两级压缩
2.4双级压缩和复叠式制冷解析
②一级节流中间不完全冷却的双级 压缩制冷循环
留意该循环和第一种循环的不同点。自行 画出T-S图。
③一级节流中间不冷却的双级压缩 制冷循环，
在冷藏运输以及某些特定的生产工艺制冷工段的制冷装 置中，既要到达低温又要简化制冷系统，这时常承受一次 节流中间完全不冷却两级压缩制冷循环(右图)。这种循环 和前面所述的两级压缩比较，取消了中间却冷却器，因而 系统进一步简化，但这种循环方式不省功，也不能提高循 环的制冷量和制冷系数。
⑶压力比的增大将导致压缩机排气温度上升， 汽缸壁的温度随之上升。这一方面会使吸 入的制冷剂蒸气温度上升，比体积增大， 削减了压缩机吸气量；另一方面排气温度 和汽缸温度过高，会使得润滑油变稀甚至 局部碳化，导致压缩机润滑状况恶化，严 峻影响压缩机正常运行。
由于以上缘由，单级压缩机压缩比不宜过大 。一般使用氨作为制冷剂的活塞式压缩机压 缩比最大为8，使用氟利昂作为制冷剂的螺 杆式压缩机压缩比最大不能超过10，而使用 离心式压缩机时，压缩比最大不能超过4。 这样的话，在冷凝温度跟环境温度差不多的 状况下，单级压缩机可以到达的蒸发温度通 常为-20℃~-30℃，最多不超过-40℃.主要的 缘由是考虑多方面因素，其中最关键的因素 是系统压缩过程不是绝热过程，当压缩比过 大的状况下，势必消逝压力值变大现象，而 这个时候温度也会突生，在温度高的状态下 ，对压缩机的冷冻油以及冷媒有分解，炭化 的问题，所以为了保证系统安全与牢靠，系 统运行过程中的压缩比不能超过10.
2)每一级的压力比降低，可以提高制冷压缩 机的指示效率，削减实际压缩过程中的不 行逆损失。在有中间冷却的多级压缩中， 可节省循环耗功；降低每一级的排气温度， 保证制冷系统的高效安全运行，如图
3)降低了每一级的压力比，同样也降低了每 级制冷压缩机的压力差，使得制冷机运行的 平衡性增高，机械摩擦损失削减。在设计时， 可简化制冷机构造，降低生产本钱。
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选择稳定的撕裂位置 撕裂位置也可以选择使循环物流中波动产生的影响最小的地方。
例如，把撕裂选在主干物流上，而不是物理循环，波动的影响就会减 少。这个因素的重要性依赖于收敛算法。当使用连续取代法时，它更 有效。
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选择使循环变量数最少的撕裂位置 变量包括气相分数、温度、压力、流率、焓和组成。选择撕裂流，
使尽可能多的变量固定，因此把它们从变量中去除，提高收敛的稳定 性。比较好的位置选择是分离器入口，冷却器出口后面的压缩机，塔 盘加热器的出口。
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5. 再向工况中添加一个混合器：
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6. 使用下列信息安装分离器：
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7. 使用下列信息添加阀：
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通常，材料物流传输需要循环模块，而不是热循环。 总是为循环的出口物流提供一个估计或起点，而不是入口物流。 估计越接近解，收敛的速度越快。
检查物流LD1 和LD2的出口。这些能用做循环出口的假设么？
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两级压缩
1.1.3.3 多级蒸汽压缩制冷循环在单级蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝压力，蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定。
冷凝温度受环境介质(水或空气)温度的限制，蒸发温度由制冷装臵的用途确定的，当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的压力增大，排气温度上升，在常温冷却条件下能够获得低温程度是有限的，即制冷温差是有限的。
当要求的制冷温差使循环的压力比超过单级压力比的上述限制时，一种解决办法是采用分级压缩，中间冷却，就是分两极或多级达到循环所要求的总压力比，并且在低压即完成压缩后，现将其排气冷却降温后再到高压级继续压缩，从而每一级的压力比和排气温度均不超限。
由于考虑到超过两级后系统设计的复杂性及其他许多因素，故两级以上的循环在实际中很少使用，通常采用两级压缩循环，所以一下重点讨论两级压缩制冷循环。
1.1.3.3.1 两级压缩制冷循环概述在蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝压力、蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定。
冷凝温度受环境介质（水或空气）温度的限制，蒸发温度由制冷装臵的用途确定。
当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的压力比将增大。
由于压缩机余隙容积的存在，压力比提高到一定数值后，压缩机的容积系数变为零，压缩机不再吸气，制冷机虽然在不断运行，制冷量却变为零。
例1 有一台制冷压缩机，工质为R22，相对余隙容积，膨胀过程指数，冷凝温度℃，求允许最低蒸发温度。
解容积系数的计算公式为当达到最低蒸发温度时，，上式可变为代入具体数值，即冷凝温度℃时，R22的冷凝压力，因此最低蒸发压力为与相对应的蒸发温度℃，这就是蒸发温度的极限值。
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。
氨制冷单机和双级压缩机使用工况
氨制冷单机和双级压缩机使用工况在工业生产和商业领域，氨制冷单机和双级压缩机的使用工况是非常重要的话题。
这两种制冷设备在供给冷却系统中起着至关重要的作用，掌握其使用工况可以帮助我们更好地理解和掌握制冷技术。
氨制冷单机是一种利用氨作为制冷剂的单级压缩机制冷设备。
它通过压缩机将低温低压的氨气体加压成高温高压气体，然后通过冷凝器使其冷凝成高温高压液体，再通过节流装置降压成低温低压液氨，通过蒸发器完成制冷循环过程。
而双级压缩机则是将氨气先通过一级压缩机进行初压缩，然后再经过一次冷凝、再通过二级压缩机再次压缩，从而达到更低的温度和更高的压力。
这两种制冷设备在使用工况上有很大的差异。
氨制冷单机的使用工况更为简单，因为它是单级压缩机，没有两级压缩的复杂过程。
在使用工况上，需要着重关注单机的制冷量、制冷效率以及运行稳定性。
制冷量是指单位时间内制冷设备所能制冷的量，制冷效率则是指单位制冷量所需消耗的能量。
而运行稳定性则是指制冷设备在长时间运行过程中的稳定性能。
这些都是衡量氨制冷单机使用工况的重要指标。
而双级压缩机的使用工况则更为复杂。
需要考虑的是两级压缩机的协同工作问题。
因为双级压缩机有两个压缩级，需要确保两级压缩机的配合良好，才能实现更低的温度和更高的压力。
还需要重点关注不同压缩级的压缩比和冷凝温度。
压缩比是指压缩机在压缩过程中的压缩比例，而冷凝温度则是指氨气在冷凝器中冷凝的温度。
这些因素都会直接影响双级压缩机的制冷效果和稳定性。
在实际工程应用中，要根据具体的制冷需求来选择合适的氨制冷设备。
对于一些制冷量较小、要求不是特别苛刻的场合，氨制冷单机可能更为适用。
而一些制冷量大、对温度和压力要求更高的场合，则需要考虑双级压缩机。
对于使用工况的掌握和应用，需要根据具体情况进行合理选择。
总结来说，氨制冷单机和双级压缩机的使用工况是制冷技术中的重要内容。
在实际应用中，需要充分理解其工作原理、关键参数以及选择原则，才能更好地应用在实际工程中。
双级压缩制冷循环原理
双级压缩制冷循环原理引言：双级压缩制冷循环是一种高效的制冷循环系统，通过将压缩机分为两级，可以提高制冷系统的性能和效率。
本文将详细介绍双级压缩制冷循环的原理、工作过程以及优点。
一、双级压缩制冷循环的原理双级压缩制冷循环是基于传统的压缩制冷循环的改进。
传统的压缩制冷循环由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要组件组成。
而双级压缩制冷循环则在传统循环的基础上增加了一个中间冷却器。
双级压缩制冷循环的工作原理如下：1. 第一级压缩：制冷剂从蒸发器进入第一级压缩机，被压缩为高温高压气体。
2. 中间冷却：高温高压气体进入中间冷却器，在此过程中，部分热量被冷却掉，使制冷剂降温。
3. 第二级压缩：冷却后的制冷剂进入第二级压缩机，再次被压缩为更高温高压气体。
4. 冷凝：高温高压气体进入冷凝器，通过散热的方式释放热量，变为高压液体。
5. 膨胀：高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，压力迅速降低，使制冷剂蒸发为低温低压的气体。
6. 蒸发：低温低压气体吸收周围热量，实现制冷效果，并再次进入第一级压缩机，循环往复。
二、双级压缩制冷循环的工作过程双级压缩制冷循环的工作过程可以分为两个阶段：高温阶段和低温阶段。
1. 高温阶段：在高温阶段，制冷剂在第一级压缩机中被压缩，变为高温高压气体。
然后，通过中间冷却器的冷却作用，一部分热量被排出。
之后，制冷剂再次进入第二级压缩机，被再次压缩为更高温高压气体。
最后，高温高压气体进入冷凝器，通过散热的方式释放热量，变为高压液体。
2. 低温阶段：在低温阶段，高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，压力迅速降低，使制冷剂蒸发为低温低压的气体。
低温低压气体吸收周围热量，实现制冷效果。
然后，制冷剂再次进入第一级压缩机，循环往复。
三、双级压缩制冷循环的优点双级压缩制冷循环相比传统的压缩制冷循环具有以下优点：1. 高效能：通过增加中间冷却器，可以减少制冷机组的功耗，提高制冷系统的效率。
2. 节能：利用中间冷却器的冷却作用，可以减少能量的损失，从而达到节能的目的。
双级压缩制冷装置中间压力的确定
引言随着我国国民经济和社会的发展，双级压缩制冷技术已在国防、科研、化工、医院、食品等建筑中广泛应用，从而使国民经济和社会发展用于制冷技术方面的能耗逐年增长。
一些单位或工厂企业使用双级压缩制冷技术面越来越广，而对于单机配打双级压缩制冷装置设计使用过程中的通常是简单选择中间温度，也因为目前国内、外对于双级压缩制冷中间温度没有系统的标准，实际运行过程中具有一定的随意性，从而导致双级压缩冷冻机经常不处于最大制冷系数的工况下工作，影响整套设备的制冷效果，不利于节能要求。
我国的节约能源法中指出，节能是指加强用能的管理，采取技术可行、经济合理以及环境和社会可以承担的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。
节能还包括再生能源和新能源的开发利用。
节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。
目前，全国各地电力十分紧张，但所需能量也在迅速增长。
由此要求我们制冷专业人员在设计、施工到运行管理的各个环节中都应通力合作，才能实现节能的目的。
1、双级压缩制冷系统的基本类型及制冷经济技术指标两级压缩制冷机是将压缩过程分为两次来实现，系将来自蒸发器压为为Pe 的低压制冷剂蒸气先用低压压缩机(或压缩机的低压级)压缩到中间压力Pm，然后再用高压压缩机(或压缩机的高压级)压缩到冷凝压力Pc。
因此，它需要用两台压缩机(或使用双级压缩机)。
现在，对于活塞式和螺杆式压缩机，大多是选用单级压缩机组合成两级压缩制冷机，而不专门针对两级压缩制冷的要求设计和生产高压及低压压缩机。
1.1 双级压缩制冷系统的基本类型1.1.1 两级节流中间完全冷却：T-S图： P-S图1.1.1.1 高低压级流量比：；1.1.1.2 理论制冷系数：。
1.1.2 两级节流中间不完全冷却：T-S图： P-S图：1.1.2.1 高低压级流量比：；1.1.2.2 理论制冷系数：。
1.1.3 一级节流中间完全冷却：T-S图： P-S图：1.1.3.1 高低压级流量比：；1.1.3.2 理论制冷系数：。
两级压缩以及复叠式制冷原理
一级节流中间不完全冷却循环
4
冷凝器
中间 冷却器
膨胀阀 5'
4' 膨胀阀
5
1
蒸发器
T 3
高压 Tk
压缩机
2'
T0
2
低压 压缩机
k
4
4' 5'
6
5
3' wc
q0
pk 3
pk' 2 2' p0
1
S
Pm = Pk P0
图7示出的SD2-4F10A型两级压缩氟里昂制冷机系统
就是按图4-4a所示的一级节流中间不完全冷却循环所
《制冷原理与技术》讲义
第七讲 两级压缩及复 叠式制冷原理
陈江平 上海交通大学制冷研究所
1、采用两级压缩的原因
单级压缩压缩比为10时最低蒸发温度
制冷剂
冷凝 温度 （°C）
30
35
40
45
50
R717 -30.5 -27.3 -24.4
R12
-37.2 -34.2 -31.5
R22
-36.8 -33.8 -31.1 -28.3 -25.4
图7 SD2-4F10A两级压缩氟里昂制冷系统图 A－低压压缩机；B－高压压缩机；C１、C２－油分离器；D－冷凝器；E－过滤干燥器；F－中间冷却器；
G－蒸发器；H－气液分离器；I１、I２－热力膨胀机；J１、J２－电磁阀
3、两级压缩的热力计算
两级压缩制冷机进行循环的热力计算时，首先要对制冷工质及循环型式加 以选择，然后 确定循环的工作参数，按上节所述方法进行具体的计算。 两级压缩制冷机应使用中温制冷剂，这是因为受到在低温时系统中蒸发压力不能太低 ，在常温下冷凝压力又不允许过高及应能够液化的限制。通常应用较为广泛的是R717、 R22、R290等。 中间冷却的方式是与选用的制冷剂的种类密切相关的。对采用回热有利的制冷剂如 R290等采用中间不完全冷却循环型式，同样可使循环的制冷系数有所提高。但为了降低高 压级的排气温度，也可选用中间完全冷却的循环型式。对采用回热循环不利的制冷剂如氨 等，则应采用中间完全冷却的循环型式。 对于蒸发温度较低的两级压缩循环，通常都增加回热器，其目的并不在于提高制冷系 数，而是为了提高低压级压缩机的吸气温度，改善压缩机的工作条件。 两级压缩循环工作参数的确定与单级压缩循环是相似的，即根据环境介质的温度和被 冷却物体要求的温度，考虑选取一定的传热温差，即可确定循环的冷凝温度和蒸发温度。 至于中间温度（或中间压力）如何确定是两级压缩循环的特有问题，中间压力选择是否恰 当，不仅影响到经济性，而且对压缩机的安全运行也有直接关系。
双级压缩制冷循环原理图文稿
双级压缩制冷循环原理集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）双级压缩制冷循环原理一、萨震两级压缩采用的原因制冷系统的冷凝温度（或冷凝压力）决定于冷却剂（或环境）的温度，而蒸发温度（或蒸发压力）取决于制冷要求。
由于生产的发展，对制冷温度的要求越来越低，因此，在很多制冷实际应用中，要在高压端压力（冷凝压力）对低压端压力（蒸发压力)的比值（即压缩比）很高的条件下进行工作。
由理想气体的状态方程Pｖ/T≡Ｃ可知，此时若采用单级压缩制冷循环，则压缩终了过热蒸气的温度必然会很高(Ｖ一定，Ｐ↑→Ｔ↑），于是就会产生以下许多问题。
１.压缩机的输气系数λ大大降低，且当压缩比≥20时，λ＝0 。
２.压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低。
３.压缩机的功耗增加，制冷系数下降。
４.必须采用高着火点的润滑油，因为润滑油的粘度随温度升高而降低。
５.被高温过热蒸气带出的润滑油增多，增加了分油器的负荷，且降低了的传热性能。
总上所述，当压缩比过高时，采用单级压缩循环，不仅是不经济的，而且甚至是不可能的。
为了解决上述问题，满足生产要求，实际中常采用带有中间冷却器的制冷循环。
但是，双级压缩制冷循环所需的设备投资较单级压缩大的多，且操作也较复杂。
因此，采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都是有利的，一般当压缩比≥８时，采用双级压缩较为经济合理。
二、双级压缩制冷循环的组成及常见形式两级压缩制冷循环，是指来自的蒸气要经过低压与高压压缩机两次压缩后，才进入冷凝器。
并在两次压缩中间设置中间冷却器。
两级压缩制冷循环系统可以是由两台压缩机组成的双机（其中一台为低压级压缩机，另一台为高压级压缩机）两级系统，也可以是由一台压缩机组成的单机两级系统，其中一个或两个汽缸作为高压缸，其余几个汽缸作为低压缸，其高、低压汽缸数量比一般为1:3或1:2 。
两级压缩制冷循环由于节流方式和中间冷却程度不同而有不同的循环方式，通常分为：两次节流中间完全冷却、两次节流中间不完全冷却、一次节流中间完全冷却和一次节流中间不完全冷却四种两级压缩制冷循环方式。
双级压缩制冷装置中间压力的确定(1).
1.1.1 两级节流中间完全冷却：
T-S图： P-S图
1.1.1.1 高低压级流量比：；
1.1.1.2 理论制冷系数： 。
1.1.2 两级节流中间不完全冷却：
T-S图： P-S图：
1.1.2.1 高低压级流量比：；
1.1.2.2 理论制冷系： 。
1.1.3 一级节流中间完全冷却：
2.2 由于季节性的影响蒸发温度不变而冷凝温度变化。这种情况用户用冷温度求恒定，而冷凝温度通常随季节性的变化而发生变化。如某化工企业有一套单机配打中间完全冷却双级压缩氨制冷装置冬、夏运行工况分别为：
夏季运行工况为 -45/ 45；
冬季运行工况为 -45/ 35。
经计算，理论上分析冬季工况和夏季工况不同中间温度对制冷系数的变化关系列表如下：
T-S图： P-S图：
1.1.3.1 高低压级流量比：；
1.1.3.2 理论制冷系数： 。
1.1.4 一级节流中间不完全冷却：
T-S图： P-S图：
1.1.4.1 高低压级流量比：；
1.1.4.2 理论制冷系数： 。
2、中间压力Pm（或中间温度Tm）对制冷系数的影响
两级压缩制冷系统设计过程中，首先确定中间压力。正确而合理的选择中间压力，可使制冷循环具有较高的经济性。
在蒸发压力Pe和冷凝压力Pc已给定的情况下，两级压缩制冷循环的中间压力Pm（或中间温度Tm）对循环的经济性、压缩机的容量和功率都具有一定的影响，因此合理地确定中间压力Pm（中间温度Tm）是压缩机计算过程中的一个重环节。反过来，在在蒸发压力Pe和冷凝压力Pc已给定的情况下，必然对应有一个最佳的中间压力Pm（中间温度Tm），满足使压缩机制冷系统处于最大制冷系数条件下工作的中间压力Pm（中间温度Tm）。这一点对于无级能量调节的螺杆压缩机组，可以通过微调制冷压缩机的能量调节来调整中间压力Pm（中间温度Tm），使其稳定于最佳中间压力Pm（中间温度Tm）条件下工作。也就使制冷装置经常处于最大制冷系数的状态下工作。
两级压缩制冷循环工作过程
两级压缩制冷循环工作过程
压缩制冷循环是一种常见的制冷方式，通过不断压缩、冷却、膨胀和加热气体，来实现制冷的目的。
其中，两级压缩制冷循环是一种比较高效的制冷系统，下面我们将详细介绍它的工作过程。
第一阶段：压缩
在两级压缩制冷循环中，首先需要进行第一阶段的压缩。
在这个阶段，制冷剂被压缩成高压气体，这样就可以提高其温度。
通常，压缩是通过压缩机完成的，压缩机会不断将气体压缩，使其温度和压力都随之升高。
第二阶段：冷却
经过第一阶段的压缩后，高温高压的气体需要进行冷却。
这个阶段通常通过冷凝器完成，冷凝器会将气体中的热量散发出去，从而使气体冷却下来。
在这个过程中，气体会逐渐凝结成液体，并释放出热量。
第三阶段：膨胀
经过冷却后的液体制冷剂会进入膨胀阀，通过膨胀阀的作用，液体会迅速膨胀成为低温低压的气体。
这个过程会使气体吸收周围的热量，从而使周围环境变得更加凉爽。
第四阶段：加热
最后一个阶段是加热阶段，气体会通过蒸发器吸收热量，从而再次
升温。
这样就形成了一个循环，气体不断被压缩、冷却、膨胀和加热，从而实现了制冷的目的。
总结
两级压缩制冷循环通过不断的压缩、冷却、膨胀和加热气体的过程，实现了制冷的效果。
这种制冷方式在工业和家用领域都有广泛的应用，可以实现高效的制冷效果。
通过了解其工作原理，我们可以更好地理解制冷系统的运行机理，从而更好地利用和维护制冷设备。
希望通过本文的介绍，读者对两级压缩制冷循环有了更深入的了解。
双级压缩机工作原理
双级压缩机工作原理
双级压缩机是一种常用于空气压缩机和制冷设备中的压缩机系统。
它由两个压缩级别组成，每个级别都有一个压缩腔。
下面将介绍双级压缩机的工作原理。
首先，空气或制冷剂从外部环境进入第一级压缩腔。
第一级压缩腔中有一个活塞，当活塞向下移动时，腔内的容积减小，空气或制冷剂被压缩。
同时，压缩过程会产生热量，这些热量会通过散热装置散发出去，以保持压缩腔的温度。
经过第一级压缩后，气体进入到第二级压缩腔。
第二级压缩腔也有一个活塞，同样的，活塞向下移动，减小容积使气体再次被压缩。
在这个过程中，气体的压力和温度继续上升。
最终，经过第二级压缩，气体的压力和温度已经达到了需要的高压和高温。
此时，气体被释放到外部系统中，完成压缩过程。
双级压缩机的工作原理在于通过两个级别的压缩来实现更高的压力和温度。
这种设计可以提高效率和性能，适用于一些需要高压和高温的应用，如工业制氮、空气压缩机、制冷设备等。
同时，双级压缩机还可以减少传热损失，提高能源利用率。
双级压缩制冷循环
这个系统的特点是采用盘管式中间冷却器。
它既有两级节流的减少节流损失效果，又起到对低压级排气完全冷却的作用。
其工作过程是：在蒸发器中产生的低压低温制冷剂蒸气（状态１），被低压压缩机吸入并压缩成中间压力的过热蒸气（状态２），然后进入同一压力的中间冷却器，在中冷器内被冷却成干饱和蒸气（状态３）。
中压干饱和蒸气又被高压压缩机吸入并压缩到冷凝压力的过热蒸气（状态４），随后进入冷凝器被冷凝成制冷剂液体（状态５）。
然后分成两路，一路经膨胀阀Ｆ节流降压后（状态８）进入中间冷却器，大部分液体从另一路进入中间冷却器的盘管内过冷（状态６），但由于存在传热温差，故其在盘管内不可能被冷却到中间温度，而是比中间温度一般高△ｔ＝３－５℃。
过冷后的液体再经过主膨胀阀节流降压成低温低压的过冷液（状态７），最后进入蒸发器吸热蒸发，产生冷效应。
这种循环系统只适用于Ｒ717与Ｒ22的双级制冷循环系统中。
２.一次节流中间不完全冷却的双级循环一次节流中间不完全冷却的双级循环，主要适用于氟利昂制冷装置，采用回热循环。
如图3-4 所示的SD2——4F——10A型两级压缩氟利昂制冷装置系统图，就是按图3-3 的循环设计的。
这种循环系统的特点是：制冷剂主流先经盘管式中间冷却器过冷，再经回热器进一步冷却；且低压压缩机的吸气有较大的过热度；此外，低压级的排气没有完全冷却到饱和状态。
其工作过程为：从蒸发器出来的蒸汽经回热器后被低压压缩机吸入，压缩到中间压力并与中冷器出来的干饱和蒸汽在管路中进行混合，使从低压机排出的过热蒸汽被冷却后再进入高压压缩机，经压缩到冷凝压力并进入冷凝器，冷凝后的高压制冷剂液体进入了中冷器的蛇形盘管进行再冷却，然后进入回热器与从蒸发器出来的低温低压蒸汽进行热交换，使从中冷器蛇形盘管中出来的过冷液体再一次得到冷却，最后经膨胀阀进入蒸发器吸热蒸发。
这种循环系统，只适用于Ｒ12或Ｒ22的双级制冷循环系统中，而决不能用于氨的制冷系统中。
这是因为：虽然高、低压级吸入蒸汽的过热度都比较大，但是因为氟利昂的绝热指数K值比氨要小，故压缩机的排气温度不高。
双级压缩式制冷循环
* 一级节流：冷凝压力固节流到蒸发压力回，容易调节，实际生产中常用一级节流。
*两级压缩采用中间冷却的目的是降低高压级的排气温度，降低压缩机功耗。
①中间完全冷却一一低压级排气温度（过热蒸汽）被冷却成固中间压力下的干饱和蒸汽温度。
（氨压缩机）②中间不完全冷却一一低压级排气温度（过热蒸汽）被冷却降低了温度，來达到固中间压力下的干饱和蒸汽温度。
（氟压缩机）2.一级节流中间完全冷却循环这种循环形式被大多数的两级压缩氨制冷系统所釆用。
如图所示：从压缩机高压级排出的高压高温过热蒸汽4,进入冷凝器后被冷却成饱和液体5；从冷凝器出來的液体分为两路，一路经膨胀阀A进行节流，节流后降温为6,然后进入中间冷却器吸热，使中间冷却器中來自低压级的排气2充分冷却，6与2混合后的气体3为中间压力回下的饱和温度回，3作为高压级的吸气经高压级压缩后变成过热蒸汽4,至此构成一个高压级的循环回路；另一路饱和液体5经中间冷却器过冷后变成过冷液7,经膨胀阀B进行节流后变成低压液体8,进入蒸发器汽化制冷，然后变成饱和蒸汽1,在低压级压缩后变成过热蒸汽2,在中间冷却器冷却并与在中间冷却器汽化的蒸汽混合，变成饱和蒸汽了，作为高压级的吸气经压缩后变成高压级排气4,形成另一个循环，这是实现低温制冷的主循环。
如果高压液体不要过冷时，可经过旁通阀直接进入膨胀阀Bo从图（b）可看到，循环3—4一5—6—3在中间冷却器里产生冷量，供另一个循环中饱和液体的过冷（过程5—7）和低压级过热蒸汽的完全冷却（过程2—3）之用。
另一个循环1一2—3一4一5—7—8—1是制取低温冷量用，其制冷剂蒸汽经过高低压级两次压缩、一级节流、中间完 全冷却。
整个制冷系统有三个压力：4-5-7为冷凝压力阿段，也称高压段；8-1为蒸发压力回 段，也称低压段；6-3为中间压力画段，它既是低压级的排气压力，乂是高压级的吸气压力。
（对照P40图2-33两级压缩氨制冷装置） 双级压缩制冷循环分析与计算理想的中间压力应当选择使高压级和低压级所消耗的压缩功的总和为最小值，而制冷系数 达到最大值。
第四章---两级压缩
②．将循环表示在压—焓（lgp-h）图和 温—熵(T-S)图上
循环各过程： 1-2：低压压缩机的压缩过程； 2-3：低压级排气在中间冷却器 中的冷却过程； 3-4：高压级压缩机的压缩过程； 4-5：高压气体在冷凝器中的冷 却、冷凝过程； 5-6：小部分高压液体经节流阀 进入中间冷却器的节流过程 （PK→PM）； 6-3：中压制冷剂在中间冷却器 中的蒸发过程； 5-7：高压液体在中间冷却器的 盘管中的冷却过程； 7-0：高压液体经节流阀进入蒸 Δ t—盘管的端部温差； 发器的节流过程(PK→P0)； 0-1：制冷剂低压液体在蒸发器 t t 7 t m 中的蒸发过程； Δ t一般取5～8℃。
中小型活塞式单级制冷压缩机设计与使用 条件规定： NH3 最大压差 1.6MP 最高排气温度 150℃ R22 最大压差 1.6～1.8MP 最高排气温度 145℃
一．采用多级压缩的原因
1. 压缩机的最大压差是其受力零件强度计算的依 据。如果在运行时，压力差超过规定的数值，将 会引起压缩机零部件的损坏。 2． 压缩机压力比也有一定的限制。如果压力比 过高，会带来如下影响： (1) 压力比过大时，压缩机的排气温度过高； 排气温度升高，将使压缩机气缸壁上的润滑油变 稀，润滑条件变坏；当排气温度接近润滑油的闪 点温度时，会使部分润滑油碳化；会使吸入的制 冷剂蒸气吸热较多，导致输气系数下降。
1405.887
1590 0.48 0.386
－8
1449.396
4
5
1352.56
1352.56 35
1640
352.504
3)低压级流量
qmD Q0 80 0.076 h1 h5 1405.887 352.504
两级压缩与复叠式制冷循环
对R12, R22, R502采用中间不完全冷却
对R717采用中间完全冷却
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采用哪一种型式与制冷剂种类、制冷剂容量等条件有关常用的组成型式有：
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
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压-焓图分析
1-2低压压缩机压缩2-3低压压缩机排气在中冷器冷却3-4高压压缩机压缩4-5高压排气在冷凝器冷却5-6节流阀①中液体节流6-3节流阀①后液体在中冷器内蒸发5-7另一路液体在中冷器内过冷7-8节流阀②节流8-1蒸发器中蒸发
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1）单位质量制冷量： q0＝h1－h8 kJ/kg2）单位容积制冷量： qv＝q0 / v1 kJ/ m33）单位冷凝热负荷： qk＝h4－h5 kJ/kg4）低压级单位理论压缩功： w0d＝h2－h1 kJ/kg5）高压级单位理论压缩功： w0g＝h4－h3 kJ/kg6）低压级制冷剂的质量流量： MRd＝Q0 / q0 kg/s7）高压级制冷剂的质量流量： 8）制冷系数：
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热力计算
其余过程略
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1）单位质量制冷量： q0＝h1－h8 kJ/kg2）单位容积制冷量： qv＝q0 / v1 kJ/ m33）单位冷凝热负荷： qk＝h4－h5 kJ/kg4）低压级单位理论压缩功： w0d＝h2－h1 kJ/kg5）高压级单位理论压缩功： w0g＝h4－h3 kJ/kg6）低压级制冷剂的质量流量： MRd＝Q0 / q0 kg/s7）高压级制冷剂的质量流量： 8）制冷系数：
4.2 两级压缩制冷循环
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第四章 两级压缩和两次节流.
q0 h1 h0 h1 h7
Q0 h1 h0
（kJ/kg）
（㎏/s） （kJ/kg） （kw）
2) 低压级制冷剂循环量
q mD
3) 低压级压缩机理论比功
w0 D h2 h1
4) 低压级压缩机理论功率
P0 D q mD w0 D Q0 (h2 h1 ) h1 h0
工作过程：从高压级排出的气体4进入冷凝器中， 冷凝后的液体分成两路，一路经节流阀A进入中 冷器，另一路经盘管在中间冷却器中被冷却后， 经节流阀B，成为压力为P0的湿蒸气进入蒸发器中， 在蒸发器中低压液体吸热蒸发成为低压蒸气后， 被低压压缩机吸入，压缩成为中间压力的过热蒸 气排至中间冷却器，被其中的液体所冷却，成为 中间压力下的饱和蒸气，与中间冷却器中的液体 吸热而蒸发的气体一同进入高压级压缩机，压缩 成为冷凝压力下的过热蒸气，进入冷凝器，如此 循环。
两级压缩制冷循环按其制冷剂节流和冷却方式可 分为： 中间不完全冷却 两级压缩一级节流制冷循环 中间完全冷却 中间不完全冷却 两级压缩两级节流制冷冷循环是指将制冷剂从蒸发压力 压缩到冷凝压力，需要经过两次压缩；即首 先通过低压压缩机将制冷剂蒸气从蒸发压力 压缩到中间压力，然后再通过高压压缩机将 制冷剂蒸气从中间压力继续压缩到冷凝压力。 两级（两次）节流是指制冷工质液体从冷凝 压力节流到蒸发压力，要先后经过两个节流 阀。（由冷凝压力节流到中间压力，再从中 间压力节流到蒸发压力。）
②．将循环表示在压—焓（lgp-h）图和 温—熵(T-S)图上
循环各过程： 1-2：低压压缩机的压缩过程； 2-3：低压级排气在中间冷却器 中的冷却过程； 3-4：高压级压缩机的压缩过程； 4-5：高压气体在冷凝器中的冷 却、冷凝过程； 5-6：小部分高压液体经节流阀 进入中间冷却器的节流过程 （PK→PM）； 6-3：中压制冷剂在中间冷却器 中的蒸发过程； 5-7：高压液体在中间冷却器的 盘管中的冷却过程； 7-0：高压液体经节流阀进入蒸 Δ t—盘管的端部温差； 发器的节流过程(PK→P0)； 0-1：制冷剂低压液体在蒸发器 t t 7 t m 中的蒸发过程； Δ t一般取5～8℃。
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1.1.3.3 多级蒸汽压缩制冷循环在单级蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝压力，蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定。
冷凝温度受环境介质(水或空气)温度的限制，蒸发温度由制冷装臵的用途确定的，当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的压力增大，排气温度上升，在常温冷却条件下能够获得低温程度是有限的，即制冷温差是有限的。
当要求的制冷温差使循环的压力比超过单级压力比的上述限制时，一种解决办法是采用分级压缩，中间冷却，就是分两极或多级达到循环所要求的总压力比，并且在低压即完成压缩后，现将其排气冷却降温后再到高压级继续压缩，从而每一级的压力比和排气温度均不超限。
由于考虑到超过两级后系统设计的复杂性及其他许多因素，故两级以上的循环在实际中很少使用，通常采用两级压缩循环，所以一下重点讨论两级压缩制冷循环。
1.1.3.3.1 两级压缩制冷循环概述在蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝压力、蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定。
冷凝温度受环境介质（水或空气）温度的限制，蒸发温度由制冷装臵的用途确定。
当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的压力比将增大。
由于压缩机余隙容积的存在，压力比提高到一定数值后，压缩机的容积系数变为零，压缩机不再吸气，制冷机虽然在不断运行，制冷量却变为零。
例1 有一台制冷压缩机，工质为R22，相对余隙容积，膨胀过程指数，冷凝温度℃，求允许最低蒸发温度。
解容积系数的计算公式为当达到最低蒸发温度时，，上式可变为代入具体数值，即冷凝温度℃时，R22的冷凝压力，因此最低蒸发压力为与相对应的蒸发温度℃，这就是蒸发温度的极限值。
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。
对于氨制冷剂，因绝热指数较大，排气温度较高，因此氨单级压缩的压力比一般不希望超过8；氟里昂制冷剂的绝热指数相对较小，但从经济性角度出发，它们的单级压缩的压力比一般也不希望超过10。
在这一条件下，不同冷凝温度时单级压缩所能达到的最低蒸发温度如下表所示。
单级压缩的最低蒸发温度℃为了获取更低温度，采用单一制冷剂的多级压缩循环仍将受到蒸发压力过低、甚至使制冷剂凝固的限制。
例如，当蒸发温度为－80℃时，若采用氨作为制冷剂，它在-77.7℃时就已凝固，使循环遭到完全破坏。
如果采用R22作为制冷剂，此时它虽未凝固，但蒸发压力已低达10Kpa，一方面增加了空气漏入系统的可能性，另一方面导致压缩机吸气比容增大（此时蒸气比容为1.76m3/kg）和输气系数的降低，从而使压缩机的气缸尺寸增大，运行经济性下降。
对于往复式制冷压缩机而言，气阀是依靠阀片两侧气体的压力差自动启、闭来完成压缩机的吸气、压缩、排气和膨胀过程的，当吸气压力低于15Kpa时，吸气阀片因压差过低而往往无法开启，压缩机无法正常工作，增加压缩机级数也是无济于事的。
1.1.3.3.2 两级压缩制冷循环两级压缩制冷循环中，制冷剂的压缩过程分两个阶段进行，即将来自蒸发器的低压制冷剂蒸气（压力为）先进入低压压缩机，在其中压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压压缩机，将其压缩到冷凝压力，排入冷凝器中。
这样，可使各级压力比适中，由于经过中间冷却，又可使压缩机的耗功减少，可靠性、经济性均有所提高。
两级压缩制冷循环按中间冷却方式可分为中间完全冷却循环与中间不完全冷却循环；按节流方式又可分为一级节流循环与两级节流循不。
所谓中间完全冷却是指将低压级的排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。
如果低压级排气虽经冷却，但并未冷到饱和蒸气状态时称为中间不完全冷却。
如果将高压液体先从冷凝压力节流到中间压力，然后再由节流降压至蒸发压力，称为两级节流循环。
如果制冷剂液体由冷凝压力直接节流至蒸发压力，则称为一级节流循环。
一级节流循环虽经济性较两级节流稍差，但它利用节流前本身的压力可实现远距离供液或高层供液，故被广泛采用。
一级节流、中间完全冷却的两级压缩循环图1 示出一级节流、中间完全冷却的两级压缩循环系统原理图及相应的图。
在蒸发器中产生的压力为的低压蒸气首选被低压压缩机A吸入并压缩到中间压力，进入中间冷却器F，在其中被液体制冷剂的蒸发冷却到与中间压力相对应的饱和温度，再进入高压压缩机B进一步压缩到冷凝压力，然后进入冷凝器C被冷凝成液体。
由冷凝器出来的液体分为两路：一路流经中间冷却器内盘管，在管内被盘管外的液体的蒸发而得到冷却（过冷），再经节流阀H节流到蒸发压力，在蒸发器中蒸发，制取冷量；另一路经节流阀节流到中间压力，进入中间冷却器，节流后的液体在中间冷却器F内蒸发，冷却低压压缩机的排气和盘管内的高压液体，节流后产生的部分蒸气和液体蒸发产生的蒸气随同低压压缩机的排气一同进入高压压缩机B中，压缩到冷凝压力后排入冷凝器C。
循环就这样周而复始地进行。
进入蒸发器的这一部分高压液体在节流前先在盘管内进一步冷却，可以使节流过程产生的无效蒸气量（即干度）减少，从而使单位制冷量增大。
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。
上述两级压缩循环的工作过程可用压－焓图表示，如图1b所示。
图中用来表示各主要状态点的点号与图1a是对应的。
图中1-2表示低压压缩机的压缩过程，2-3表示低压压缩机的排气在中间冷却器内的冷却过程，3-4表示高压压缩机内的压缩过程，4-5表示在冷凝器内的冷却、冷凝和过冷过程（也可以没有过冷），此后液体分为两路：5-6表示进入中间冷却器的一路在节流阀G中的节流过程，6-3表示节流后液体在中间冷却器内的蒸发过程，5-7表示进入蒸发器的一路在中间冷却器盘管内的进一步过冷过程，7-8表示它在节流阀H中的节流过程，8-1表示它在蒸发器内蒸发制冷的过程。
由于盘管内具有端部传热温差，高压液体在其中不可能被冷却到中间温度，一般大约比高3~5℃。
和单级压缩制冷循环一样，利用工作过程的图可以对两级压缩制冷循环进行循环的热力计算。
在两级压缩制冷循环中制取冷量的是低压部分的蒸发过程8-1，其单位制冷量是(1)低压压缩机每压缩1kg蒸气所消耗的理论功是(2)设制冷机的制冷量，则低压压缩机的流量是(3)从而可算出低压压缩机所需的轴功率(4)式中----- 低压压缩机的绝热效率。
低压压缩机的实际输气量是(5)式中----- 低压压缩机吸入蒸气比容它的理论输气量为(6)式中----- 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，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(7)高压压缩机的制冷剂流量大于低压压缩机的制冷剂流量，它可以根据中间冷却器的热平衡关系计算出来。
由图2可知：从而可求出(8)因此高压压缩机所需要的轴功率是(9)式中----- 高压压缩机的绝热效率。
高压压缩机的实际输气量是(10)式中----- 高压压缩机吸入蒸气比容高压压缩机的理论输气量(11)式中----- 高压压缩机的输气系数，其数值与相同压缩比时的单级压缩机的输气系数相同。
两级压缩一级节流、中间完全冷却理论循环的制冷系数为(12)而实际循环的制冷系数为(13)冷凝器热负荷(14)(15)式中----- 高压压缩机的指示效率；――----- 高压压缩机的实际排气比焓，kJ/kg。
以上计算方法适用于设计或选择压缩机时的计算，我们可根据计算出来的和去设计或选配合适的压缩机，根据和去设计或选配蒸发器和冷凝器。
对于已有的两级制冷机，我们可根据它的和数值计算出它的制冷量，即(16)图3 两级压缩氨制冷机的实际系统图A－低压压缩机；B－高压压缩机；C－油分离器；D－单向阀；E－冷凝器；F－贮液器；G－过冷器；H－中间冷却器；I－浮子调节阀；J－调节站；K－气液分离器；L－室内冷却排管（蒸发器）图3示出两级压缩氨制冷机在冷库装臵中的实际系统图。
图中除画出了完成工作循环所必需的基本设备外，还包括一些辅助设备和控制阀门。
高压压缩机排出的气体进入冷凝器前先经过氨油分离器，将其中夹带的油滴分离出来，以免进入冷凝器和蒸发器中而影响传热。
在油分离出口管路上装有一个单向阀，它的作用是当机器一旦突然停车时防止高压蒸气倒流入压缩机中。
冷凝器冷凝下来的氨液流入贮液器，它的作用是用来保证根据蒸发器热负荷的需要供给足够的液氨以及减少向系统内补充液氨的次数。
中间冷却器用浮子调节阀供液，以便自动控制中间冷却器中的液位。
用来制冷的氨液是经过调节站分配给各个库房中的蒸发器，在调节站管路上一般都装有节流阀。
气液分离器的作用是一方面将从蒸发器出来的低压蒸气中夹带的液滴分离出去，以防止氨液进入压缩机中而形成湿压缩，另一方面又可使节流后产生的部分蒸气不进入蒸发器，使蒸发器的面积可得到更为合理的利用。
一个气液分离器可以与几个蒸发器相连，这样它还起着分配液体和汇集蒸气的作用。
一级节流、中间不完全冷却的两级压缩循环图4示出一级节流、中间不完全冷却的两级压缩循环的系统原理图及相应的图。
它的工作过程与一级节流中间完全冷却循环的主要区别中于低压压缩机的排气不进入中间冷却器，而是中间冷却器中产生的饱和蒸气在管路中混合后进入高压压缩机。
因此，高压压缩机吸入的是中间压力下的过热蒸气。
图4b示出这种循环的图。
图中各状态点均与图4a相对应。
点4表示在管路中混合后的状态，也就是高压压缩机吸气状态。
一级节流中间不完全冷却循环的热力计算与一级节流中间完全冷却循环的计算基本上是一样的，其区别仅因为中间冷却的方式不同而引起计算高压级流量的化式不同而已，同时高压压缩机吸入的是过热蒸气，其状态参数要通过计算求得。
高压压缩机的制冷剂流量仍可由中间冷却器的热平衡关系求得。
中间冷却器的热平衡图见图5。
所以(17)而点4状态的蒸气比焓可由图6所示的两部分蒸气混合过程的热平衡关系式求得：(18)图7示出的SD2-4F10A型两级压缩氟里昂制冷机系统就是按图4-4a所示的一级节流中间不完全冷却循环所设计的。
系统中增设了气－液热交换器，这样不但可使高压液体的温度进一步降低，使单位制冷量增大，而更为主要的是为了提高低压压缩机的吸气温度，以改善压缩机的润滑条件，并避免气缸外表面结霜等。
系统中还采用了自动回油的油分离器装臵、热力膨胀阀型式的供液量调节以及为了使当压缩机停止运行时能自动切断供液管路的电磁阀等。