第4章 兩級(jí)壓縮和復(fù)疊式制冷循環(huán)

1、第四章第四章 兩級(jí)壓縮兩級(jí)壓縮和復(fù)疊式制冷循環(huán)和復(fù)疊式制冷循環(huán)掌握采用兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的原因及其基本流程掌握采用兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的原因及其基本流程 了解復(fù)疊式制冷循環(huán)的組成及特點(diǎn)了解復(fù)疊式制冷循環(huán)的組成及特點(diǎn) 掌握常用兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的形式及其特性分析掌握常用兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的形式及其特性分析 目的、要求目的、要求 4.1 概述 蒸汽壓縮制冷循環(huán)的冷凝溫度與蒸蒸汽壓縮制冷循環(huán)的冷凝溫度與蒸發(fā)溫度決定相應(yīng)的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力。發(fā)溫度決定相應(yīng)的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力。冷凝溫度受冷凝溫度受環(huán)境介質(zhì)的溫度環(huán)境介質(zhì)的溫度限制，蒸發(fā)限制，蒸發(fā)溫度由溫度由制冷裝置的用途制冷裝置的用途決定。決定。 壓縮機(jī)的壓力差

2、超過允許值，導(dǎo)致機(jī)件損壞；壓縮機(jī)的壓力差超過允許值，導(dǎo)致機(jī)件損壞；壓力比過大，排氣溫度升高，使?jié)櫥拖』?；?dǎo)致潤(rùn)滑油壓力比過大，排氣溫度升高，使?jié)櫥拖』粚?dǎo)致潤(rùn)滑油的碳化，引起潤(rùn)滑不良；壓力比過大，導(dǎo)致容積效率的碳化，引起潤(rùn)滑不良；壓力比過大，導(dǎo)致容積效率V V和和制冷量制冷量0 0大大降低。大大降低。下表為常用制冷下表為常用制冷劑在劑在P Pk k/P/P0 0=10=10時(shí)的最低蒸發(fā)溫度：時(shí)的最低蒸發(fā)溫度： 當(dāng)壓力差（當(dāng)壓力差（P Pk k-P-P0 0）12121414和壓力比和壓力比P Pk k/P/P0 08 8 1010時(shí)，時(shí)，制冷劑制冷劑 冷凝溫度（冷凝溫度（C） 30 35

3、40 45 50 R717 -30.5 -27.3 -24.4 R22 -37.2 -34.2 -31.5 R12 -36.8 -33.8 -31.1 -28.3 -25.4規(guī)定：?jiǎn)渭?jí)壓縮氨制冷劑的壓比規(guī)定：?jiǎn)渭?jí)壓縮氨制冷劑的壓比P Pk k/P/P0 088；氟；氟利昂的壓比利昂的壓比P Pk k/P/P0 010.10.方法：為達(dá)到較低的蒸發(fā)溫度方法：為達(dá)到較低的蒸發(fā)溫度, ,采用兩級(jí)或多采用兩級(jí)或多級(jí)壓縮制冷級(jí)壓縮制冷循環(huán)循環(huán)。4.2 兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)2 2）分類：中間完全冷卻方式，冷卻到飽和蒸汽狀態(tài)）分類：中間完全冷卻方式，冷卻到飽和蒸汽狀態(tài); ; 中間不完全冷卻方式，未冷卻到飽和蒸汽

4、狀態(tài)中間不完全冷卻方式，未冷卻到飽和蒸汽狀態(tài). .一級(jí)節(jié)流，一級(jí)節(jié)流，P Pk kPP0 0兩級(jí)節(jié)流，兩級(jí)節(jié)流，P Pk kPPm mPP0 01 1）循環(huán)流程：）循環(huán)流程：蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽P P0 0低壓級(jí)壓縮機(jī)低壓級(jí)壓縮機(jī)P Pm m中間中間冷卻器冷卻器高壓級(jí)壓縮機(jī)高壓級(jí)壓縮機(jī)P Pk k冷凝器冷凝器P Pk k壓縮過程為兩級(jí)壓縮，其他與單級(jí)相同：壓縮過程為兩級(jí)壓縮，其他與單級(jí)相同：低溫低低溫低壓制冷壓制冷劑蒸氣劑蒸氣中間壓中間壓力下過力下過熱蒸氣熱蒸氣低壓級(jí)低壓級(jí) 過熱蒸氣過熱蒸氣被冷卻被冷卻中間冷卻器中間冷卻器冷凝壓冷凝壓力下過力下過熱蒸氣熱蒸氣高壓級(jí)高壓級(jí) 單機(jī)雙

5、級(jí)系統(tǒng)：?jiǎn)螜C(jī)雙級(jí)系統(tǒng)：氣缸數(shù)比常為氣缸數(shù)比常為1:31:3或或1:21:2雙級(jí)制冷雙級(jí)制冷系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成雙機(jī)雙級(jí)系統(tǒng)雙機(jī)雙級(jí)系統(tǒng)兩臺(tái)壓縮機(jī)兩臺(tái)壓縮機(jī)一臺(tái)壓縮機(jī)，一臺(tái)壓縮機(jī)，高、低壓氣缸高、低壓氣缸中間冷中間冷卻程度卻程度中間完全中間完全冷卻冷卻中間不完中間不完全冷卻全冷卻低壓級(jí)排氣在中間冷卻器中被冷卻到中低壓級(jí)排氣在中間冷卻器中被冷卻到中間壓力下的飽和溫度。如氨系統(tǒng)間壓力下的飽和溫度。如氨系統(tǒng)低壓級(jí)排氣與中間冷卻器中的蒸氣混和，低壓級(jí)排氣與中間冷卻器中的蒸氣混和，被冷卻到某一過熱點(diǎn)。如氟利昂系統(tǒng)被冷卻到某一過熱點(diǎn)。如氟利昂系統(tǒng)4.2.1 4.2.1 一級(jí)節(jié)流，中間完全冷卻一級(jí)節(jié)流，中間完全冷

6、卻 兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)兩級(jí)壓縮制冷循環(huán) 蒸發(fā)器中產(chǎn)生的低壓低溫制冷劑蒸氣（狀態(tài)），蒸發(fā)器中產(chǎn)生的低壓低溫制冷劑蒸氣（狀態(tài)），被低壓壓縮機(jī)吸入并壓縮成中間壓力的過熱蒸氣被低壓壓縮機(jī)吸入并壓縮成中間壓力的過熱蒸氣（狀態(tài)），然后進(jìn)入同一壓力的中間冷卻器，在（狀態(tài)），然后進(jìn)入同一壓力的中間冷卻器，在中冷器內(nèi)被冷卻成干飽和蒸氣（狀態(tài)）。中壓干中冷器內(nèi)被冷卻成干飽和蒸氣（狀態(tài)）。中壓干飽和蒸氣又被高壓壓縮機(jī)吸入并壓縮到冷凝壓力的飽和蒸氣又被高壓壓縮機(jī)吸入并壓縮到冷凝壓力的過熱蒸氣（狀態(tài)），隨后進(jìn)入冷凝器被冷凝成液過熱蒸氣（狀態(tài)），隨后進(jìn)入冷凝器被冷凝成液體（狀態(tài)）。然后分成兩路，一路經(jīng)膨脹閥節(jié)流體（狀態(tài)）。

7、然后分成兩路，一路經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后（狀態(tài)）進(jìn)入中間冷卻器，大部分液體從降壓后（狀態(tài)）進(jìn)入中間冷卻器，大部分液體從另一路進(jìn)入中間冷卻器的盤管內(nèi)過冷（狀態(tài)），另一路進(jìn)入中間冷卻器的盤管內(nèi)過冷（狀態(tài)），成為過冷液體，進(jìn)入第二個(gè)節(jié)流閥，節(jié)流后進(jìn)入蒸成為過冷液體，進(jìn)入第二個(gè)節(jié)流閥，節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器發(fā)器。循環(huán)過程循環(huán)過程 熱力計(jì)算熱力計(jì)算 有關(guān)計(jì)算公式：有關(guān)計(jì)算公式：?jiǎn)挝恢评淞繂挝恢评淞?q q0 0，理論比功理論比功 0 0，質(zhì)量流量質(zhì)量流量 q qm m= = 0 0/q/q0 0，軸功率軸功率P Pe e=q=qm m0 0/k k，實(shí)際輸氣量：實(shí)際輸氣量：q qvsvs=q=qm m v v1

8、1，理論輸氣量理論輸氣量 q qvhvh= q= qvsvs/， 理論性能系數(shù)理論性能系數(shù)COPCOP0 0= = 0 0/ / (P(PD D+P +P G G) )熱力計(jì)算熱力計(jì)算實(shí)際性能系數(shù)實(shí)際性能系數(shù)COPCOPS S =COP =COP0 0/ / (P (P D D/kDkD +P +P G G/kGkG) )中間冷卻器：中間冷卻器： 低壓級(jí)排氣放熱量低壓級(jí)排氣放熱量+ +液體過冷放熱量液體過冷放熱量 = =節(jié)流后的低壓液體吸熱量節(jié)流后的低壓液體吸熱量單位制冷量：?jiǎn)挝恢评淞浚簈 q0 0= h= h1 1hh8 8= h= h1 1hh7 7低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論比功：低壓級(jí)壓縮機(jī)的理

9、論比功： 0D0D = h = h2 2-h-h1 1低壓級(jí)壓縮機(jī)的質(zhì)量流量：低壓級(jí)壓縮機(jī)的質(zhì)量流量： q qmDmD=0 0/q/q0 0=0 0/( h/( h1 1hh7 7) )低壓級(jí)壓縮機(jī)的軸功率：低壓級(jí)壓縮機(jī)的軸功率： P PeDeD=q=qmDmD0D0D/kDkD = =0 0(h(h2 2-h-h1 1)/(h)/(h1 1hh7 7)kDkD低壓級(jí)壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量：低壓級(jí)壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量： q qv vsDsD =q =qmDmDv v1 1=0 0v v1 1/( h/( h1 1hh7 7) )低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量：低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量： q qv vhDh

10、D=qv=qvsDsD/D D=0 0v v1 1/(h/(h1 1hh7 7)D D高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論比功：高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論比功：0G0G = h = h4 4 h h3 3中間冷卻器的熱平衡關(guān)系：中間冷卻器的熱平衡關(guān)系： q qmDmDh h2 2+q+qmDmD(h(h5 5hh7 7)+(q)+(qmGmGqqmDmD)h)h5 5=q=qmGmGh h3 3高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量: : q qmGmG=(h=(h2 2hh7 7)0 0/( h/( h3 3hh5 5)( h)( h1 1hh7 7) )高壓級(jí)壓縮機(jī)的軸功率：高壓級(jí)壓縮機(jī)的軸功率：P Pe

11、GeG=q=qmGmG0G0G/kGkG=0 0(h(h2 2hh7 7)(h)(h4 4hh3 3)/(h)/(h1 1hh7 7) )(h(h3 3hh5 5) )kGkG熱力計(jì)算熱力計(jì)算熱力計(jì)算高壓級(jí)壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量：高壓級(jí)壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量： q qv vsGsG =q =qmGmGv v3 3=0 0(h(h2 2hh7 7)v)v3 3/(h/(h1 1hh7 7)(h)(h3 3hh5 5) )高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量：高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量： q qv vhGhG=q=qv vsGsG/G G=0 0(h(h2 2hh7 7)v)v3 3/(h/(h1 1hh7 7)(h)

12、(h3 3hh5 5)G G理論循環(huán)性能系數(shù)：理論循環(huán)性能系數(shù)： COPCOP0 0=0 0/(q/(qmDmD0D0D+q+qmGmG0G0G) )實(shí)際循環(huán)性能系數(shù)：實(shí)際循環(huán)性能系數(shù)： COPCOP0 0=0 0/(q/(qmDmD0D0D/kDkD+q+qmGmG0G0G/kGkG) )熱力計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷：冷凝器熱負(fù)荷： k k=q=qmGmG(h(h4s4shh5 5) h) h4s4s=h=h3 3(h(h4 4hh3 3)iGiG制冷量：制冷量： 0 0=qv=qvhDhDD D(h(h1 1hh7 7)/v)/v1 1雙級(jí)壓縮氨制冷系統(tǒng)雙級(jí)壓縮氨制冷系統(tǒng) 一次節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)

13、壓縮氨制冷系統(tǒng)圖MGM1MDMD4.2.2 一級(jí)節(jié)流，中間不完全冷卻兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)4.2.2 一級(jí)節(jié)流，中間不完全冷卻兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)工作過程：工作過程： 從蒸發(fā)器出來的蒸汽經(jīng)回?zé)崞骱蟊坏蛪簤嚎s機(jī)從蒸發(fā)器出來的蒸汽經(jīng)回?zé)崞骱蟊坏蛪簤嚎s機(jī)吸入，壓縮到中間壓力并與中冷器出來的干飽和蒸吸入，壓縮到中間壓力并與中冷器出來的干飽和蒸汽在管路中進(jìn)行混合，使從低壓機(jī)排出的過熱蒸汽汽在管路中進(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)壓縮到冷凝壓力并被冷卻后再進(jìn)入高壓壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮到冷凝壓力并進(jìn)入冷凝器，冷凝后的高壓制冷劑液體進(jìn)入了中冷進(jìn)入冷凝器，冷凝后的高壓制冷劑液體進(jìn)入了中冷器的蛇形盤

14、管進(jìn)行再冷卻，然后進(jìn)入回?zé)崞髋c從蒸器的蛇形盤管進(jìn)行再冷卻，然后進(jìn)入回?zé)崞髋c從蒸發(fā)器出來的低溫低壓蒸汽進(jìn)行熱交換，使從中冷器發(fā)器出來的低溫低壓蒸汽進(jìn)行熱交換，使從中冷器蛇形盤管中出來的過冷液體再一次得到冷卻，最后蛇形盤管中出來的過冷液體再一次得到冷卻，最后經(jīng)膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)。經(jīng)膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)。循環(huán)過程循環(huán)過程 熱力計(jì)算熱力計(jì)算 中間冷卻器的熱平衡關(guān)系：中間冷卻器的熱平衡關(guān)系：液體過冷放熱量液體過冷放熱量= =節(jié)流后的低壓液體吸熱量節(jié)流后的低壓液體吸熱量 q qmGmG = q = qmDmD(h(h3 3hh8 8)/(h)/(h3 3hh6 6) )3 3與與4 4混合的熱平

15、衡關(guān)系：混合的熱平衡關(guān)系： 兩股氣體的焓兩股氣體的焓= =混合后氣體的焓混合后氣體的焓 h h4 4=h=h3 3+(h+(h3 3hh6 6)(h)(h2 2hh3 3)/(h)/(h3 3hh8 8) ) 二級(jí)節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)二級(jí)節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)4.2.3 兩級(jí)壓縮二級(jí)節(jié)流制冷循環(huán)二級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻制冷循環(huán)二級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻制冷循環(huán)中間補(bǔ)氣4.3 4.3 兩級(jí)壓縮制冷機(jī)的熱力計(jì)算和溫度變動(dòng)兩級(jí)壓縮制冷機(jī)的熱力計(jì)算和溫度變動(dòng)時(shí)的特性時(shí)的特性4.3.1 4.3.1 兩級(jí)壓縮制冷機(jī)的熱力計(jì)算兩級(jí)壓縮制冷機(jī)的熱力計(jì)算步驟：確定制冷劑和循環(huán)型式，確定循環(huán)的步驟：確定制冷劑和循

16、環(huán)型式，確定循環(huán)的工作工作參數(shù)，參數(shù)，性能參數(shù)計(jì)算。性能參數(shù)計(jì)算。制冷劑：中溫制冷劑。如制冷劑：中溫制冷劑。如R717R717，R22R22，R290R290循環(huán)型式循環(huán)型式: :回?zé)嵊欣挠没責(zé)嵊欣挠弥虚g不完全冷卻方式中間不完全冷卻方式，如，如 R290;R290;回?zé)岵焕挠没責(zé)岵焕挠弥虚g完全冷卻方式中間完全冷卻方式，如，如R717R717，R22.R22.若若t t0 0低可用回?zé)崞魈岣叩涂捎没責(zé)崞魈岣遲 t1 1循環(huán)參數(shù)：循環(huán)參數(shù)：t t0 0 和和t tk k由制冷裝置的用途和環(huán)境介質(zhì)的溫由制冷裝置的用途和環(huán)境介質(zhì)的溫度確定。度確定。 4.3.2 4.3.2 中間壓力的確定中間壓

17、力的確定 1 1）壓縮機(jī)已確定時(shí)）壓縮機(jī)已確定時(shí) 理論輸氣比理論輸氣比= q= qv vhGhG /q/qv vsDsD= =定值定值作圖法：作圖法： 選若干選若干t t為中間溫度，分別進(jìn)行熱力計(jì)算，為中間溫度，分別進(jìn)行熱力計(jì)算，得相應(yīng)的得相應(yīng)的。 作作=f(t=f(tm m) )曲線，得到已知的曲線，得到已知的對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的t tm m 。4.3.24.3.2中間壓力的確定中間壓力的確定2 2）未確定壓縮機(jī)時(shí)）未確定壓縮機(jī)時(shí), , 按制冷系數(shù)最大原則確定按制冷系數(shù)最大原則確定; ; 選若干選若干t t為中間溫度，分別進(jìn)行熱力計(jì)算，得相應(yīng)的為中間溫度，分別進(jìn)行熱力計(jì)算，得相應(yīng)的COPCOP0 0

18、 作作COPCOP0 0=f(t=f(tm m) )曲線，得曲線，得COPCOP0 max0 max對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的t tm m0mkPP P作圖法3 3）對(duì)于氨制冷劑的雙級(jí)系統(tǒng)）對(duì)于氨制冷劑的雙級(jí)系統(tǒng) 用拉塞公式確定最佳中間溫度：用拉塞公式確定最佳中間溫度： t tm m=0.4t=0.4tk k+0.6t+0.6t0 0+3 +3 式中，tm m , tk k和to o分別表示中間溫度，冷凝溫度和蒸發(fā)溫度。例例4-2 4-2 按制冷系數(shù)最大原則確定中間溫度；按制冷系數(shù)最大原則確定中間溫度；例例4-3 4-3 作圖法確定中間溫度。作圖法確定中間溫度。 根據(jù)我國(guó)冷藏庫的生產(chǎn)實(shí)踐，當(dāng)蒸發(fā)溫度根據(jù)我國(guó)

19、冷藏庫的生產(chǎn)實(shí)踐，當(dāng)蒸發(fā)溫度t t0 0=-=-2828-40-40范圍內(nèi)時(shí)，容積比范圍內(nèi)時(shí)，容積比 通常取通常取0.330.330.50.5之之間，即間，即q qvhGvhG: :q qvsDvsD=1:3=1:31:21:2。在長(zhǎng)江以南地區(qū)宜取大。在長(zhǎng)江以南地區(qū)宜取大些。些。 合理容積比的選擇還應(yīng)結(jié)合考慮其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。合理容積比的選擇還應(yīng)結(jié)合考慮其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。配組雙級(jí)壓縮機(jī)的容積比可以有較大的選擇余地。配組雙級(jí)壓縮機(jī)的容積比可以有較大的選擇余地。如果采用單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)，則它的容積比是既定的，如果采用單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)，則它的容積比是既定的，容積比容積比 的值通常只有的值通常只有0.330.33

20、和和0.50.5兩種。兩種。4.3.3 4.3.3 溫度變動(dòng)時(shí)制冷機(jī)的特性溫度變動(dòng)時(shí)制冷機(jī)的特性1. 1. 變工況特性變工況特性（1 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： 隨著隨著t t0 0的升高，壓力的升高，壓力p pk k和和p pm m都不斷升高，但都不斷升高，但p pk k升升高得快；高得快； 隨著隨著t t0 0的升高，壓力比的升高，壓力比D D和和G G都不斷下降，但都不斷下降，但G G下降快；下降快； 隨著隨著t t0 0的升高，壓力差（的升高，壓力差（p pk k-p-pm m）減小，（）減小，（p pm m-p-p0 0）先逐漸增大而后逐漸

21、減小。先逐漸增大而后逐漸減小。 4.3.3 4.3.3 溫度變動(dòng)時(shí)制冷機(jī)的特性溫度變動(dòng)時(shí)制冷機(jī)的特性 t tk k、不變，不變，t t0 0變化變化 t t0 0 v v1 1，q q0 0 ，0 0，copcop0 0 P Pk k/P/Pm m33，P PeGeG最大，按其值選高壓級(jí)壓縮機(jī)電機(jī)，最大，按其值選高壓級(jí)壓縮機(jī)電機(jī)，低壓級(jí)壓縮機(jī)電機(jī)按運(yùn)行工況選配。低壓級(jí)壓縮機(jī)電機(jī)按運(yùn)行工況選配。4.4 4.4 復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán) 4.4.1 4.4.1 復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)1 1）單工質(zhì)多級(jí)壓縮循環(huán)的局限性）單工質(zhì)多級(jí)壓縮循環(huán)的局限性需要低溫時(shí)需要低溫時(shí), ,t

22、 t0 0過低，造成的危害：過低，造成的危害： 循環(huán)性能差。循環(huán)性能差。 蒸發(fā)器壓力低，易滲入空氣。蒸發(fā)器壓力低，易滲入空氣。 制冷劑凝固。制冷劑凝固。 吸氣閥片因壓差小無法開啟。吸氣閥片因壓差小無法開啟。若采用低溫工質(zhì)，若采用低溫工質(zhì)， 冷凝壓力過高。冷凝壓力過高。 超過臨界點(diǎn)。超過臨界點(diǎn)。2 2） 解決方法解決方法 低溫制冷劑在常溫下無法冷凝成液體，因此采用低溫制冷劑在常溫下無法冷凝成液體，因此采用另一臺(tái)制冷裝置與之聯(lián)合運(yùn)行，為低溫制冷劑循環(huán)的另一臺(tái)制冷裝置與之聯(lián)合運(yùn)行，為低溫制冷劑循環(huán)的冷凝過程提供冷源，降低冷凝溫度和壓力。即為復(fù)疊冷凝過程提供冷源，降低冷凝溫度和壓力。即為復(fù)疊式制冷。式

23、制冷。 復(fù)疊式制冷循環(huán)復(fù)疊式制冷循環(huán) 由兩個(gè)（或數(shù)個(gè)）不同制冷劑工作的單級(jí)（或多級(jí)）由兩個(gè)（或數(shù)個(gè)）不同制冷劑工作的單級(jí)（或多級(jí)）制冷系統(tǒng)組合而成。制冷系統(tǒng)組合而成。4.4.14.4.1復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)圖2-10 由兩個(gè)單級(jí)系統(tǒng)組成的復(fù)疊式制冷機(jī).swf由兩個(gè)單級(jí)系統(tǒng)組成的復(fù)疊式制冷機(jī)由兩個(gè)單級(jí)系統(tǒng)組成的復(fù)疊式制冷機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)制冷循環(huán)系統(tǒng)T-s圖圖4.4.14.4.1復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)2 2）系統(tǒng)、原理及組成）系統(tǒng)、原理及組成 復(fù)疊式壓縮制冷系統(tǒng)通常由兩個(gè)單級(jí)壓縮制冷循環(huán)復(fù)疊式壓縮制冷系統(tǒng)通常由兩個(gè)單級(jí)壓縮制冷循環(huán)組成，之間用蒸發(fā)冷凝器聯(lián)系起來：

24、組成，之間用蒸發(fā)冷凝器聯(lián)系起來：高溫部分：采用中溫制冷劑，蒸發(fā)器為低溫部分高溫部分：采用中溫制冷劑，蒸發(fā)器為低溫部分 冷凝器中的制冷劑冷凝服務(wù)。冷凝器中的制冷劑冷凝服務(wù)。低溫部分：采用低溫制冷劑，蒸發(fā)器為用戶制冷低溫部分：采用低溫制冷劑，蒸發(fā)器為用戶制冷。4.4.14.4.1復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng) 3 3）介紹）介紹D-8D-8低溫箱低溫箱 中溫制冷劑（中溫制冷劑（R22R22），低溫制冷劑（），低溫制冷劑（R13R13） t t0 0=-85=-85-90, -90, 增設(shè)氣增設(shè)氣- -液熱交換器，水冷卻液熱交換器，水冷卻器、膨脹容器。器、膨脹容器。 為獲得為獲得-110-

25、110-140-140的低溫采用三元復(fù)疊式制的低溫采用三元復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)。冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)。4 4）NHNH3 3/CO/CO2 2復(fù)疊式制冷系統(tǒng)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)4.3.24.3.2復(fù)疊式制冷熱力計(jì)算復(fù)疊式制冷熱力計(jì)算 要點(diǎn)：要點(diǎn)： 對(duì)兩部分循環(huán)分別計(jì)算對(duì)兩部分循環(huán)分別計(jì)算 G0G0= = DKDK+ 中間溫度的確定原則：中間溫度的確定原則：COPCOP0 max0 max或或各壓縮各壓縮 機(jī)壓機(jī)壓比大致相等，比大致相等， 冷凝蒸發(fā)器的傳熱溫差冷凝蒸發(fā)器的傳熱溫差t=5t=51010。 tt = = 低溫循環(huán)的低溫循環(huán)的t tk k - - 高溫循環(huán)的高溫循環(huán)的t t0 0。 tt過大使壓比過

26、大使壓比。 蒸發(fā)器的傳熱溫差蒸發(fā)器的傳熱溫差t5t5，不可逆損失少。，不可逆損失少。 復(fù)疊式制冷循環(huán)應(yīng)用中的一些問題復(fù)疊式制冷循環(huán)應(yīng)用中的一些問題1 1停機(jī)后低溫制冷劑的處理停機(jī)后低溫制冷劑的處理 2. 2. 系統(tǒng)的起動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng) 3 3溫度范圍的調(diào)節(jié)溫度范圍的調(diào)節(jié) 4.4.34.4.3復(fù)疊式制冷機(jī)的啟動(dòng)與膨脹容器復(fù)疊式制冷機(jī)的啟動(dòng)與膨脹容器4.4.34.4.3復(fù)疊式制冷機(jī)的啟動(dòng)與膨脹容器復(fù)疊式制冷機(jī)的啟動(dòng)與膨脹容器 啟動(dòng)時(shí)為防止低溫級(jí)排壓過高，先啟動(dòng)高溫級(jí)，使啟動(dòng)時(shí)為防止低溫級(jí)排壓過高，先啟動(dòng)高溫級(jí)，使中間溫度降低。中間溫度降低。小系統(tǒng)：小系統(tǒng)： 設(shè)膨脹容器，接于低溫級(jí)壓縮機(jī)排氣管處。防止低設(shè)膨脹容器，接于低溫級(jí)壓縮機(jī)排氣管處。防止低溫級(jí)系統(tǒng)壓力過高。啟動(dòng)時(shí)，若排壓過高，排氣旁通入溫級(jí)系統(tǒng)壓力過高。啟動(dòng)時(shí)，若排壓過高，排氣旁通入膨脹容器。停機(jī)時(shí)，低溫制冷劑全部氣化，部分進(jìn)入膨膨脹容器。停機(jī)時(shí)，低溫制冷劑全部氣化，部分進(jìn)入膨脹容器。脹容器。大系統(tǒng)：大系統(tǒng)： 停機(jī)時(shí)高溫級(jí)間歇運(yùn)行或?qū)⒌蜏刂评鋭┮夯槿脘撏C(jī)時(shí)高溫級(jí)間歇運(yùn)行或?qū)⒌蜏刂评鋭┮夯槿脘撈看娣?。瓶存放。容積計(jì)算容積計(jì)算