雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)

1、雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 制 冷 原 理 2.2 雙級(jí)蒸氣壓縮式制 冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) .單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的局限性單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的局限性 壓力比壓力比k/P0 的增大會(huì)導(dǎo)致活塞壓縮機(jī)的輸氣系的增大會(huì)導(dǎo)致活塞壓縮機(jī)的輸氣系 數(shù)下降，實(shí)際輸氣量數(shù)下降，實(shí)際輸氣量 減少，制冷機(jī)的制冷量 減少，制冷機(jī)的制冷量 下降 下降 壓力比壓力比k/P0 的增大會(huì)使制冷壓縮機(jī)實(shí)際壓縮過的增大會(huì)使制冷壓縮機(jī)實(shí)際壓縮過 程偏離等熵程度增大，會(huì)使壓縮機(jī)的實(shí)際耗功增程偏離等熵程度增大，會(huì)使壓縮機(jī)的實(shí)際耗功增 大，效率下降，制冷系數(shù)降低大，效率下降，制冷系數(shù)降低 壓力比壓力比k/P0 的增大將導(dǎo)致制

2、冷壓縮機(jī)排氣溫度的增大將導(dǎo)致制冷壓縮機(jī)排氣溫度 升高升高 2.2.1 采用雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 的原因和條件 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2.單級(jí)蒸氣壓縮條件：?jiǎn)渭?jí)蒸氣壓縮條件： 氨制冷系統(tǒng)：氨制冷系統(tǒng)：p pk k/p/p0 088； 最低蒸發(fā)溫度最低蒸發(fā)溫度-25-25； 氟利昂制冷系統(tǒng)：氟利昂制冷系統(tǒng)：p pk k/p/p0 01010； 蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度-37-37 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 3.雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)的特點(diǎn)雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)的特點(diǎn) 壓縮過程分兩階段進(jìn)行壓縮過程分兩階段進(jìn)行: : 低壓級(jí)壓縮低壓級(jí)壓縮 高壓級(jí)壓縮高壓級(jí)壓縮 蒸發(fā)壓力蒸發(fā)壓力 中間壓力中間壓力 冷凝壓力冷凝壓力 1.

3、1.來自蒸發(fā)器的低溫制冷劑蒸氣（壓力為來自蒸發(fā)器的低溫制冷劑蒸氣（壓力為PoPo）先進(jìn)入低壓級(jí)）先進(jìn)入低壓級(jí) 壓縮機(jī)，在其中壓縮到中間壓力壓縮機(jī)，在其中壓縮到中間壓力PmPm 2.2.經(jīng)過中間冷卻器冷卻（分為兩種情況中間完全冷卻為經(jīng)過中間冷卻器冷卻（分為兩種情況中間完全冷卻為 飽和蒸氣和中間不完全冷卻為過熱蒸氣）飽和蒸氣和中間不完全冷卻為過熱蒸氣） 3.3.再進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，將其壓縮為冷凝壓力再進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，將其壓縮為冷凝壓力PkPk，排入冷凝，排入冷凝 器中器中 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 采用雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)，可使每一級(jí)的壓力比降低，采用雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)，可使每一級(jí)的壓力比降低， 減少活

4、塞式制冷壓縮機(jī)的余隙容積的影響，減少制減少活塞式制冷壓縮機(jī)的余隙容積的影響，減少制 冷劑蒸氣與汽缸壁之間的熱交換，減少制冷劑在壓冷劑蒸氣與汽缸壁之間的熱交換，減少制冷劑在壓 縮過程中的內(nèi)部泄露損失，提高制冷壓縮機(jī)的輸氣縮過程中的內(nèi)部泄露損失，提高制冷壓縮機(jī)的輸氣 系數(shù)，提高實(shí)際輸氣量系數(shù)，提高實(shí)際輸氣量 每一級(jí)的壓力比的降低，可以提高每一級(jí)制冷壓縮每一級(jí)的壓力比的降低，可以提高每一級(jí)制冷壓縮 機(jī)的指示效率，減少實(shí)際壓縮過程中的不可逆損機(jī)的指示效率，減少實(shí)際壓縮過程中的不可逆損 失失 每一級(jí)的壓力比的降低同樣也降低了每一級(jí)制冷壓每一級(jí)的壓力比的降低同樣也降低了每一級(jí)制冷壓 縮機(jī)的壓力差，使得制冷

5、壓縮機(jī)運(yùn)行的平衡性提高，縮機(jī)的壓力差，使得制冷壓縮機(jī)運(yùn)行的平衡性提高， 機(jī)械摩擦損失減小機(jī)械摩擦損失減小 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2.2.2 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 一、雙級(jí)壓縮式制冷循環(huán)的基本類型一、雙級(jí)壓縮式制冷循環(huán)的基本類型 單機(jī)雙級(jí)：一臺(tái)壓縮機(jī)單機(jī)雙級(jí)：一臺(tái)壓縮機(jī),氣缸一部分為高壓級(jí)氣缸一部分為高壓級(jí),一部分為低壓級(jí)。一部分為低壓級(jí)。 雙機(jī)雙級(jí)：兩臺(tái)壓縮機(jī)，分別為高壓級(jí)和低壓級(jí)。雙機(jī)雙級(jí)：兩臺(tái)壓縮機(jī)，分別為高壓級(jí)和低壓級(jí)。 一級(jí)節(jié)流：供液的制冷劑液體直接由冷凝壓力節(jié)流至蒸發(fā)壓力。一級(jí)節(jié)流：供液的制冷劑液體直接由冷凝壓力節(jié)流至蒸發(fā)壓力。 二級(jí)節(jié)流：一級(jí)節(jié)流至中間壓力，二級(jí)節(jié)流至蒸發(fā)壓力。

6、二級(jí)節(jié)流：一級(jí)節(jié)流至中間壓力，二級(jí)節(jié)流至蒸發(fā)壓力。 中間完全冷卻：將低壓級(jí)的排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。中間完全冷卻：將低壓級(jí)的排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。 中間不完全冷卻：未將排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。中間不完全冷卻：未將排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。 中間不冷卻：不對(duì)低壓級(jí)的排氣進(jìn)行冷卻。中間不冷卻：不對(duì)低壓級(jí)的排氣進(jìn)行冷卻。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 二、一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) v兩級(jí)壓縮氨制冷機(jī)的實(shí)際系統(tǒng)圖 A低壓壓縮機(jī)；B高壓壓縮機(jī)；C油分離器；D單向 閥；E冷凝器；F貯液器；G過冷器； H中間冷卻器；I浮子調(diào)

7、節(jié)閥；J調(diào)節(jié)站；K氣液分離 器；L室內(nèi)冷卻排管（蒸發(fā)器） 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 三、一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán)三、一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán) v一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻雙級(jí)壓縮制冷循環(huán) 主要用于中、小型氟利昂制冷系統(tǒng)。其原理主要用于中、小型氟利昂制冷系統(tǒng)。其原理 圖：圖： 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) v1、與一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán)相比， 其區(qū)別：壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣不是直接進(jìn)入中間冷卻 器中冷卻，而是與中間冷卻器出來的中溫制冷刑蒸 氣在管道中相互混合被冷卻，然后進(jìn)入高壓級(jí)壓縮 機(jī)壓縮。 v2、其工作過程為：從

8、蒸發(fā)器出來的蒸汽被低壓壓、其工作過程為：從蒸發(fā)器出來的蒸汽被低壓壓 縮機(jī)吸入，壓縮到中間壓力并與中間冷卻器出來的縮機(jī)吸入，壓縮到中間壓力并與中間冷卻器出來的 干飽和蒸汽在管路中進(jìn)行混合，使從低壓機(jī)排出的干飽和蒸汽在管路中進(jìn)行混合，使從低壓機(jī)排出的 過熱蒸汽被冷卻后再進(jìn)入高壓壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮到冷過熱蒸汽被冷卻后再進(jìn)入高壓壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮到冷 凝壓力并進(jìn)入冷凝器，冷凝后的部分高壓制冷劑液凝壓力并進(jìn)入冷凝器，冷凝后的部分高壓制冷劑液 體進(jìn)入了中間冷卻器的蛇形盤管進(jìn)行蒸發(fā)，吸收剩體進(jìn)入了中間冷卻器的蛇形盤管進(jìn)行蒸發(fā)，吸收剩 余制冷劑的熱量并形成一定的過冷度，最后經(jīng)膨脹余制冷劑的熱量并形成一定的過冷度，最后

9、經(jīng)膨脹 閥進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)。閥進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) v3、壓焓圖 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 四、二級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)四、二級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán) v適宜于具有多個(gè)蒸發(fā)溫度的螺桿式、活塞式氨 制冷系統(tǒng)和氨離心式氨離心式雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 五、二級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán)五、二級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán) v適宜于使用氟里昂離心式制冷循環(huán)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 復(fù)習(xí) 1.單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的局限性單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的局限性 2.單級(jí)蒸氣壓縮條件單

10、級(jí)蒸氣壓縮條件 3.雙級(jí)壓縮式制冷循環(huán)的基本類型雙級(jí)壓縮式制冷循環(huán)的基本類型 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 1)一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2)一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán)一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 3)二級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)二級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 4)二級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán)二級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 六、氨泵供液的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)六、氨泵供液的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán) v目前大、中型氨制冷裝置中，常采用氨泵將目前大、中型氨制冷裝置

11、中，常采用氨泵將 低壓循環(huán)桶中的低溫制冷劑液體強(qiáng)制送入蒸低壓循環(huán)桶中的低溫制冷劑液體強(qiáng)制送入蒸 發(fā)器，以增加制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的流動(dòng)速度，發(fā)器，以增加制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的流動(dòng)速度， 提高傳熱效率，縮短降溫時(shí)間。氨制冷劑適提高傳熱效率，縮短降溫時(shí)間。氨制冷劑適 合采用中間完全冷卻方式，其中一級(jí)節(jié)流循合采用中間完全冷卻方式，其中一級(jí)節(jié)流循 環(huán)的的應(yīng)用更為廣泛。即非常適合蒸發(fā)器多環(huán)的的應(yīng)用更為廣泛。即非常適合蒸發(fā)器多 且系統(tǒng)管路較長(zhǎng)的大型制冷系統(tǒng)。且系統(tǒng)管路較長(zhǎng)的大型制冷系統(tǒng)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 氨泵供液的一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 七、雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的比較分析七

12、、雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的比較分析 從熱力學(xué)上分析，不同形式的雙級(jí)壓縮制冷 循環(huán)存在一定的差別。當(dāng)制冷劑、蒸發(fā)溫度、 冷凝溫度及中間溫度分別相同時(shí)，對(duì)雙級(jí)壓 縮制冷循環(huán)比較如下： v1)中間不完全冷卻循環(huán)的制冷系數(shù)要比中間 完全冷卻循環(huán)的制冷系數(shù)小，這是因?yàn)樵谄?他條件相同的情況下，中間不完全冷卻循環(huán) 的耗功大。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) v 2)一級(jí)節(jié)流循環(huán)要比二級(jí)節(jié)流循環(huán)的制冷系數(shù)小，一級(jí)節(jié)流循環(huán)要比二級(jí)節(jié)流循環(huán)的制冷系數(shù)小， 但相差不大。這是因?yàn)椋患?jí)節(jié)流循環(huán)的中間冷卻但相差不大。這是因?yàn)?，一?jí)節(jié)流循環(huán)的中間冷卻 器盤管具有傳熱溫差。通常盤管出液端溫度比中間器盤管具有傳熱溫差。通常盤管出液

13、端溫度比中間 溫度高溫度高37，因此一級(jí)節(jié)流比二級(jí)節(jié)流循環(huán)的單，因此一級(jí)節(jié)流比二級(jí)節(jié)流循環(huán)的單 位質(zhì)量制冷量要小些。位質(zhì)量制冷量要小些。 一級(jí)節(jié)流的優(yōu)點(diǎn)：一級(jí)節(jié)流的優(yōu)點(diǎn)： 1)壓力差大壓力差大 v2)盤管中的高壓制冷劑液體不與中間冷卻器中的制盤管中的高壓制冷劑液體不與中間冷卻器中的制 冷劑相接觸，減少了潤(rùn)滑油進(jìn)入蒸發(fā)器的機(jī)會(huì)，可冷劑相接觸，減少了潤(rùn)滑油進(jìn)入蒸發(fā)器的機(jī)會(huì)，可 提高熱交換設(shè)備的換熱效果。提高熱交換設(shè)備的換熱效果。 v3)蒸發(fā)器和中間冷卻器分別供液，便于操作控制，蒸發(fā)器和中間冷卻器分別供液，便于操作控制， 有利于制冷系統(tǒng)的安全運(yùn)行。有利于制冷系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)

14、2.2.3 2.2.3 雙級(jí)壓縮式制冷循環(huán)雙級(jí)壓縮式制冷循環(huán) 的熱力計(jì)算的熱力計(jì)算 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 雙級(jí)制冷壓縮循環(huán)熱力分析計(jì)算步驟一般雙級(jí)制冷壓縮循環(huán)熱力分析計(jì)算步驟一般 包括：制冷劑與循環(huán)形式的確定，循環(huán)參數(shù)的包括：制冷劑與循環(huán)形式的確定，循環(huán)參數(shù)的 確定，循環(huán)熱力性能的計(jì)算分析。確定，循環(huán)熱力性能的計(jì)算分析。 一、制冷劑與循環(huán)形式的選擇一、制冷劑與循環(huán)形式的選擇 雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)通常應(yīng)使用中溫制冷劑。目前廣雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)通常應(yīng)使用中溫制冷劑。目前廣 泛使用的制冷劑是泛使用的制冷劑是R717R717、R22R22和和R502R502。 對(duì)采用回?zé)嵫h(huán)有利的制冷劑，就采用中間不完全

15、對(duì)采用回?zé)嵫h(huán)有利的制冷劑，就采用中間不完全 冷卻的循環(huán)形式；對(duì)采用回?zé)嵫h(huán)不利的制冷劑，冷卻的循環(huán)形式；對(duì)采用回?zé)嵫h(huán)不利的制冷劑， 應(yīng)采用中間完全冷卻的循環(huán)形式。應(yīng)采用中間完全冷卻的循環(huán)形式。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 二、循環(huán)工作參數(shù)的確定二、循環(huán)工作參數(shù)的確定 1.1.中間壓力與中間溫度的確定中間壓力與中間溫度的確定 第一種情況：從循環(huán)計(jì)算來確定中間壓力第一種情況：從循環(huán)計(jì)算來確定中間壓力 1)1)根據(jù)比例中項(xiàng)法先求得一個(gè)中間壓力的近似根據(jù)比例中項(xiàng)法先求得一個(gè)中間壓力的近似 值值 2)2)在中間壓力值的上下，按一定的溫度間隔在中間壓力值的上下，按一定的溫度間隔 ( (例如例如2)2)選取

16、不同的幾個(gè)中間溫度選取不同的幾個(gè)中間溫度t tm1 m1、 、t tm2 m2、 、 t tm3 m3、 、t tm4 m4、 、t tm5 m5 。 。 3)3)再根據(jù)給定的工況和選取的各個(gè)中間溫度分再根據(jù)給定的工況和選取的各個(gè)中間溫度分 別畫出雙級(jí)壓縮循環(huán)的壓焓圖，確定循環(huán)的別畫出雙級(jí)壓縮循環(huán)的壓焓圖，確定循環(huán)的 各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的制冷系數(shù)。各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的制冷系數(shù)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 4)然后畫在以制冷系數(shù)和然后畫在以制冷系數(shù)和t tm m為坐標(biāo)的圖上。連為坐標(biāo)的圖上。連 接這些點(diǎn)，形成一條光滑曲線，找出制冷系接這些點(diǎn)，形成一條光滑曲線，找出制冷系 數(shù)最大的中

17、間溫度即為最佳中間溫度，其對(duì)數(shù)最大的中間溫度即為最佳中間溫度，其對(duì) 應(yīng)的飽和壓力即為最佳中間壓力。應(yīng)的飽和壓力即為最佳中間壓力。 拉塞經(jīng)驗(yàn)公式法：拉塞經(jīng)驗(yàn)公式法：tm=0.4tk+0.6t0+3tm=0.4tk+0.6t0+3 在在-40-40 4040的溫度范圍內(nèi)適用的溫度范圍內(nèi)適用R717R717、R40R40、 R12R12等制冷劑系統(tǒng)。等制冷劑系統(tǒng)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 第二種情況：根據(jù)已選定的壓縮機(jī)去確定中間第二種情況：根據(jù)已選定的壓縮機(jī)去確定中間 壓力壓力 1)1)容積比容積比 容積比，是指高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量容積比，是指高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量V Vhg hg 與低壓級(jí)壓

18、縮機(jī)的理論輸氣量與低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量V Vhd hd的比值 的比值 。 當(dāng)蒸發(fā)溫度當(dāng)蒸發(fā)溫度t0=-28t0=-28 -40-40范圍內(nèi)時(shí)，容積比范圍內(nèi)時(shí)，容積比 的值通常取的值通常取0.330.33 0.50.5之間。（南大北小）之間。（南大北?。?g d d g md mg hd hg v v q q V V 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2)2)容積比插入法求中間壓力容積比插入法求中間壓力 具體步驟：具體步驟： 選取不同的幾個(gè)中間溫度選取不同的幾個(gè)中間溫度t tm1 m1、 、t tm2 m2、 、 分別畫出不同溫度下的壓焓圖，確定各狀態(tài)分別畫出不同溫度下的壓焓圖，確定各狀態(tài) 點(diǎn)的參數(shù)，

19、并計(jì)算相應(yīng)的容積比。點(diǎn)的參數(shù)，并計(jì)算相應(yīng)的容積比。 畫在以容積比畫在以容積比 和中間溫度為坐標(biāo)的圖上，連和中間溫度為坐標(biāo)的圖上，連 接各點(diǎn)，形成一條曲線，找出實(shí)際容積比對(duì)接各點(diǎn)，形成一條曲線，找出實(shí)際容積比對(duì) 應(yīng)的中間溫度即為所求的中間溫度。應(yīng)的中間溫度即為所求的中間溫度。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 3 3、高壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣溫度與節(jié)流前液體制冷劑、高壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣溫度與節(jié)流前液體制冷劑 溫度的確定溫度的確定 v采用中間完全冷卻方式的高壓機(jī)吸氣溫度即采用中間完全冷卻方式的高壓機(jī)吸氣溫度即 為中間溫度為中間溫度t tm m ； ； v采用中間不完全冷卻方式的高壓機(jī)吸氣溫度采用中間不完全冷卻方式的高壓

20、機(jī)吸氣溫度 取取15 15 時(shí)，吸氣狀態(tài)為中間時(shí)，吸氣狀態(tài)為中間p pm m下的過熱蒸下的過熱蒸 氣。氣。 v采用中間完全冷卻方式的節(jié)流前制冷劑液體采用中間完全冷卻方式的節(jié)流前制冷劑液體 溫度為中間冷卻器盤管的出液溫度；對(duì)與氟溫度為中間冷卻器盤管的出液溫度；對(duì)與氟 利昂雙級(jí)制冷系統(tǒng)由于存在二次冷卻（回?zé)崂弘p級(jí)制冷系統(tǒng)由于存在二次冷卻（回?zé)?器），節(jié)流前的制冷劑液體溫度低于中間冷器），節(jié)流前的制冷劑液體溫度低于中間冷 卻器的出液溫度。卻器的出液溫度。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 三、制冷循環(huán)熱力性能計(jì)算與分析三、制冷循環(huán)熱力性能計(jì)算與分析 （一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻）（一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻） 雙級(jí)蒸氣

21、壓縮式制冷循環(huán) 2.2.4 2.2.4 溫度變動(dòng)對(duì)雙級(jí)蒸氣壓縮制溫度變動(dòng)對(duì)雙級(jí)蒸氣壓縮制 冷循環(huán)制冷機(jī)特性的影響冷循環(huán)制冷機(jī)特性的影響 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 一、溫度變動(dòng)對(duì)雙級(jí)壓縮制冷機(jī)特性的影一、溫度變動(dòng)對(duì)雙級(jí)壓縮制冷機(jī)特性的影 響響 （ 1）蒸發(fā)溫度的變化對(duì)中間壓力的影響）蒸發(fā)溫度的變化對(duì)中間壓力的影響 對(duì)于已經(jīng)選定壓縮機(jī)系統(tǒng)，可認(rèn)為容積比對(duì)于已經(jīng)選定壓縮機(jī)系統(tǒng)，可認(rèn)為容積比 為為 定值。當(dāng)冷卻介質(zhì)選定之后，冷凝溫度隨環(huán)定值。當(dāng)冷卻介質(zhì)選定之后，冷凝溫度隨環(huán) 境溫度的變動(dòng)變化不大，可近似認(rèn)為冷凝溫境溫度的變動(dòng)變化不大，可近似認(rèn)為冷凝溫 度度tk為定值。在冷凝溫度為定值。在冷凝溫度tk、容

22、積比、容積比 均為定均為定 值時(shí)，隨著蒸發(fā)溫度值時(shí)，隨著蒸發(fā)溫度t0的變化，蒸發(fā)壓力的變化，蒸發(fā)壓力p0與與 中間壓力中間壓力pm的變化關(guān)系是與循環(huán)的形式以及的變化關(guān)系是與循環(huán)的形式以及 制冷劑的種類有關(guān)。制冷劑的種類有關(guān)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) （ 2）冷凝溫度的變化對(duì)中間壓力的影響）冷凝溫度的變化對(duì)中間壓力的影響 如果蒸發(fā)溫度如果蒸發(fā)溫度t0和容積比和容積比 保持不變，隨著冷保持不變，隨著冷 凝溫度凝溫度tk的升高，中間壓力的升高，中間壓力pm也升高。這是也升高。這是 由于冷凝壓力的升高導(dǎo)致高壓級(jí)壓力比由于冷凝壓力的升高導(dǎo)致高壓級(jí)壓力比pk/pm 增大，高壓級(jí)輸氣

23、系數(shù)減小，使高壓級(jí)的輸增大，高壓級(jí)輸氣系數(shù)減小，使高壓級(jí)的輸 氣量減少而引起的。反之，氣量減少而引起的。反之，tk降低，則降低，則pm也也 降低。降低。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) （ 3）容積比的變化對(duì)中間壓力的影響）容積比的變化對(duì)中間壓力的影響 當(dāng)蒸發(fā)溫度當(dāng)蒸發(fā)溫度t0和冷凝溫度和冷凝溫度tk都不變時(shí)，容積比都不變時(shí)，容積比 改變改變 時(shí)，則中間壓力時(shí)，則中間壓力pm也隨之改變。也隨之改變。 容積比容積比 的減小，中間壓力的減小，中間壓力pm升高；反之，容積比升高；反之，容積比 增大，中間壓力增大，中間壓力pm降低。降低。 在實(shí)際雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的操作運(yùn)行管理中，在實(shí)際雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷

24、系統(tǒng)的操作運(yùn)行管理中， 可以通過改變配組雙級(jí)制冷機(jī)低壓級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可以通過改變配組雙級(jí)制冷機(jī)低壓級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn) 臺(tái)數(shù)，或改變單機(jī)雙級(jí)制冷壓縮機(jī)低壓級(jí)氣缸工作臺(tái)數(shù)，或改變單機(jī)雙級(jí)制冷壓縮機(jī)低壓級(jí)氣缸工作 的數(shù)量，來改變?nèi)莘e比的數(shù)量，來改變?nèi)莘e比 的大小。低壓級(jí)卸載，容積的大小。低壓級(jí)卸載，容積 比比 增大，中間壓力增大，中間壓力pm降低；低壓級(jí)加載，容積比降低；低壓級(jí)加載，容積比 減小，中間壓力減小，中間壓力pm升高。升高。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 二、同變工況特性有關(guān)的兩個(gè)問題二、同變工況特性有關(guān)的兩個(gè)問題 1、雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)壓縮機(jī)的啟動(dòng)問題、雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)壓縮機(jī)的啟動(dòng)問題 制冷裝置首次

25、起動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后起動(dòng)運(yùn)行，制冷裝置首次起動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后起動(dòng)運(yùn)行， 蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度t0都是從環(huán)境溫度逐漸降低，直到都是從環(huán)境溫度逐漸降低，直到 達(dá)到使用工況所需要的蒸發(fā)溫度。由前面的達(dá)到使用工況所需要的蒸發(fā)溫度。由前面的 分析可知，當(dāng)分析可知，當(dāng)t0尚未達(dá)到邊界溫度尚未達(dá)到邊界溫度t0b之前，之前， 高壓級(jí)壓縮機(jī)不起壓縮作用。因此，采取高高壓級(jí)壓縮機(jī)不起壓縮作用。因此，采取高 低壓級(jí)同時(shí)起動(dòng)，必然產(chǎn)生能量的浪費(fèi)。低壓級(jí)同時(shí)起動(dòng)，必然產(chǎn)生能量的浪費(fèi)。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) v因此，對(duì)于配組雙級(jí)制冷壓縮機(jī)，可以先運(yùn)因此，對(duì)于配組雙級(jí)制冷壓縮機(jī)，可以先運(yùn) 行單級(jí)循環(huán)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降溫，等蒸發(fā)溫度降

26、行單級(jí)循環(huán)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降溫，等蒸發(fā)溫度降 低到某一數(shù)值時(shí)再運(yùn)行雙級(jí)循環(huán)。蒸發(fā)溫度低到某一數(shù)值時(shí)再運(yùn)行雙級(jí)循環(huán)。蒸發(fā)溫度 所需降低到的溫度數(shù)值大小取決于低壓級(jí)壓所需降低到的溫度數(shù)值大小取決于低壓級(jí)壓 縮機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)功率?？s機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)功率。 v對(duì)于小型機(jī)組來講，分別起動(dòng)的節(jié)能效果并對(duì)于小型機(jī)組來講，分別起動(dòng)的節(jié)能效果并 不明顯，為了方便起見往往采用高、低壓級(jí)不明顯，為了方便起見往往采用高、低壓級(jí) 壓縮機(jī)同時(shí)起動(dòng)的方法。壓縮機(jī)同時(shí)起動(dòng)的方法。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 對(duì)于帶有能量調(diào)節(jié)裝置的單機(jī)雙級(jí)制冷機(jī)，對(duì)于帶有能量調(diào)節(jié)裝置的單機(jī)雙級(jí)制冷機(jī)， 在起動(dòng)初始階段，可按高蒸發(fā)溫度選用大的在起動(dòng)初始階段

27、，可按高蒸發(fā)溫度選用大的 容積比容積比 值運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著蒸發(fā)溫度的降低，再將值運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著蒸發(fā)溫度的降低，再將 容積比容積比 調(diào)整到正常運(yùn)行值。相應(yīng)的措施是起調(diào)整到正常運(yùn)行值。相應(yīng)的措施是起 動(dòng)時(shí)對(duì)低壓級(jí)氣缸進(jìn)行部分卸載，隨著蒸發(fā)動(dòng)時(shí)對(duì)低壓級(jí)氣缸進(jìn)行部分卸載，隨著蒸發(fā) 溫度的降低，對(duì)低壓級(jí)氣缸進(jìn)行逐步加載。溫度的降低，對(duì)低壓級(jí)氣缸進(jìn)行逐步加載。 這樣，既可以避免起動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)電機(jī)過載，這樣，既可以避免起動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)電機(jī)過載， 又能使起動(dòng)過程節(jié)能。又能使起動(dòng)過程節(jié)能。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2、壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的配備、壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的配備 v對(duì)于配組雙級(jí)的制冷系統(tǒng)，高、低壓級(jí)壓縮對(duì)于配組雙級(jí)的制冷系統(tǒng)

28、，高、低壓級(jí)壓縮 機(jī)的電動(dòng)機(jī)要分別選取。機(jī)的電動(dòng)機(jī)要分別選取。 1、高壓級(jí)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的選取、高壓級(jí)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的選取 與單級(jí)壓縮機(jī)相同，可以按它的最大軸功與單級(jí)壓縮機(jī)相同，可以按它的最大軸功 率工況選配電動(dòng)機(jī)的功率；率工況選配電動(dòng)機(jī)的功率； 也可以按最常運(yùn)行工況選配電動(dòng)機(jī)，但這也可以按最常運(yùn)行工況選配電動(dòng)機(jī)，但這 種情況下壓縮機(jī)的起動(dòng)過程中帶采取部分卸種情況下壓縮機(jī)的起動(dòng)過程中帶采取部分卸 載或進(jìn)氣節(jié)流等措施以降低起動(dòng)電流，防止載或進(jìn)氣節(jié)流等措施以降低起動(dòng)電流，防止 電機(jī)過載。電機(jī)過載。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2、低壓級(jí)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的選取、低壓級(jí)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的選取 如果低壓級(jí)壓縮機(jī)只作為雙

29、級(jí)壓縮制冷機(jī)的如果低壓級(jí)壓縮機(jī)只作為雙級(jí)壓縮制冷機(jī)的 低壓級(jí)運(yùn)行，則低壓級(jí)壓縮機(jī)可按照正常工低壓級(jí)運(yùn)行，則低壓級(jí)壓縮機(jī)可按照正常工 作溫度范圍內(nèi)功率最大的情況去選配電動(dòng)機(jī)。作溫度范圍內(nèi)功率最大的情況去選配電動(dòng)機(jī)。 如果低壓級(jí)壓縮機(jī)既可以作為雙級(jí)壓縮制冷如果低壓級(jí)壓縮機(jī)既可以作為雙級(jí)壓縮制冷 機(jī)的低壓級(jí)運(yùn)行，又可以作為單級(jí)制冷機(jī)運(yùn)機(jī)的低壓級(jí)運(yùn)行，又可以作為單級(jí)制冷機(jī)運(yùn) 行，則其電動(dòng)機(jī)的選配應(yīng)按照單級(jí)制冷機(jī)運(yùn)行，則其電動(dòng)機(jī)的選配應(yīng)按照單級(jí)制冷機(jī)運(yùn) 行來進(jìn)行選配。行來進(jìn)行選配。 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) v對(duì)于單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的選配對(duì)于單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的選配 電動(dòng)機(jī)軸功率應(yīng)為高、低壓級(jí)軸功率之和，電動(dòng)機(jī)軸功率應(yīng)為高、低壓級(jí)軸功率之和， 即即 v對(duì)于采用同時(shí)起動(dòng)的小型雙級(jí)壓縮制冷機(jī)組，對(duì)于采用同時(shí)起動(dòng)的小型雙級(jí)壓