制冷与低温技术原理—第3章-蒸气压缩制冷循环-复叠式制冷循环.pptVIP

3.4 复叠式制冷机循环 1. 为什么要采用两级压缩制冷？两级压缩制冷循环 有哪几种循环？ 2. 为什么要采用复叠式制冷循环，它有什么优点？ 3. 对比单级，两级，复叠式制冷循环（原理、 过程、P-h图、T-S图、热力计算等） 4. 了解两级压缩制冷循环系统中主要设备及辅助 设备的作用。 5. 控制容器的作用是什么？ * * 3.4.1 采用复叠式制冷循环的原因 为了获得更低温度，采用单一制冷剂的多级压缩 循环将受蒸发温度过低，制冷剂凝固的限制； 氨；标准蒸发温度为 -33.4℃， 凝固温度为 -77.7℃。 例如 蒸发压力过低会带来下列问题： 蒸发器与外界的压差增大，空气渗入系统的 可能性增加，影响系统的正常工作。 吸气比体积大，实际吸入汽缸的气体减少， 增加了汽缸尺寸。 对活塞式压缩机，压缩机的吸排气靠阀门自动 起闭来完成，当吸气压力低于0.01-0.015MPa时， 难于克服吸气阀弹簧力，影响压缩机 的正常工作。 3.4.1 采用复叠式制冷循环的原因 采用低温制冷剂时，蒸发压力均高于10KPa， 但冷凝压力太高，接近于临界状态，使循环 的节流损失大大增加。 3.4.1 采用复叠式制冷循环的原因 例如 用乙烷做低温制冷剂， 当蒸发温度t0=-100℃时，蒸发压力p0=542kPa， 冷凝温度tk=30℃时，冷凝压力pk=4860kPa， 接近其临界状态。节流损失大大增加。 3.4.2 复叠式制冷循环 1. 系统的组成： 由两个（或数个）采用不同制冷剂的单级（或多级） 制冷系统组成，分别称为高温部分和低温部分。 高温系统使用中温制冷剂，低温系统采用低温制冷剂。 两部分由一只蒸发冷凝器联系起来。 高温部分制冷剂的蒸发用来使低温部分制冷剂冷凝。 两部分之间靠蒸发冷凝器来实现传热。高温部分的制冷剂 再通过自己系统的冷凝器释放给环境介质水或空气。 而低温部分通过自己系统的蒸发器来吸收被冷却对象低温 环境下的热量。 复叠式制冷循环的组合形式与制冷温度和制冷剂种类 实际确定具体使用何种形式主要考虑： 所要达到的温度，使用场所，制冷剂种类， 特性及效率等因素。 说明 2. 复叠式制冷循环的组合形式与制冷温度和 制冷剂种类 R22两级—R1150两级 R22-R1150 R507两级—R1150两级 R507-R1150 R22单级—R23单级--R50单级 R22-R23-R50 R22两级—R23单级或两级 R22-R23 R507两级—R23单级或两级 R507-R23 R22两级—R1150单级 R22-R1150 R507两级—R1150单级 R507-R1150 R507单级或两级—R23单级 R507-R23 R22单级或两级—R23单级 R22-R23 R507单级—R23单级-R50单级 R507-R23-R50 -120℃ -100℃ R290两级—R23单级 R290-R23 -80℃ 制冷循环形式 制冷剂 最低蒸发温度 复叠式制冷循环的组合形式与制冷温度和制冷剂种类 3.4.2 复叠式制冷循环 3. 制冷系统及P-h图和T-S图表示 由两个单级压缩系统组成的复叠式制冷系统 压缩机 蒸发器 节流阀 1 2 3 4 冷凝蒸发器 压缩机 节流阀 冷凝器 5 6 7 8 T s 2 4 3 1 0 6 8 7 5 循环工况： 高温级 tkg=35℃, t0g=-45℃ 低温级 tkd=-50℃, t0d=-85℃ 蒸发器工作的低温室温度: -80℃ 冷凝蒸发器传热温差范围: 5-10℃ （低温部分的冷凝温度必须高于高温部分的 蒸发温度。） 两级复叠制冷循环系统（R22-R23） 工作原理图： 辅助设备的作用： 举例 A 低温压缩机； B高温级压缩机； C油分离器； D水冷冷却器； E冷凝蒸发器； F过滤器； G回热器； H电磁阀； I热力膨胀阀； K蒸发器； W膨胀容器； V截止阀； R减压阀； S低温级排气冷却器 A B K I H G H F V F D E C W R S 两级复叠制冷循环系统（R22-R23） 两级复叠制冷循环系统（R22-R13） 回热器：增大循环制冷量，改善压缩机的工作条件。 水冷却器：降低排气温度，减少冷凝蒸发器中 的冷凝热负荷（减少高温级循环的制冷量）。 膨胀容器： 保证低温级系统避免超压和安全顺利地启动。 油分离器：