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最新双级蒸汽压缩式与复叠式制冷循环

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制冷技术 第二节双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环

制冷技术 第二节双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
由两个（或数个）不同制冷剂工作的单 （1）受制冷剂凝固点的限制
常用的公式法有比例中项公式法和拉塞经验公式法两种
（也可以是多级）制冷系统组合而成。 图3-10一级节流中间完全冷却的两级压缩制冷系统
（3）压缩机运行时的压力比增大，容积效率下降。 选配压缩机时，中间压力pm的选择，可以根据制冷系数最大这一原则去选取，这一中间压力pm又称最佳中间压力。
（2）对制冷循环压力比的限制 由两个（或数个）不同制冷剂工作的单（也可以是多级）制冷系统组合而成。
Po —— 蒸发压力 Ma
（3）受活塞式压缩机阀门结构特性的限 确定最佳中间压力pm常用的方法有公式法和图解法。
（1）受制冷剂凝固点的限制
制 （1）降低压缩机的排气温度
一级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环
二、 双级蒸气压缩式制冷循环基本类型
1.一级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环 2.一级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环 3.两级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环 4.两级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环
1. 一级节流中间完全冷却循环
图3-10一级节流中间完全冷却的两级压缩制冷系统
2.采用复叠式制冷的原因 （2）降低压力比
图3-10一级节流中间完全冷却的两级压缩制冷系统 中间压力与中间温度的确定
式中： Pm —— 中间压力 Ma Po —— 蒸发压力 Ma
（1）受制冷剂凝固点的限制 二、 双级蒸气压缩式制冷循环基本类型
式中，tm , tk和to分别表示中间温度，冷凝温度和蒸发温度，单位均为℃。 两级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环
1） 比例中项公式法
按压力的比例中项确定中间压力
pm po pk
式中： Pm —— 中间压力 Ma Po —— 蒸发压力 Ma Pk —— 冷凝压力 Ma

两级压缩和复叠式制冷循环课件

两级压缩和复叠式制冷循环课件
机压比大致相等， ④ 冷凝蒸发器的传热温差Δt=5～10℃。 Δt = 低温循环的tk - 高温循环的t0。 Δt过大使压比↑。
⑤ 蒸发器的传热温差Δt≤5℃，不可逆损 失少。
4.4.3复叠式制冷机的启动与膨胀容器
复叠式制冷循环应用中的一些问题 1．停机后低温制冷剂的处理 2. 系统的起动 3．温度范围的调节
4.3.3 温度变动时制冷机的特性
tk、ξ不变，t0变化 t0↑ → v1↓，q0↑ ，Q0↑，ε0↑
Pk/Pm≈3，PeG最大，按其值选高压级压缩机 电机，低压级压缩机电机按运行工况选配。
4.3 复叠式制冷机循环
4.3.1 复叠式制冷机循环系统 1）单工质多级压缩循环的局限性 需要低温时,t0过低，造成的危害： ① 循环性能差。 ② 蒸发器压力低，易渗入空气。 ③ 制冷剂凝固。 ④ 吸气阀片因压差小无法开启。 若采用低温工质，① 冷凝压力过高。
10 由两个单级系统组成的复叠式制冷机.swf
由两个单级系统组成的复叠式制冷机
制冷循环系统
T-s图
4.3.1复叠式制冷机循环系统
2）系统、原理及组成 复叠式压缩制冷系统通常由两个单级压缩制
冷循环组成，之间用蒸发冷凝器联系起来： 高温部分：采用中温制冷剂，蒸发器为低温部分
冷凝器中的制冷剂冷凝服务。 低温部分：采用低温制冷剂，蒸发器为用户制冷。
容积计算
制冷系统制冷剂流量qm.x+膨胀容器内制冷剂质量 qv.p/ vx =制冷系统+膨胀容器内制冷剂质量 （qvx.t+qv.p)/vp
qv.p=(qm.xvp-qvx.t)vx/（vx–vp） m3
各种蒸气压缩式制冷方式的比较
制冷循环 单级压缩 双级压缩 复叠压缩使源自原因 一般制冷 压缩比过大 制取低温

双级蒸汽压缩式与复叠式制冷循环

双级蒸汽压缩式与复叠式制冷循环
工作原理
高温蒸发器在较高压力下工作，低温蒸发器在较低压力下工 作，通过中间冷却器将高温蒸发器的制冷剂蒸气冷凝成液体 ，再通过节流阀降低压力后进入低温蒸发器，从而实现更低 的制冷温度。
系统的组成
中间冷却器
用于将高温蒸气冷 凝成液体。
低温蒸发器
用于在较低压力下 吸收热量，产生低 温蒸气。
高温蒸发器
用于吸收热量，产 生高温蒸气。
系统组成的比较
要点一
总结词
双级蒸汽压缩式制冷循环系统通常包括两个或更多个独立 的制冷剂循环系统，每个系统都有自己的蒸发器、压缩机 、冷凝器和膨胀阀等。而复叠式制冷循环则由多个独立的 制冷剂循环系统组成，每个系统有自己的蒸发器和冷凝器 ，以及独立的压缩机和膨胀阀等。
要点二
详细描述
双级蒸汽压缩式制冷循环系统中，每个级别的制冷剂循环 都是独立的，但它们之间通过中间冷却器进行热量传递。 而复叠式制冷循环则是由多个独立的制冷剂循环系统组成 ，每个系统都有自己的制冷剂和相应的设备。这种设计使 得复叠式制冷循环可以同时实现多个温度等级的制冷需求 ，并且每个温度等级的制冷剂都可以独立控制，灵活性更 高。

市场发展前景
市场需求持续增长
随着全球气候变暖和能源消耗的增加，双级 蒸汽压缩式和复叠式制冷循环的市场需求将 持续增长。
技术创新推动市场发展
未来，技术的不断创新和进步将进一步推动双级蒸 汽压缩式和复叠式制冷循环的市场发展。
市场竞争加剧
随着市场需求的增长，竞争将进一步加剧， 企业需要加强技术创新和服务质量提升以获 得竞争优势。
双级蒸汽压缩式与复叠式制冷循环
目 录
• 双级蒸汽压缩式制冷循环 • 复叠式制冷循环 • 双级与复叠式制冷循环的比较 • 双级与复叠式制冷循环的应用场景 • 双级与复叠式制冷循环的发展趋势与挑战

24双级压缩和复叠式制冷解析

24双级压缩和复叠式制冷解析
4)采用多级压缩制冷循环，可提高制冷循环 中的节流效应，减少节流损失，提高制冷效 率。
5)采用多级压缩循环，对于离心式制冷机来 说，可以节省能源，降低离心机工作转速。 简化离心机的结构及减少离心机产生喘振的 机会。
从热力学上分析，定温压缩过程是最佳压缩的热 力过程，耗功最少。并且从理论上讲，当带有中 间冷却的多级压缩级数越多，越接近等温压缩过 程，省功越多，制冷系数也就越大。如有中间冷 却的无穷多级压缩，则整个压缩过程就越接近等 温过程，这在实际工程中是做不到的。在实际工 程中不采用过多的压缩级数，因级数过多，使系 统复杂，设备费用增加，技术复杂性提高。在应 用中温中压制冷剂时，活塞式制冷压缩机的三级 压缩制冷循环所达到的蒸发器温度范围与两级压 缩循环相差不大，所以现代活塞式制冷机常采用 两级压缩制冷循环。
3.压缩比过大带来的问题
⑴压缩机压缩比过大， 会使得螺杆式压缩机的 输气系数下降，使得压 缩机输气量减少，制冷 量下降。压缩比越大， 这种影响就越大，当压 缩比达到20的时候，压 缩机几乎不能吸气，从 而失去制冷能力。
⑵压缩机压缩比过大，会使得压缩机的压缩 过程偏离等熵过程，使得压缩机功耗增加， 效率下降，降低了系统的制冷系数。
双级压缩和复叠式制 冷
一、采用双级压缩的必要性
1.单级压缩循环的局限性。 单极蒸汽压缩式制冷循环，冷凝温度都差不
多，虽然可能采用不同的制冷剂，但是所能够获 得的最低制冷温度一般只有 -20~-30℃，最低不超过-40℃。这主要是由于压缩 机压缩比不能过大的原因造成的。 2.关于压缩比
压缩机的压缩比等于冷凝压力pk与蒸发压力p0 的比值，当冷凝温度固定的时候，压缩比就取决 于蒸发温度，蒸发温度越低，蒸发压力就越小， 压缩比就越大。

双级压缩,与复叠式制冷循环

双级压缩,与复叠式制冷循环

4、低压压缩机每压缩1kg蒸气所消耗的理论功
5、为了在低温下制得冷量 Q0 ，除了低压压缩机消耗能量外，高压压缩 机也要消耗一定的能量。高压压缩机消耗的单位理论功是
高压压缩机的制冷剂流量qmg 大于低 压压缩机的制冷剂流量 qmd ，它可 以根据中间冷却器的热平衡关系计算 出来。由图可知：
6、冷凝器热负荷

一次节流二次节流对比
经济性方面
设备控制方面
1.一级节流、中间完全冷却的两 级压缩制冷循环（常用有代表性） 2. 一级节流、中间不完全冷却的 两级压缩制冷循环（常用有代表性） 3. 两级节流、中间完全冷却的两 级压缩制冷循环 4. 两级节流、中间不完全冷却的 两级压缩制冷循环 5.两级节流中间完全不冷却两级 压缩制冷循环
第三章 双级压缩与复叠式制冷循环
基本要求：
1．采用双级和复叠式蒸气压缩制冷循环的原因。 2 ．一次节流、中间完全冷却和中间不完全冷却的 系统图、压焓图、热力计算方法。(中间压力的确定方
法，中间冷却器的工作原理温度变动时制冷机的特性)
3 ．复叠式蒸气压缩制冷循环系统图、压焓图及特 点。(了解复叠式制冷机启动时的注意事项，膨胀容器的工作原理)
余隙容积
二、余隙容积的影响
生产量：
有效吸气容积：
p2 p1
V V1 V4
容积效率：
Vc V V 1 Vh Vh
1
1 n
余隙容积百分比Vc/Vh和多变指数n一定时，增压比越
大，则容积效率越低，当增加到一定值时容积效率零。
增压比一定时余隙容积百分比越大，容积效率越低。
二、一级节流、中间完全冷却的两级压缩循环
1、循环过程
从循环的工作过程可以看出，与单级压缩制冷循环比较， 它不仅增加了一台压缩机，而且还增加了中间冷却器和一 只节流阀，且高压级的制冷剂流量因加上了在中间冷却器 内产生的蒸气而大于低压级的制冷剂流量。

04.两级压缩和复叠式制冷循环讲解

04.两级压缩和复叠式制冷循环讲解
根据制冷系数最大这一原则去选取最佳中间压力。
（1）按几何比例中项确定中间压力：
根据确定的冷凝压力Pk、和蒸发压力Po，按下式确定：
（2）按拉塞（A.Rasl）公式确定中间温度：
根据确定的冷凝温度Tk、和蒸发温度To，按下式确定：
（3）按诺模图确定中间温度： 诺模根据拉塞公式制作了 诺模图，可以很方便地查找中 间温度。 值得注意的是：诺模图和 拉塞公式一般只适用于氨为制 冷剂的系统。实际循环的制源自系数为实际循环的制冷系数为：
冷凝器热负荷：
根据计算出来的qvhG、qvhD选配合适的压缩机，并据Qo和Qk选配蒸发器 和冷凝器—称之为设计性计算； 对于已有的两级制冷机可根据它的qvhG、qvhD数值，计算出它的实际制 冷量Qo
两级压缩氨制冷机在冷库制冷装置中的实际系统图
4. 2.2 一级节流、中间不完全冷却的两级压缩循环
高压压缩机的吸气状态参数点4 的比焓可由两部分蒸气混合 过程的热平衡关系式求得。
两级压缩SD2-4F10A氟里昂制冷机在制冷装置中 实际系统图
4.3 两级压缩制冷机的热力计算 和温度变动时的特性
4. 3. 1两级压缩制冷机的热力计算
*两级压缩制冷机应使用R717、R22、R290等中温制冷剂，为的是 低温下系统中蒸发压力不会太低、常温下冷凝压力又不会且易于液化。 *对采用回热有利的制冷剂—R22、R290等应选用一级节流中间不完 全冷却循环方式； *对采用回热不利的制冷剂—R717等应选用一级节流中间完全冷却 循环方式。 *两级压缩制冷的热力计算方法与单级压缩制冷的热力计算方法基 本一样。
4. 3. 2 两级压缩制冷机中间压力的确定
1.校核计算：
高、低压级压缩机已定，通过热力计算去确定中间压力。 按一定间隔选择若干个中间温度，按所选温度分别进行循环的 热力计算，求出不同中间温度下的理论输气量的比值，与给定的高、 低压压缩机的理论输气量比值进行比较，用试凑法来确定中间压力。

第三节双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环


3.3 双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析
3.3.2 中间压力与中间温度的确定 选配压缩机时中间压力的确定
选配压缩机时，中间压力pm的选择，可以根据制冷 系数最大这一原则去选取，这一中间压力pm又称最 佳中间压力。
按压力的比例中项确定中间压力
pm po pk
R717：φ＝0.95～1 R22：φ＝0.9~0.95
3. pk/p0增大导致→ 压缩机排气温度升高，润滑条件变坏； 耗功增加，制冷量下降，制冷系数降低。
第3节 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
单级蒸气压缩条件：
1.氨制冷系统：pk/p0≤8； 最低蒸发温度＝-25℃；
2.氟利昂制冷系统：pk/p0≤10； 蒸发温度＝-37℃
第3节 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
节流阀
冷凝蒸发器
高温压缩机
节流阀 蒸发器ຫໍສະໝຸດ 低温压缩机第3节 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
高温制冷剂 低温制冷剂
第3节 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
第3节 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
表3-1 复叠式制冷循环的组合型式与制冷温度和制冷剂种类的关系
最低蒸发温度/℃
制冷剂
制冷循环形式
-80
R22-R23
R507-R23-R50
R22双级压缩- R23单级或双级压缩组合的复叠式循环
R507双级压缩- R23单级或双级压缩组合的复叠式循环
R22双级压缩- R1150单级压缩组合的复叠式循环
R507双级压缩- R1150单级压缩组合的复叠式循环
R22双级压缩- R1150双级压缩组合的复叠式循环
R507双级压缩- R1150双级压缩组合的复叠式循环

双级和复叠式蒸气压缩制冷循环


第三节 复叠式蒸气压缩制冷循环
采用一种制冷剂循环将出现的问题： 1．任何制冷剂，当蒸发温度降低时，其蒸发器压 力也必然降低。 2．任何制冷剂，当蒸发温度降低时，其比容就很 大。
复叠式蒸气压缩制冷循环是由两个或两个以 上的单级制冷循环组成，而且在两个制冷系统中 充加不同性质的制冷剂。它既能满足在较低蒸发 温度时有合适的蒸发压力，又能满足在环境温度 条件下冷凝时具有适中的冷凝压力。
制冷技术与应用
第六章 双级和复叠式 蒸气压缩制冷循环
基本要求： 基本要求： 1．熟悉采用双级和复叠式蒸气压缩制冷循环的原 因。 2．掌握一次节流、中间完全冷却和中间不完全冷 却的热力计算方法。 3．在螺杆式和两级压缩离心式制冷循环中使用经 济器的节能意义。 4．复叠式蒸气压缩制冷循环的特点。
蒸发温度降低对单级制冷循环的影响： 1．节流损失增加，制冷系数下降。 2．压缩机的排气温度上升。 3．压缩机运行时的压力比增大，容积效率下降。
在双级压缩制冷循环中， 低压级排出的过热蒸汽，被冷却在成中间压力P01时的饱和蒸汽为 中间完全冷却；而过热蒸汽仅仅降低了温度，但又未能达到干饱和状态者称为中间不完全冷 却。无论是采用一次节流中间完全冷却，还是采用一次节流中间不完全冷却，都是为了使高 压级压缩机的排汽温度不致过高，功耗降低，提高制冷效率。用哪一种中间冷却方式，是由 采用的制冷剂的种类来决定。 有资料表明：凡是在单级压缩中采用回热循环，其制冷系数降低的制冷剂，在双级压缩循环 中如采用中间完全冷却，则制冷系数是提高的；用不完全中间冷却，制冷系数则是降低的。 反之，在单级压缩回热循环中，使用制冷提高的那些制冷剂，则在双级压缩循环中用完全中 间冷却，制冷系数却降低；用不完全中间冷却，制冷系数反而提高。 在氨双级压缩中，中间冷却方式采用完全中间冷却，能使制冷系数增大。氨的等熵指数较大， 压缩终温较高，如采用不完全冷却，将使高压级的排气温度升高，使高压压缩机的压比限制 在较小的范围内。由此可见，采用氨作制冷剂时，从制冷系数，单位容积制冷量及排气温度 来看，均应采用完全中间冷却方式。 在氟里昂双级压缩中，由于低压缸排出的过热蒸汽温度较高，比容较大，为了避免高压级的 排气温度过高，减少蒸汽与气缸壁的热交换，改善制冷机的工作条件，减少压缩功，提高经 济合理性等原因，需对低压级排出的过热蒸汽进行冷却。 通过循环分析得出结论，R717、R12、R502等制冷剂均应采用不完全中间冷却。R22的特性 介于R12与R717之间，在双级压缩中可采用完全中间冷却，也可采用不完全中间冷却，对于 用R22的小型双级压缩机，为使系统和设备简化起见，通常多采用不完全中间冷却方式。

4.两级压缩和复叠式制冷循环


4. 3. 2 两级压缩制冷机中间压力的确定
1.校核计算：
高、低压级压缩机已定，通过热力计算去确定中间压力。 按一定间隔选择若干个中间温度，按所选温度分别进行循环的 热力计算，求出不同中间温度下的理论输气量的比值，与给定的高、 低压压缩机的理论输气量比值进行比较，用试凑法来确定中间压力。
2.设计计算：
复叠式制冷循环原理
例如：R13为低温级制冷剂，
或R22为高温级制冷剂，低温 级蒸发温度为-80℃，冷凝温
T
度为-30℃；高温级冷凝温度
为35℃。 冷凝蒸发器中的传热温差一
R22
Pk
30 ℃
-30 ℃ Po -80 ℃
般取5—10℃。
R13
S
23
复叠式制冷循环的几个问题：
1.应用温度范围： 当蒸发温度低于-80℃时，应采用复叠式制冷。当蒸发温度为 -60—-80℃时，复叠式制冷和双级压缩都可以采用。 2.制冷剂的选择： 高温部分可选用R22、R717、R502、丙烷、丙烯；低温部分可 选用R13、CO2、R14、乙烷、乙烯、甲烷等，根据制冷装置的用途 配对选用。 3.热力计算： 复叠式制冷的热力计算可分别对高温部分及低温部分单独进行 计算。计算方法与单级或两级压缩制冷循环的热力计算相同。计算 中注意高温部分的制冷量等于低温部分的冷凝热负荷加上冷损失。
实际循环的制冷系数为
实际循环的制冷系数为：
冷凝器热负荷：
根据计算出来的qvhG、qvhD选配合适的压缩机，并据Qo和Qk选配蒸发器 和冷凝器—称之为设计性计算； 对于已有的两级制冷机可根据它的qvhG、qvhD数值，计算出它的实际制 冷量Qo
两级压缩氨制冷机在冷库制冷装置中的实际系统图
4. 2.2 一级节流、中间不完全冷却的两级压缩循环

双级和复叠式蒸气压缩式制冷循环


第六章 双级和复叠式蒸气压缩式制冷循环
第一节 双级蒸气压缩式制冷循环
一、一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环
1．循环过程 一次节流、完全中间冷却的双级压缩与单级压缩制冷循环的主要区别是：大部分制冷剂在 高、低压级两只气缸中进行压缩，且高、低压级压缩机中的制冷剂质量循环量不相同。 当蒸发温t0较低时，采用双级压缩制冷循环可达到以下目的： （1） 降低压缩机的排气温度(t4< t4')； （2） 降低压力比(高压级压缩机为Pk / Pm，低压级压缩机为Pm/ P0，均小于单级压力Pk / P0)； （3）减少节流损失(因为膨胀阀2前的制冷剂已充分过冷，节流后的干度X8较小)。
第六章 双级和复叠式蒸气压缩式制冷循环
单级压缩式制冷循环能获得的最低蒸发温度约为：－20～－30℃ 采用R502制冷剂时，能获得的蒸发温度为：－40℃左右。 当需要更低温度时，必须采用双级和复叠式制冷循环。
学习的基本要求 (1) 熟悉采用双级和复叠式蒸气压缩制冷循环的原因。 (2) 掌握一次节流、中间完全冷却和中间不完全冷却的热力计算 方法。 (3) 在螺杆式和两级压缩离心式制冷循环中使用经济器的节能意义。 (4) 复叠式蒸气压缩制冷循环的特点。
第六章 双级和复叠式蒸气压缩式制冷循环
第一节 双级蒸气压缩式制冷循环
一、一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环
2．热力计算 高压级压缩机吸人质量：Mr = Mr1 + Mr2 = Mr1 + Mr1 ｛（h2－h3）+ （h5－h7）｝/ （h3－h6） = Mr1（h2－h7）/ （h3－h6） （kg / s） 冷凝器的热负荷：Qk = Mr（h4－h5） （kW） 低压级压缩机的吸人气体的体积流量：Vr1 = Mr1 v1 （m3/s） 低压级压缩机的吸人气体的体积流量：Vr2 = Mr v3 （m3/s） 低压级压缩机理论耗功率： N1= Mr1（h2－h1） (kW) 高压级压缩机理论耗功率： N2= Mr（h4－h3） (kW) 双级循环压缩机总耗功率： N = N1 + N2 (kW) 理论制冷系数：ε = Q0 / N = （h3－h6）（h1－h7）/ ｛（h3－h6）（h2－h1）+ （h2－h7）（h4－h3）｝
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二、单级蒸气压缩条件：
1.氨制冷系统：pk/p0≤8； 最低蒸发温度＝-25℃；
2.氟利昂制冷系统：pk/p0≤10； 蒸发温度＝-37℃
由于环境温度、压力差（Pk-P0）和压力比Pk/P0的限制，单级 压缩机不能达到很低的蒸发温度，为了获得更低的蒸发温度，就需 要使用多级压缩。
（二）采用多级蒸汽压缩式制冷 循环的特点及应用
§双级压缩制冷循环与系统组成
双级压缩制冷循环仅压缩过程为两级压缩，其他与单级相同：
低温低 压制冷 剂蒸气
低压级com 中间压 中间冷却器 过热蒸 高压级com 力下过 气被冷 热蒸气 却 两台压缩机 双机双级系统
冷凝压 力下过 热蒸气
双级制冷 系统组成
一台压缩机， 高、低压气缸 中间完全 冷却 中间不完 全冷却
原因: 受单级活塞式压缩机的极限使用条件的限制。
活塞式制冷机超出极限条件使用
单级蒸汽压缩活塞式制冷机，压缩比一般不 超过10。当蒸发温度过低，超出极限使用 条件时会带来如下问题：
(1)压缩比增大时压缩机的输气系数λ大为降低，压缩机 的输气量及效率显著下降。 (2)压缩机排气温度过高，使润滑油的粘度急剧下降，影 响压缩机的润滑。当排气温度与润滑油的闪点接近时， 会使润滑油碳化，以致在阀片上产生结碳现象。 (3)制冷剂节流损失增加，单位质量制冷量及单位容积制冷 量下降过大，经济性下降。
冷凝压力由环境介质温度决定
在一定的冷凝温度下 蒸发温度的降低 冷凝压力和蒸发压力之差（pk-po）增大 压缩比pk / po变大
所以，为了获得比较低的温度（－40～－70℃），同时又能使压缩机的 工作压力控制在一个合适的范围内，就要采用多级压缩循环。
活塞式制冷压缩机使用有限制
我国活塞式制冷压缩机标准B10875--89中规定 了不同制冷机使用温度在高温、中温和低温的 不同温度范围。 单级压缩循环所能达到的最低制冷温度是有限的。 通常，最低只能达到-40℃左右。
相关名词
单机双级：一台压缩机,气缸一部分为高压级,一部分为低压级。 双机双级：两台压缩机，分别为高压级和低压级。
一级节流：供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力。 二级节流：一级节流至中间压力，二级节流至蒸发压力。 中间完全冷却：将低压级的排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。
中间不完全冷却：未将排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。
第三章 双级蒸汽压缩式与复叠 式制冷循环
[教学目的与要求] [教学内容] [教学重点和教学难点] [教学建议] [作业]
[教学目的与要求]
1. 了解采用多级蒸汽压缩式与复叠式制冷的原 因。 2. 掌握双级蒸汽压缩式制冷循环的工作过程。 3. 掌握双级蒸汽压缩式制冷循环的基本热力分 析与计算方法。 4. 了解复叠式制冷循环的工作过程。
•
•
•
（1）降低压缩机的排气温度 （2）降低压力比 （3）减少节流损失
第二节 双级蒸汽压缩式制冷循环
（一）双级蒸汽压缩式制冷循环的基本形式和选择方法 （二）一次节流中间完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 （三）一次节流中间不完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 （四）一次节流中间完全不冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 （五）二次节流中间完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 （六）二次节流中间完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 （七）氨泵供液的双级制冷循环 （八）双级蒸汽压缩式制冷循环的比较分析
[教学内容]
第一节 采用多级蒸汽压缩式制冷的原因 第二节 双级蒸汽压缩式制冷循环 第三节 双级蒸汽压缩式制冷循环的热力计算 第四节 温度变动对双级蒸汽压缩式制冷循环 制冷机特性的影响 第五节 复叠式制冷循环
返回总目录
第一节 采用多级蒸汽压缩式制冷的原因
（一）单级蒸汽压缩式制冷循环的局限性 （二）采用多级蒸汽压缩式制冷循环的特点及 应用
单机双级系统：气缸数比常为1:3or1:2
中间冷 却程度
低压级com排气在中间冷却器中被冷却到中 间压力下的饱和温度。用于氨系统 低压级com排气与中间冷却器中蒸发的蒸气相 混合，被冷却到某一过热点。用于氟利昂系统
中间冷却器
作用：
1.降低低压级压缩机排出的气体温度，以避免高压 级过高的排气温度； 2.使高压液体在节流前得到过冷，以提高系统制冷 能力，减少节流过程产生的闪发气体； 3.起到油分离器的作用，它可将由低压级压缩机带 出的润滑油，通过改变流动方向、降低流速、洗 涤和降温作用分离出来，并由放油管排出。
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一、单级蒸气压缩局限性：
1. 冷凝压力 ↔ tk ↔ 环境温度、冷却介质温度 蒸发压力 ↔ t0 ↔ 用户要求（制冷系统的用途） 2. 用户要求蒸发温度↘ → 蒸发压力↘ → 压缩比 （pk/p0）↗ 压缩机输气系数下降； 3. pk/p0增大导致→ 压缩机排气温度升高，润滑条件 变坏；耗功增加，制冷量下降，制冷系数降低。
（二）一次节流中间完全冷却双级蒸 汽压缩式制冷循环
一次节流中间完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环的流程图和 lgp-h图 动画演示
一次节流中间完全冷却双级循环 原理图
动画演示
双级蒸气压缩工作原理
压缩过程分两阶段进行:
低压级压缩 高压级压缩
蒸发压力
中间压力
冷凝压力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.来自蒸发器的低温制冷剂蒸气（压力为Po）先进入低 压级压缩机，在其中压缩到中间压力Pm 2.经过中间冷却器冷却（分为两种情况－－中间完全冷 却为饱和蒸气和中间不完全冷却为过热蒸气） 3.再进入高压级压缩机，将其压缩为冷凝压力Pk，排入 冷凝器中
中间冷却器

结构

连接
2.热力计算
轴
轴
（三）一次节流中间不完全冷却双 级蒸汽压缩式制冷循环
一次节流中间不完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环的流程图和 lgp-h图
动画演示
二级节流中间不完全冷却
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（一）双级蒸汽压缩式制冷循环的基 本形式和选择方法
采用哪一种型式有利则与制冷剂种类、制冷剂 容量及其它条件有关。常用的组成型式有：
一次节流中间完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 一次节流中间不完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 一次节流中间完全不冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 二次节流中间完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环 二次节流中间完全冷却双级蒸汽压缩式制冷循环