制冷原理與設(shè)備雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)

制冷原理與設(shè)備

第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)主編 李曉東制冷原理與設(shè)備課件下載-樣章.ppt第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)3.1采用多級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的原因3.1.1單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的局限性1．實際吸氣容積減少，制冷量降低，節(jié)流損失增加，制冷系數(shù)下降。2．壓縮機的排氣溫度上升。3．壓縮機運行時的壓力比增大，容積效率下降。3.1.2采用多級蒸氣壓縮制冷循環(huán)的必要性（1）降低壓縮機的排氣溫度（2）降低壓力比（3）減少節(jié)流損失第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)

1.一級節(jié)流、中間完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán)

2.一級節(jié)流、中間不完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán)

3.兩級節(jié)流、中間完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán)

4.兩級節(jié)流、中間不完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán)

5.兩級節(jié)流、具有中溫蒸發(fā)器的中間完全冷卻兩級壓縮制冷循環(huán)

3.2.1雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)基本類型第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)3.2.2一級節(jié)流中間完全冷卻循環(huán)圖3-1一級節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)3.2.3一級節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)圖3-2一級節(jié)流中間不完全冷卻制冷循環(huán)第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)3.2.4一級節(jié)流中間不冷卻循環(huán)圖3-3一級節(jié)流中間不冷卻制冷循環(huán)第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)3.2.5二級節(jié)流中間完全冷卻循環(huán)圖3-4二級節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)

第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)3.2.6二級節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)圖3-5二級節(jié)流中間不完全冷卻制冷循環(huán)第3章雙雙級蒸氣氣壓縮式和和復(fù)疊式制制冷循環(huán)3.2.7氨泵泵供液的雙雙級壓縮制制冷循環(huán)圖3-6氨氨泵供液液的一級節(jié)節(jié)流中間完完全冷卻制制冷循環(huán)第3章雙雙級蒸氣氣壓縮式和和復(fù)疊式制制冷循環(huán)第3章雙雙級蒸氣氣壓縮式和和復(fù)疊式制制冷循環(huán)第3章雙雙級蒸氣氣壓縮式和和復(fù)疊式制制冷循環(huán)3.2.8雙級級蒸氣壓縮縮式制冷循循環(huán)的比較較分析（1）中間間不完全冷冷卻循環(huán)的的制冷系數(shù)數(shù)要比中間間完全冷卻卻循環(huán)的制制冷系數(shù)小小（2）在相相同的冷卻卻條件下，，一級節(jié)流流循環(huán)要比比二級節(jié)流流循環(huán)的制制冷系數(shù)小小1）一級節(jié)節(jié)流可依靠靠高壓制冷冷劑本身的的壓力供液液到較遠的的用冷場所所，適用于于大型制冷冷裝置。2）盤管中中的高壓制制冷劑液體體不與中間間冷卻器中中的制冷劑劑相接觸，，減少了潤潤滑油進入入蒸發(fā)器的的機會，可可提高熱交交換設(shè)備的的換熱效果果。3）蒸發(fā)器器和中間冷冷卻器分別別供液，便便于操作控控制，有利利于制冷系系統(tǒng)的安全全運行3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.3.1制冷冷劑與循環(huán)環(huán)形式的選選擇雙級壓縮制制冷循環(huán)通通常應(yīng)使用用中溫制冷冷劑。目前前廣泛使用用的制冷劑劑是R717、R22和R502。R717常常采用一級級節(jié)流中間間完全冷卻卻形式，R22、R502常常采用一級級節(jié)流中間間不完全冷冷卻形式。。對采用回?zé)釤嵫h(huán)有利利的R12、R502等制冷冷劑，就采采用中間不不完全冷卻卻的循環(huán)形形式；對采采用回?zé)嵫h(huán)形式不不利的制冷冷劑（如R717）），則應(yīng)采采用中間完完全冷卻的的循環(huán)形式式。3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.3.2循環(huán)環(huán)工作參數(shù)數(shù)的確定1.容積比比的選擇qvtg高壓級理論論輸氣量（（m3/s）；qvtd低壓級理論論輸氣量（（m3/s）；qmg高壓級制冷冷劑的質(zhì)量量流量（kg/s））；qmd低壓級制冷冷劑的質(zhì)量量流量（kg/s））；vg高壓級吸氣氣比體積（（m3/kg）；；vd低壓級吸氣氣比體積（（m3/kg）；；g高壓級輸氣氣系數(shù)；d低壓級輸氣氣系數(shù)3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析根據(jù)我國冷冷藏庫的生生產(chǎn)實踐，，當(dāng)蒸發(fā)溫溫度t0=-28～～-40℃℃范圍內(nèi)時時，容積比比的值通常取取0.33～0.5之間，即即qvtg:qvtd=1:3～～1:2。。在長江以以南地區(qū)宜宜取大些。。合理的容積積比的選擇擇還應(yīng)結(jié)合合考慮其他他經(jīng)濟指標(biāo)標(biāo)。配組雙雙級壓縮機機的容積比比可以有較較大的選擇擇余地。如如果采用單單機雙級壓壓縮機，則則它的容積積比是既定定的，容積積比的值通常只只有0.33和0.5兩種。。3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析2.中間壓壓力與中間間溫度的確確定（1）選配配壓縮機時時中間壓力力的確定選配壓縮機機時，中間間壓力pm的選擇，可可以根據(jù)制制冷系數(shù)最最大這一原原則去選取取，這一中中間壓力pm又稱最佳中中間壓力。。確定最佳佳中間壓力力pm常用的方法法有公式法法和圖解法法。1）公式法法常用的公式式法有比例例中項公式式法和拉塞塞經(jīng)驗公式式法兩種①比例中項項公式法按壓力的比比例中項確確定中間壓壓力式中Pm,Po和Pk分別為中間間壓力、蒸蒸發(fā)壓力和和冷凝壓力力,單位MPa3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析②拉塞經(jīng)驗驗公式法對于兩級氨氨制冷循環(huán)環(huán)，拉賽(A.Rasi)提提出了較為為簡單的最最佳中間溫溫度計算式式：tm=0.4tk+0.6to+3式中，tm,tk和to分別表示中中間溫度，，冷凝溫度度和蒸發(fā)溫溫度，單位位均為℃。。上式不只適適用于氨，，在－40～40℃℃溫度范圍圍內(nèi)，對于于R12也也能得到滿滿意的結(jié)果果。3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析2）圖解法法①根據(jù)確定定的蒸發(fā)壓壓力p0和冷凝壓力力pk，②在pm（tm）值的上下下，按一定定間隔選取取若干個中中間溫度tm值。③根據(jù)給定定的工況和和選取的各各個中間溫溫度tm分別畫出雙雙級縮循環(huán)環(huán)的lgp-h圖，確定循循環(huán)的各狀狀態(tài)點的參參數(shù)，計算算出相應(yīng)的的制冷系數(shù)數(shù)。④繪制=f（tm）曲線，找找到制冷系系數(shù)最大值值max，由該點對對應(yīng)的中間間溫度tm3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析（2）既定定壓縮機時時中間壓力力的確定已經(jīng)選定壓壓縮機好，，此時高、、低壓級的的容積比已已確定，即即值一定，這這時可采用用容積比插插入法求出出中間壓力力3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析低壓級壓縮縮機的理論論功率為低壓級的理理論比功為為：w0d=h2-h13.3.3制冷冷循環(huán)的熱熱力計算單位質(zhì)量制制冷量為：：q0=h1-h8低壓級制冷冷劑的質(zhì)量量流量qmd為：3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.3.3制冷冷循環(huán)的熱熱力計算高壓級的理理論比功為為：w0g=h4-h3qmg表示高壓級級制冷劑的的質(zhì)量流量量:qmdh2+qmd(h5h7)+(qmgqmd)h5=qmgh3高壓級制冷冷劑的質(zhì)量量流量為高壓級壓縮縮機的理論論功率為3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.3.3制冷冷循環(huán)的熱熱力計算理論循環(huán)制制冷系數(shù)為為3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.3.4運行行特性分析析1.變工工況特性（1）蒸發(fā)發(fā)溫度的變變化對中間間壓力的影影響：3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析兩級壓縮制制冷機的工工況變動時時的一些特特性：①隨著t0的升高，壓壓力pc和pm都有不斷升升高，但pm升高得快；；②隨著t0的升高，壓壓力比σH和σL都不斷下降降，但σH下降快；③隨著t0的升高，壓壓力差（pc-pm）減小，（（pm-pe）先逐漸增增大而后逐逐漸減小。。3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.4復(fù)復(fù)疊式制制冷循環(huán)定義由兩個（或或數(shù)個）不不同制冷劑劑工作的單單級（也可可以是多級級）制冷系系統(tǒng)組合而而成。3.4.1采用用復(fù)疊式制制冷循環(huán)的的原因1．受制冷冷劑凝固點點的限制2．對制冷冷循環(huán)壓力力比的限制制3．受活塞塞式壓縮機機閥門結(jié)構(gòu)構(gòu)特性的限限制3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.4.2復(fù)疊疊式制冷循循環(huán)3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.4.2復(fù)疊疊式制冷循循環(huán)3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析表3-1復(fù)復(fù)疊式式制冷循環(huán)環(huán)的組合型型式與制冷冷溫度和制制冷劑種類類的關(guān)系最低蒸發(fā)溫度/℃制冷劑制冷循環(huán)形式-80R22-R23R22單級或雙級壓縮-R23單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R507-R23R507單級或雙級壓縮-R23單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R290-R23R290雙級壓縮-R23單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)-100R22-R23R22雙級壓縮-R23單級或雙級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R507-R23R507雙級壓縮-R23單級或雙級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R22-R1150R22雙級壓縮-R1150單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R507-R1150R507雙級壓縮-R1150單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)-120R22-R1150R22雙級壓縮-R1150雙級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R507-R1150R507雙級壓縮-R1150雙級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R22-R23-R50R22單級壓縮-R23單級壓縮-R50單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R507-R23-R50R507單級壓縮-R23單級壓縮-R50單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)3.3雙雙級蒸氣氣壓縮式制制冷循環(huán)的的熱力計算算及運行特特性分析3.4.3復(fù)疊疊式制冷循循環(huán)應(yīng)用中中的一些問問題1．停機后后低溫制冷冷劑的處理理2.系統(tǒng)統(tǒng)的起動3．溫度范范圍的調(diào)節(jié)節(jié)思考題1.為什什么單級壓壓縮制冷壓壓縮機的壓壓力比一般般不應(yīng)超過過810？2.雙級級蒸氣壓縮縮式制冷循循環(huán)的形式式有哪些？？3.一級級節(jié)流與二二級節(jié)流相相比有什么么特點？中中間不完全全冷卻與中中間完全冷冷卻相比又又有什么特特點？4.雙級級蒸氣壓縮縮式制冷系系統(tǒng)制冷劑劑與循環(huán)形形式如何選選擇？5.雙級級蒸氣壓縮縮式制冷循循環(huán)需要確確定的主要要工作參數(shù)數(shù)有哪些？？6.如何何確定最佳佳中間壓力力？7.蒸發(fā)發(fā)溫度、冷冷凝溫度以以及容積比比的變化對對中間壓力力各有何影影響？8.什么么是復(fù)疊式式制冷循環(huán)環(huán)？為什么么要采用復(fù)復(fù)疊式制冷冷循環(huán)？9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。04:25:3904:25:3904:2512/29/20224:25:39AM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2204:25:3904:25Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。04:25:3904:25:3904:25Thursday,December29,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2204:25:3904:25:39December29,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。29十十二月20224:25:39上午午04:25:3912月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月224:25上午午12月-2204:25December29,202216、行行動動出出成成果果，，工工作作出出財財富富。。。。2022/12/294:25:3904:25:3929December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點點的的射射線線向向前前。。。。4:25:39上上午午4:25上上午午04:25:3912月月-229、沒有有失敗敗，只只有暫暫時停停止成成功??！。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。04:25:3904:25:3904:2512/29/20224:25:39AM11、成成功功就就是是日日復(fù)復(fù)一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。12月月-2204:25:3904:25Dec-2229-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。04:25:3904:25:3904:25Thursday,December29,202213、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。12月-2212月-2204:25:3904:25:39December29,202214、意志志堅強強的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。29十十二二月20224:25:39上上午04:25:3912月月-2215、楚塞三湘湘接，荊門門九派通。。。。十二月224:25上上午12月-2204:25December29,202216、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/294:25:3904:25:3929December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來來秋秋。。。。4:25:39上上午午4:25上上午午04:25:3912月月-229、楊柳散和和風(fēng)，青山山澹吾慮。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202