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復(fù)疊式蒸汽壓縮理論制冷循環(huán)(串級(jí)制冷循環(huán))

   2021-01-02 和平2897
核心提示:復(fù)疊式蒸汽壓縮制冷循環(huán)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單級(jí)壓縮制冷循環(huán)組成,在每個(gè)單級(jí)制冷系統(tǒng)中充加不同性質(zhì)的制冷劑。

二級(jí)或多級(jí)壓縮制冷循環(huán)均采用一種制冷劑,當(dāng)蒸發(fā)溫度較低時(shí),雖然可以用分級(jí)壓縮解決壓力比、節(jié)流損失和排氣溫度過(guò)高等方面的問(wèn)題。但是,當(dāng)制取的溫度更低時(shí),采用一種制冷劑的二級(jí)或多級(jí)壓縮制冷循環(huán)又將出現(xiàn)下面一些難以克服的困難:

1)任何制冷劑,蒸發(fā)溫度越低,則蒸發(fā)壓力也就越低。過(guò)低的蒸發(fā)壓力,有時(shí)可能造成壓縮機(jī)難以吸氣,或者使外界的空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng)。

2)當(dāng)蒸發(fā)溫度過(guò)低時(shí),某些常用制冷劑已達(dá)凝固溫度,無(wú)法實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)、循環(huán)。

3)蒸發(fā)壓力降低,制冷劑的比體積增大,制冷劑的質(zhì)量流量減少,制冷量大大下降。為了獲得所需冷量,必須增大吸氣容積,使壓縮機(jī)體積過(guò)于龐大。

復(fù)疊式蒸汽壓縮制冷循環(huán)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單級(jí)壓縮制冷循環(huán)組成,在每個(gè)單級(jí)制冷系統(tǒng)中充加不同性質(zhì)的制冷劑。它既能滿(mǎn)足在較低溫度時(shí),有合適的蒸發(fā)壓力,又能滿(mǎn)足在環(huán)境溫度條件下冷凝時(shí),具有合適的冷凝壓力。

1-20是由兩個(gè)單級(jí)壓縮式制冷循環(huán)組成的復(fù)疊式制冷循環(huán)流程。圖中左側(cè)的單級(jí)制冷循環(huán),與以前介紹的單級(jí)循環(huán)相同,它的冷凝器仍用環(huán)境溫度條件下的水或空氣作為冷卻介質(zhì)。但該制冷循環(huán)所得的制冷量,是用來(lái)冷凝右側(cè)單級(jí)制冷循環(huán)中的制冷劑。

左側(cè)制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的溫度區(qū)間較高,稱(chēng)高溫級(jí),制冷劑為R22, R134a等。右側(cè)制冷系統(tǒng)運(yùn)行的溫度區(qū)間較低,稱(chēng)低溫級(jí),常用的制冷劑為R13, R503等。按圖1-20所示的復(fù)疊式制冷循環(huán),在低溫級(jí)蒸發(fā)器中可獲得-80℃左右的低溫。

由于復(fù)疊式制冷循環(huán)的蒸發(fā)溫度較低,對(duì)潤(rùn)滑油的品質(zhì)和分離應(yīng)特別注意,以防在循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生凝固,影響制冷裝置的正常運(yùn)行。

根據(jù)單級(jí)、二級(jí)和復(fù)疊式制冷循環(huán)的原理和流程可以知道,制冷裝置制取的溫度越低,制冷系統(tǒng)越復(fù)雜,設(shè)備也越多,投資和運(yùn)行費(fèi)用也越大。蒸汽壓縮式制冷僅用來(lái)制取-120℃以上的低溫(普冷的最低溫度),如果需要獲得更低的溫度,則需用其他方法制取。

 
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