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制冷系統中,為什么要采用雙級壓縮制冷系統?
編輯:admin  時間:2017-11-17  訪問量:

制冷系統中,為什么要采用雙級壓縮制冷系統?

在制冷循環中,單級制冷系統用于低蒸發溫度時,壓縮比增大。當壓比過大時:

壓縮機壓縮過程中內部泄漏增加,輸氣系數明顯降低。

對于活塞壓縮機,由于余隙容積的存在,當壓比達到20時,壓縮機幾乎不吸氣。

耗功增加,排氣溫度升高。

節流損失增大,壓縮機制冷量減小。

排氣溫度高,潤滑油變稀,潤滑條件減弱,甚至油會出現結碳現象。

排氣溫度高是限制活塞壓縮機壓縮比的最大因素。

排氣溫度高,使冷凍機油汽化、油蒸氣大量進入系統,影響換熱器的換熱效果。

一般來說,單級氨制冷壓縮機壓比不超過8,氟機不超過10。

若要達到比較低的蒸發溫度,就要采用雙級壓縮甚至多級壓縮。

2 雙級壓縮制冷循環的原理

雙級壓縮制冷循環是將壓縮過程分為兩個階段進行。來自蒸發器的低壓氣體(壓力為P0)先經過低壓級壓縮機壓縮至中間壓力(Pm),經過中間冷卻器冷卻后再進入高壓級壓縮機,壓縮到冷凝壓力(Pk)排入到冷凝器中。兩個階段的壓縮比各自都保持在10以內。

例如-35/+35℃系統:蒸發溫度-35℃,蒸發壓力(絕對壓力)0.093Mpa;冷凝溫度+35℃,冷凝壓力(絕對壓力)1.353Mpa;

采用單級循環:壓比 1.353/0.093 = 14.55;

采用雙級循環:中間壓力取為:0.355Mpa(絕對壓力); 壓比:高壓級 1.353/0.355 = 3.81;

低壓級 0.355/0.093 = 3.82。

雙級壓縮制冷循環由于節流級數和中間冷卻方式不同而有不同的循環形式。有兩級節流和一級節流,中間完全冷卻和中間不完全冷卻。下面介紹兩種常用雙級壓縮循環。

3 一級節流中間完全冷卻雙級循環

通常雙級壓縮氨制冷系統采用中間完全冷卻循環。

4實現雙級壓縮的辦法

1)多臺壓縮機組成的雙級系統(雙級配搭),其中一臺或幾臺作為低壓級,一臺作為高壓級;

2)由一臺壓縮機組成的單機雙級系統,如單機雙級活塞制冷壓縮機和單機雙級螺桿制冷壓縮機。

3)通常高、低壓級的體積排氣量之比為1:2或1:3。并以Pm=√P0×Pk 時最為經濟。

5采用雙級壓縮制冷循環的特點

由于各級壓比均減小,壓縮機的輸氣系數大大提高。

采用中間冷卻,降低了高壓級排氣溫度,改善了壓縮機潤滑條件。

功耗降低。例如,t0=-30℃,tk=30℃時,采用雙級壓

縮的功耗要比采用單級壓縮減少功耗12 %。

采用雙級壓縮要比單級壓縮多一臺壓縮機、一個中間

冷卻器、一只節流閥,投資成本增加。因此,只有在低蒸發溫度時采用雙級壓縮才較為合理。

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