мяса, низкотемпературного хранения и быстрого замораживания продуктов.

На все холодильные машины фирмы «Грассо» имеются сертификаты соответствия ГОСТ Р и разрешение на применение Госгортехнадзора РФ.