制冷技术第16讲双级蒸气压缩制冷
两级蒸汽压缩式制冷循环
两级蒸汽压缩式制冷循环两级蒸汽压缩式制冷循环是一种常用的制冷循环方式，广泛应用于家用空调、商用制冷设备等领域。
它通过两级压缩来提高制冷效果，实现更高的制冷效率和更低的能耗。
两级蒸汽压缩式制冷循环的工作原理是：首先，制冷剂在低温低压状态下经过蒸发器，吸收外界的热量并蒸发为低温低压蒸汽；然后，低温低压蒸汽被压缩机1压缩，提高其温度和压力；接着，高温高压蒸汽通过冷凝器，释放热量并冷凝为高温高压液体；最后，高温高压液体经过膨胀阀节流，降低其温度和压力，进入蒸发器进行下一轮的制冷循环。
两级蒸汽压缩式制冷循环相比单级蒸汽压缩式制冷循环具有以下优点：1. 提高制冷效果：通过两级压缩，制冷剂在第一级压缩机的压缩过程中，温度和压力得到了显著提高，使得制冷剂能够更好地吸收热量。
然后，经过第二级压缩机进一步提高温度和压力，使制冷剂在冷凝器中释放更多的热量。
这样，两级蒸汽压缩式制冷循环的制冷效果比单级蒸汽压缩式制冷循环更好。
2. 提高制冷效率：由于两级蒸汽压缩式制冷循环在两个压缩机之间增加了一个冷凝器，使得制冷剂在压缩过程中能够充分释放热量，提高制冷效率。
同时，两级蒸汽压缩式制冷循环还能够减少制冷剂的凝结温度，使得制冷剂在蒸发器中的蒸发速度更快，提高制冷效率。
3. 减少能耗：两级蒸汽压缩式制冷循环通过提高制冷剂的温度和压力，减少了制冷剂在蒸发器和冷凝器中的温度差，从而降低了能耗。
此外，两级蒸汽压缩式制冷循环还能够通过优化制冷剂的回热过程，减少回热损失，进一步降低能耗。
4. 提高制冷控制性能：两级蒸汽压缩式制冷循环通过两个压缩机的控制，能够更灵活地调节制冷剂的压力和流量，提高制冷控制性能。
这使得两级蒸汽压缩式制冷循环能够根据实际需要进行制冷功率的调节，提高制冷系统的稳定性和可靠性。
两级蒸汽压缩式制冷循环是一种高效、节能的制冷循环方式。
通过两级压缩，它能够提高制冷效果和制冷效率，降低能耗，并且具有较好的制冷控制性能。
在未来的发展中，随着科技的进步和制冷技术的不断创新，两级蒸汽压缩式制冷循环有望进一步提高制冷效率，减少能耗，为人们提供更加舒适和环保的制冷服务。
两级压缩和复叠式制冷循环课件
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
蒸气压缩式制冷原理
蒸气压缩式制冷原理蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来实现人工制冷的。
在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。
液态变成气态必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。
在日常生活中，我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。
比如，我们在手上擦一些酒精，酒精很快蒸发，这时我们感到擦酒精部分反应很凉。
又如常用的制冷剂氟利昂F—12液体喷洒在物体上时，我们会看到物体表面很快结上一层白霜，这是因为F—12的液体喷到物体表面立即吸热，使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法，制冷剂F—12不能回收和循环使用)。
目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原理。
蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。
二、制冷循环压缩机是保证制冷的动力，利用压缩机增加系统内制冷剂的压力，使制冷剂在制冷系统内循环，达到制冷目的。
开始压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入热力膨胀阀，经节流成低温低压的湿蒸气，流入蒸发器，从周围物体吸热，经过风道系统使空调房间温度冷却下来，蒸发后的制冷剂回到压缩机中，又重复下一个制冷循环，从而实现制冷目的。
三、制冷剂在制冷系统中状态从压缩机出口经冷凝器到膨胀阀前这一段称为制冷系统高压侧；这一段的压力等于冷凝温度下制冷剂的饱和压力。
高压侧的特点是：制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体，制冷剂流出冷凝器时，温度降低变为过冷液体。
从膨胀阀出口到进入压缩机的回气这一段称为制冷系统的低压侧，其压力等蒸发器内蒸发温度的饱和压力。
制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状态，在蒸发器内吸热后制冷剂由湿蒸气逐渐变为汽态制冷剂。
到了蒸发器的出口，制冷剂的温度回升为过热气体状态。
双级蒸汽压缩式与复叠式制冷循环
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
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。
蒸气压缩式制冷
压缩机
压缩机
蒸发冷凝器
回热器
蒸发冷凝器
回热器 蒸发器
机
制 冷 原 理 与 技 术
三、复叠式压缩工作过程
3. 生产干冰的复叠式制冷机
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
图5-15 生产干冰的复叠式循环原理图及温熵图 (a) 系统原理图 (b) T-S 图
制 冷 原 理 与 技 图 5-11 高温部分为两级压缩循环、低温部分为单级压缩循环组成的复叠式制冷 术 循环系统原理图a1—低温部分压缩机 a2—高温部分低压级压缩机 a3—高温部
5.2 复叠式蒸气压缩式制冷循环
制 冷 原 理 与 技 术
定义
由两个（或数个）不同制冷剂工作 的单级（也可以是多级）制冷系统组合 而成。
一、采用复叠式压缩的原因
1. 双级压缩制冷的局限性： 制 ①双级压缩制冷的制冷温度受制冷剂凝固点的 冷 限制不能太低。 原 ②双级压缩制冷受蒸发压力过低的限制。 理 ③双级压缩受循环压力比的限制。 2. 解决方法：采用低温制冷剂。 与 低温制冷剂在常温下无法冷凝成液体，因 技 此采用另一台制冷装置与之联合运行，为低温 术 制冷剂循环的冷凝过程提供冷源，降低冷凝温 度和压力。即为复叠式制冷。
四、复叠式压缩装置结构组成
制 冷 原 理 与 技 术
五、各种蒸气压缩式制冷方式的比较
制 冷 制冷循环 原 单级压缩 理 双级压缩 与 复叠压缩 技 术
使用原因 一般制冷 压缩比过大 制低温 应用温度范围 5℃～- 30℃ -30℃～- 80℃ <-80℃ 制冷剂 一种 一种 两种或两 种以上
工作原理
压焓图
制 冷 原 理 与 技 术
三、复叠式压缩工作过程
双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环双级蒸气压缩式制冷循环是一种通过两个不同压力级别的压缩机来实现制冷的技术。
在这种循环中，高温高压的蒸汽通过第一级压缩机被压缩，然后通过冷凝器放热并冷却成液体，液体再经过节流阀降压，进入低温低压的蒸发器蒸发，吸收热量进行制冷。
而低温低压的蒸汽则通过第二级压缩机再次被压缩，形成高压蒸汽，循环再次进行。
这种循环适用于需要同时实现高温和低温制冷的场合，例如冷库和超市的冷冻柜。
复叠式制冷循环是一种通过多个有机朗肯循环进行分级压缩的技术。
在这种循环中，不同有机工质通过多个级别的压缩进行循环，同时实现了不同温度级别的制冷。
每个循环级别的压力和温度可以根据需要进行调节，使得这种循环对于需要多级别制冷的场合非常适用，例如化工和医药行业的制冷需求。
总的来说，双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环都是高效的制冷技术，它们分别适用于不同的制冷需求。
在实际应用中，根据具体的情况可以选择适合的制冷循环技术，以实现最佳的制冷效果。
制冷循环是现代生活中不可或缺的技术之一，它广泛应用于家用、商用和工业领域。
在不同的环境和使用条件下，需要不同的制冷技术来满足特定的需求。
双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环就是两种常用的制冷技术，它们分别具有各自独特的特点和优势。
双级蒸气压缩式制冷循环适用于需要同时进行高温和低温制冷的场合。
在这种循环中，通过两个不同压力级别的压缩机对蒸汽进行压缩，实现两个不同温度级别的制冷。
高温高压的蒸汽通过第一级压缩机被压缩，然后通过冷凝器放热成液体，再经过节流阀降压进入低温低压的蒸发器蒸发，吸收热量进行制冷。
低温低压的蒸汽则通过第二级压缩机再次被压缩，形成高压蒸汽，循环再次进行。
这种制冷循环适用于需要同时进行高温和低温制冷的场合，例如在冷库和超市的冷冻柜等。
复叠式制冷循环是一种通过多个有机朗肯循环进行分级压缩的技术。
在这种循环中，不同有机工质通过多个级别的压缩进行循环，同时实现了不同温度级别的制冷。
蒸汽压缩式制冷技术的原理及应用
蒸汽压缩式制冷技术的原理及应用1. 引言蒸汽压缩式制冷技术是一种常见且广泛应用于空调、冷柜和汽车空调等领域的制冷技术。
本文将介绍蒸汽压缩式制冷技术的原理和应用。
2. 蒸汽压缩式制冷技术的原理蒸汽压缩式制冷技术基于蒸发和冷凝过程，利用压缩机将低压低温的蒸汽压缩成高压高温的蒸汽。
具体原理如下：2.1 蒸发过程蒸汽压缩式制冷技术中的蒸发过程是制冷循环的第一步。
在蒸发器中，低压低温的制冷剂吸收外部热量，从而蒸发成为低压蒸汽。
2.2 压缩过程经过蒸发过程产生的低压蒸汽被压缩机吸入，通过压缩机的工作，使蒸汽的压力和温度升高。
这个过程通常伴随着能量的输入。
2.3 冷凝过程高压高温的蒸汽进入冷凝器，通过与外部环境接触，释放热量并冷凝成高压液体制冷剂。
2.4 膨胀过程高压液体制冷剂通过膨胀阀降压，变成低压低温的制冷剂，循环回到蒸发器中进行下一轮制冷循环。
3. 蒸汽压缩式制冷技术的应用3.1 空调蒸汽压缩式制冷技术是家用和商用空调系统中常用的制冷技术。
空调系统通过蒸汽压缩循环来降低室内温度，提供舒适的环境。
3.2 冷藏冷冻蒸汽压缩式制冷技术被广泛应用于冷柜、冷库和冷冻车等冷藏冷冻设备中。
利用蒸汽压缩循环，可控制冷藏环境的温度，确保食品和药品等易腐败物品的质量和安全性。
3.3 汽车空调蒸汽压缩式制冷技术也被广泛应用于汽车空调系统中。
通过使汽车内部空气经过冷却和除湿过程，提供舒适的驾驶环境。
3.4 工业应用蒸汽压缩式制冷技术在许多工业领域也有应用。
例如，电子设备生产中的温度控制、制药行业中的冷凝设备和冷却塔、石化行业的冷却器等。
4. 结论蒸汽压缩式制冷技术通过压缩、蒸发、冷凝和膨胀等过程，实现了制冷循环。
该技术被广泛应用于空调、冷藏冷冻和汽车空调等领域，为我们的生活和工作提供了便利。
在今后的发展中，随着节能减排需求的增加，蒸汽压缩式制冷技术也会进一步优化和改进，以提高能效和节约能源。
双级压缩与复叠制冷
制冷循环形式 R22单级或双级压缩- R23单级压缩组合的复叠式循环 R507单级或双级压缩- R23单级压缩组合的复叠式循环 R290双级压缩- R23单级压缩组合的复叠式循环 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 R22单级压缩- R23单级压缩- R50单级压缩组合的复叠式循环 R507单级压缩- R23单级压缩- R50单级压缩组合的复叠式循 环
位均为℃。 上式不只适用于氨，在－40～40℃温度范围内，对于R12也能
得到满意的结果。
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
2）图解法
①根据确定的蒸发压力p0和冷凝压力pk， ②在pm（tm）值的上下，按一定间隔选取若干个中间温度tm值。 ③根据给定的工况和选取的各个中间温度tm分别画出双级缩循环的lgp-h图，
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
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/℃ -80 -100
-120
制冷剂 R22-R23 R507-R23 R290-R23 R22-R23 R507-R23 R22-R1150 R507-R1150 R22-R1150 R507-R1150 R22-R23-R50 R507-R23-R50
第3章 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
3.1 采用多级蒸气压缩式制冷循环的原因 3.1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的局限性
蒸汽压缩制冷原理
蒸汽压缩制冷原理概述蒸汽压缩制冷是一种常见的制冷技术，广泛应用于家用空调、商用冷藏设备以及工业制冷等领域。
其基本原理是利用蒸汽的压缩过程来提高蒸汽的温度和压力，然后通过冷凝和膨胀过程来实现制冷效果。
原理详解蒸汽压缩制冷过程可以分为四个基本步骤：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
1. 压缩首先，制冷剂蒸汽从蒸发器中进入压缩机。
压缩机是整个系统的核心部件，其功能是将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽。
在压缩过程中，制冷剂的温度和压力都会上升。
这是因为压缩机通过增加蒸汽分子的动能，使其分子间距变小，从而提高了温度和压力。
2. 冷凝经过压缩后的高温高压蒸汽进入冷凝器。
冷凝器是一个热交换器，其作用是将蒸汽中的热量传递给外部环境，并使蒸汽冷凝成液体。
冷凝过程中，蒸汽释放出的热量会被冷却水或空气带走，使制冷剂的温度降低。
3. 膨胀冷凝后的液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀的作用是降低制冷剂的压力，使其迅速膨胀。
在膨胀过程中，制冷剂的温度会急剧下降，因为膨胀阀减小了分子间的距离，使制冷剂分子的动能减小，从而降低了温度。
4. 蒸发经过膨胀后的制冷剂进入蒸发器，在蒸发器中发生蒸发过程。
蒸发器是一个热交换器，其作用是将外部环境中的热量吸收到制冷剂中，使其再次变为蒸汽。
在蒸发过程中，制冷剂从低温低压的状态转变为低温高压的蒸汽，同时吸收了大量的热量，从而实现了制冷效果。
循环过程蒸汽压缩制冷系统是一个闭合循环系统，通过不断地重复上述的四个基本步骤来实现制冷效果。
在循环过程中，制冷剂在蒸发器和冷凝器之间循环流动，不断吸收和释放热量，实现制冷效果。
工作原理总结蒸汽压缩制冷的基本原理可以总结如下： 1. 利用压缩机将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压的蒸汽。
2. 通过冷凝器将高温高压的蒸汽冷凝成液体，释放出热量。
3. 通过膨胀阀将液体制冷剂膨胀，使其温度急剧下降。
4. 在蒸发器中，制冷剂吸收外部环境的热量，再次变为蒸汽，实现制冷效果。
双级蒸气压缩式制冷循环课件
（ 2）冷凝温度的变化对中间压力的影响
如果蒸发温度t0和容积比保持不变，随着冷
凝温度tk的升高，中间压力pm也升高。这是 由于冷凝压力的升高导致高压级压力比pk/pm 增大，高压级输气系数减小，使高压级的输
气量减少而引起的。反之，tk降低，则pm也 降低。
（ 3）容积比的变化对中间压力的影响
当蒸发温度t0和冷凝温度tk都不变时，容积比改变
二、同变工况特性有关的两个问题
1、双级压缩制冷循环压缩机的启动问题
制冷装置首次起动或长时间停机后起动运行， 蒸发温度t0都是从环境温度逐渐降低，直到 达到使用工况所需要的蒸发温度。由前面的 分析可知，当t0尚未达到边界温度t0b之前， 高压级压缩机不起压缩作用。因此，采取高 低压级同时起动，必然产生能量的浪费。
②每一级的压力比的降低，可以提高每一级制冷压缩 机的指示效率，减少实际压缩过程中的不可逆损 失．
③每一级的压力比的降低同样也降低了每一级制冷压 缩机的压力差，使得制冷压缩机运行的平衡性提高， 机械摩擦损失减小．
2.2.2 双级蒸气压缩式制冷循环
一、双级压缩式制冷循环的基本类型
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。
氨泵供液的一级节流中间完全冷却制冷循环
❖ 2)一级节流循环要比二级节流循环的制冷系数小， 但相差不大。这是因为，一级节流循环的中间冷却 器盘管具有传热温差。通常盘管出液端温度比中间 温度高3～7℃，因此一级节流比二级节流循环的单 位质量制冷量要小些。
一级节流的优点：
1)压力差大
❖ 2)盘管中的高压制冷剂液体不与中间冷却器中的制 冷剂相接触，减少了润滑油进入蒸发器的机会，可 提高热交换设备的换热效果。
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式，广泛应用于家用空调、商用冷藏设备等领域。
其原理基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发
过程，通过这些过程来实现制冷效果。
在本文中，我们将深入探讨
蒸汽压缩式制冷的原理及其工作过程。
首先，蒸汽压缩式制冷的基本原理是利用蒸汽的物理性质来实
现制冷。
在制冷循环中，蒸汽通过压缩机被压缩成高压蒸汽，然后
通过冷凝器散发热量并冷凝成液态，再经过节流阀膨胀成低压蒸汽，最后通过蒸发器吸收热量并蒸发成蒸汽，完成了一个完整的制冷循环。
其次，蒸汽压缩式制冷的工作过程可以分为四个主要阶段，压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
在压缩阶段，蒸汽被压缩机压缩成高压蒸汽，同时温度和压力均升高。
然后高压蒸汽进入冷凝器，在这里蒸
汽释放热量，冷却并凝结成液态。
接下来，液态蒸汽通过节流阀膨
胀成低压蒸汽，此时温度和压力均下降。
最后，低压蒸汽进入蒸发器，在这里吸收外界热量并蒸发成蒸汽，完成了整个制冷循环。
蒸汽压缩式制冷的原理非常简单，但却非常有效。
通过不断循
环利用蒸汽的物理性质，可以实现不断的制冷效果。
同时，蒸汽压缩式制冷还具有制冷效果好、稳定性高、操作简便等优点，因此被广泛应用于各个领域。
总的来说，蒸汽压缩式制冷原理是基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程来实现制冷效果的。
通过压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等组件的合作，完成了一个完整的制冷循环。
蒸汽压缩式制冷具有原理简单、效果显著、操作方便等优点，因此被广泛应用于各种制冷设备中。
希望本文能够帮助大家更好地理解蒸汽压缩式制冷的原理和工作过程。
两级压缩制冷循环工作过程
两级压缩制冷循环工作过程
制冷循环是一种常见的制冷技术，而两级压缩制冷循环是其中一种常用的制冷系统。
它通过两个不同的压缩级别来提高制冷效率，使制冷系统更加节能和高效。
下面我们来详细了解一下两级压缩制冷循环的工作过程。
让我们了解一下两级压缩制冷循环的基本组成。
该系统主要由两个压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
其中，第一级压缩机和冷凝器组成第一级压缩，第二级压缩机和蒸发器组成第二级压缩。
整个系统通过膨胀阀将高压制冷剂膨胀为低压制冷剂，以实现制冷效果。
在工作过程中，制冷剂首先被第一级压缩机压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器散热冷却成为高温高压液体。
接着，高温高压液体通过膨胀阀膨胀为低温低压液体，然后进入蒸发器。
在蒸发器内，制冷剂吸收外界热量蒸发成为低温低压蒸汽，从而起到制冷作用。
而第二级压缩则是在第一级压缩的基础上进一步提高制冷效果。
低温低压蒸汽再次被第二级压缩机压缩成高温高压气体，然后通过蒸发器吸收热量蒸发，完成制冷循环。
两级压缩制冷循环的工作过程中，第一级和第二级压缩机相互配合，使得制冷效果更加显著。
通过两级压缩，制冷系统可以更加高效地实现制冷效果，同时也提高了系统的稳定性和可靠性。
总的来说，两级压缩制冷循环是一种高效节能的制冷系统，通过两个压缩级别的协同作用，实现了制冷效果的提升。
该系统在工业和商业领域得到了广泛应用，为人们的生活和生产提供了便利。
希望通过本文的介绍，能让大家对两级压缩制冷循环有更深入的了解，进一步推动制冷技术的发展和应用。
蒸汽压缩式制冷工作原理
蒸汽压缩式制冷工作原理一、引言蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式，广泛应用于家用、商用和工业领域。
本文将详细介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理，包括其基本原理、循环过程和关键组件等。
二、基本原理蒸汽压缩式制冷的基本原理是利用蒸汽的压缩和膨胀过程中的热力学特性来实现制冷。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 蒸发制冷循环开始时，制冷剂处于低温低压状态下，通过蒸发器吸收周围环境的热量，使制冷剂蒸发成气体。
2. 压缩蒸发后的制冷剂气体被压缩机吸入，通过压缩机的工作，将制冷剂气体的压力提高，使其温度升高。
3. 冷凝高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，通过与冷却介质（如空气或水）的接触，释放热量，使制冷剂气体冷凝成液体。
4. 膨胀冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀进入蒸发器，由于膨胀阀的节流作用，制冷剂液体的压力降低，温度降低，重新进入蒸发器进行循环。
三、循环过程蒸汽压缩式制冷的循环过程可以细分为四个主要步骤，即蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
下面将详细介绍每个步骤的工作原理和特点。
1. 蒸发在蒸发器中，制冷剂从液体态转变为气体态，吸收外界环境的热量，使蒸发器的温度降低。
这一步骤是制冷循环中的制冷过程，实现了对制冷空间的制冷效果。
2. 压缩蒸发后的制冷剂气体进入压缩机，通过压缩机的工作，制冷剂气体的压力和温度均升高。
压缩机通常采用往复式或旋转式结构，通过机械运动将制冷剂气体压缩，为后续的冷凝过程提供条件。
3. 冷凝高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，与冷却介质接触后，释放热量，使制冷剂气体冷凝成液体。
冷凝器通常采用管道或板式结构，通过增大表面积来提高散热效果。
冷凝过程中的热量释放可以通过空气或水进行传递。
4. 膨胀冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀进入蒸发器，由于膨胀阀的节流作用，制冷剂液体的压力和温度降低，重新进入蒸发器进行循环。
膨胀阀的作用是控制制冷剂液体的流量，使其保持适当的压力和温度，以保证制冷循环的正常运行。
四、关键组件蒸汽压缩式制冷的关键组件包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
双级压缩制冷 ppt课件
螺杆式双级蒸汽压缩制冷系统
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活塞式双极蒸气压缩制冷系统
原理：
低温低压的制冷剂气体从 低压级压缩机吸入，经过 中间压力送到高压级压缩 机压缩为高温高压的气体， 经过油分离器，把高温高 压的气态制冷剂送入冷凝 器，冷凝为常温高压的制 冷剂液体，从冷凝器出来 的液体一路送至冷库，一 路经过节流阀，节流降温 至中间冷却器
热力膨胀阀实现冷凝压力至蒸发压力的节 流，同时控制制冷剂的流量；它的体积虽 小，但作用巨大，它的工作好坏，直接决 定整个系统的工作质量，以最佳的方式给 蒸发器供液,保证蒸发器出口制冷剂蒸汽的 过热度稳定。
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冷库排管
墙排管
冷库排管（盘管）导热能力好：铝合金 具有优良的导热能力，制冷剂的蒸发温 度和铝排外表面温差会减小，蒸发温度 会增高，压缩机的能效比增加，能耗减 少;结构特殊：铝合金翼片管的翼片与铝 管平行，形成片状形状，成型的铝排将 片状翼片管平行固定，组成了若干个平 行通道，制冷系统工作时冷空气在通道 内形成烟道效应，被加速下沉，对流加 快，所以降温速度快，达到设定温度时 压缩机停止运转，节省大量电能；设置 好，效率高：铝排的投影面积和蒸发面 积比可做到一比三或一比四，这样铝排 可全部安装在冷库顶面上，这样一来， 一可以使单位面积的换热能力比使用壁 排效率更高更节能，二它有一定的蓄冷 效果，压缩机工作时的频繁启动率降低， 节省一定的电能消耗。
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一次节流中间完全冷却（适用于氨双级制冷系统）
一次节流中间完全冷却的双机双级压缩制冷循环系统的特点是在中间冷却器 中使来自低压级压缩机的过热蒸气完全冷却至饱和状态。
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一次节流中间完全冷却的双级压缩
二级蒸汽压缩式理论制冷循环
二级蒸汽压缩式理论制冷循环
1、压缩机的排气温度由1升至2，过高排气温度会引起冷冻油的性能变化，影响压缩机的正常运行和使用寿命。
2、压缩机的排气压力与吸气压力只比为P1/P2，增大，使压缩机的实际吸气量减少。
制冷剂经过膨胀阀节流后的干度由X1增至X2，这意味着进入蒸发器的制冷剂蒸汽含量增加，液体含量减少，从而降低了制冷剂的单位质量制冷量Q，同时由于蒸发稳定的下降，使压缩机的吸气比体积由V1升值V2，降低了制冷剂的单位容积制冷量Q。
这些因素最终造成循环制冷系数的极大降低。
应用二级制冷循环就能客服上述的不理因素，而一次节流完全中间冷却的二级制冷循环，它与单级制冷循环的主要区别就是，制冷剂蒸汽分别在高低压气缸中进行两次压缩：增设了一只中间冷却器和膨胀阀，高低气压缸中的制冷剂的循环量不相同，这愣疾的循环过程如下所述。
高压级压缩机吸入来自中间冷却器状态的干饱和蒸汽，经绝热压缩机后为状态4的过程蒸汽，并进入冷凝器中冷凝成状态5的饱和液体，该液体分为两部分，其中少量部分经膨胀阀2节流至状态6的低温湿饱和的蒸汽用来冷却大部分未经节流的饱和液体5，以及由低
压级压缩机排入中间的冷却器的过热蒸汽2，它们的状态变换分别是5-7和2-3的过程，过冷液体7经膨胀阀1，一次节流为蒸发压力P 选的低压湿饱和蒸汽8，并进入蒸发器中吸热，气化成状态1的干饱和蒸汽。
这部分蒸汽再由低压级压缩机吸入的压缩后，排入中间冷却器中，冷却为状态3的干饱和气体。
两级压缩制冷循环
的热平衡关系计算出来。由图2可知：
qmdh2+qmd(h5-h7)+ (qmG + qmd)h5= qmG h3 • 从而可求出
• qmG =qmd(h2-h7)/(h3-h5)
• = (h2-h7)/(h3-h5) * Q0 /(h1-h7) kg/s
(8)
•
• 因此高压压缩机所需要的轴功率是 Peg= qmg* w0g/ ŋkg
• 式中λd ----- 低压压缩机的输气系数，其 数值可以按相同压缩比时单级压缩机的 输气系数的90%考虑。
• 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
w0g=h4-h3
(7)
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
• 单级压缩的最低蒸发温度不仅受到容积系数为零的 限制，随着压力比的增大，除了引起制冷量下降，功耗 增加、制冷系数下降、经济性降低外，排气温度的限制 也是选择压缩机级数的另一个重要原因。
• 排气温度过高，它将使润滑油变稀，润滑条件恶化，甚 至会引起润滑油的碳化和出现拉缸等现象。当冷凝温度 为40℃，蒸发温度为-30℃时，单级氨压缩机即使在等 熵压缩的情况下，排气温度已高达160℃，显然它已超 过了规的最高排气温度为150℃的限制。
• q0=h1-h8=h1-h7 kj/kg
(1)
低压压缩机每压缩1kg蒸气所消耗的理论 功是
w0d =h2-h1 k0kw ，则低压压缩机
的流量是
qmd =Q0/q=Q0/(h1-h8)= Q0/(h1-h7) kg/s (3) 从而可算出低压压缩机所需的功率
两级蒸汽压缩式制冷循环 -回复
两级蒸汽压缩式制冷循环-回复两级蒸汽压缩式制冷循环是一种常见的制冷循环系统，通常应用于商业和工业领域。
该循环系统通过蒸发器和冷凝器之间的蒸汽压缩转化来实现冷却效果。
本文将一步一步详细介绍该循环的工作原理和过程。
首先，我们来了解一下两级蒸汽压缩式制冷循环的基本构成和原理。
该循环由两个级别的压缩机组成，分别称为低压压缩机和高压压缩机。
在循环中，制冷剂通过蒸发器，低压压缩机，冷凝器，高压压缩机和节流阀按照特定的路径流动。
此循环系统通过循环流动的制冷剂来吸收和释放热量，从而实现制冷。
在开始之前，我们需要了解一些基本概念和参数。
首先是制冷剂，它是循环中用于吸收和释放热量的介质。
各种制冷剂都有不同的物理特性和性能，需要根据具体应用场景选择。
其次是蒸汽压缩循环的关键参数，包括压力、温度和焓。
了解这些参数的变化过程将有助于我们理解整个循环过程。
接下来，让我们详细了解两级蒸汽压缩式制冷循环的工作原理和每个步骤的具体过程。
第一步是制冷剂的蒸发过程。
制冷循环的开始是从蒸发器中开始的，蒸发器通常安装在待冷却的物体或者空间中。
制冷剂以液体形式进入蒸发器，通过与待冷却物体或空气接触，吸收热量并迅速蒸发成为蒸汽。
这个过程发生在低压下，所以我们称之为低压蒸发。
第二步是低压压缩机的工作过程。
蒸汽形式的制冷剂通过低压压缩机进一步压缩，使其温度和压力升高。
压缩机产生的机械功将热能传递给制冷剂，使其温度上升。
这个过程同时发生在蒸汽形式下，所以也称为通常的压缩过程。
经过低压压缩机的作用，制冷剂成为高温高压的蒸汽。
第三步是冷凝器的过程。
高温高压的制冷剂进入冷凝器，在这里，制冷剂通过冷却水或者其他冷却介质的接触，将热量释放给外部环境。
在冷凝器中，制冷剂被冷却至饱和温度，逐渐凝结为液体。
这个过程发生在高压下，所以我们称之为高压冷凝。
第四步是高压压缩机的过程。
冷凝后的液体制冷剂通过高压压缩机进一步压缩，使其温度和压力再次升高。
与低压压缩机相似，高压压缩机产生的机械功将热能传递给制冷剂，使其温度上升。
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四、双级蒸气压缩类型
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。
五、双级蒸气压缩工作工程源自1. 一级节流中间完全冷却五、双级蒸气压缩工作工程
2. 一级节流中间不完全冷却
五、双级蒸气压缩工作工程
3. 二级节流中间完全冷却
五、双级蒸气压缩工作工程
4.二级节流中间不完全冷却
五、双级蒸气压缩工作工程
5.二级节流，带中温蒸发器的中间完全冷却
六、双级蒸气压缩热力学计算
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℃
三、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
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
六、双级蒸气压缩热力学计算
2. 一级节流中间不完全冷却——氟利昂系统 工作原理 压焓图
1）单位质量制冷量： q0＝h1－h8 kJ/kg 2）单位容积制冷量： qv＝q0 / v1 kJ/ m3 3）单位冷凝热负荷： qk＝h4－h5 kJ/kg 4）低压级单位理论压缩功： w0d＝h2－h1 kJ/kg 5）高压级单位理论压缩功： w0g＝h4－h3 kJ/kg 6）低压级制冷剂的质量流量： MRd＝Q0 / q0 kg/s h h 7）高压级制冷剂的质量流量： M Rg M Rd h 3 h 7 3 5 M Rd h1 h 8 8）制冷系数： ε QO o Pod Pog M Rd h 2 h1 M Rg h 4 h 3
1. 一级节流中间完全冷却——氨系统 工作原理 压焓图
1）单位质量制冷量： q0＝h1－h8 kJ/kg 2）单位容积制冷量： qv＝q0 / v1 kJ/ m3 3）单位冷凝热负荷： qk＝h4－h5 kJ/kg 4）低压级单位理论压缩功： w0d＝h2－h1 kJ/kg 5）高压级单位理论压缩功： w0g＝h4－h3 kJ/kg 6）低压级制冷剂的质量流量： MRd＝Q0 / q0 kg/s h2 h7 M M 7）高压级制冷剂的质量流量： Rg Rd h3 h5 M Rd h1 h 8 8）制冷系数： ε QO o Pod Pog M Rd h 2 h1 M Rg h 4 h 3
六、双级蒸气压缩热力学计算
中间压力的确定：适宜的中间压力可获得 最佳的运行经济性。
p m po pk
R717：φ＝0.95～1 R22：φ＝0.9~0.95
制 冷 技 术
第16讲 双级蒸气压缩制冷
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。