双级压缩式制冷循环

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2.4双级压缩和复叠式制冷解析

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。

双级压缩式和复叠式制冷循环

双级压缩式和复叠式制冷循环

Q0 Q0 q0 h1 h8
Q0 v1 h1 h8
1 n pm d 0.94 0.085 1 p0 0.1
4、低压级压缩机吸入的制冷剂体积流量(m3/s)为
qVd qmd v1
5、低压级压缩机的理论输气量(m3/s)为
ig
h4 s 为高压级压缩机的实际排气比焓。 式中,
二、一级节流中间不完全冷却的双级压缩制冷循环热力计算
1、 单位质量制冷量q0(kJ/kg)为
q0 h1 h9
2、低压级压缩机制冷剂的 质量流量qmd(kg/s)为
q md
Q0 Q0 q0 h1 h9
3、低压级压缩机吸入的制冷剂体积流量(m3/s)为
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。
氨:绝热指数较大,排气温度较高,氨单级 压缩的压力比一般不超过8; 氟里昂:绝热指数相对较小,单级压缩的压 力比一般也不希望超过10。 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。
qVthd
Q0 v1 d h1 h8 d
qVd
R717,n=1.28;R12,n=1.13;R22,n=1.18。
6、低压级压缩机所消耗的轴功(kW)为
Ped
qmd w0 d
kd
Q0 h2 h1 h1 h8 kd
不考虑中间冷却器与外界的传热,如右图所 示的中间冷却器的热平衡图
qmd h2 qmd (h5 h7 ) (qmg qmd )h6 qmg h3
q mg (kg/s)为 7、高压级压缩机的制冷剂质量流量

两级压缩与复叠式制冷方式的比较

两级压缩与复叠式制冷方式的比较

0. 6355
- 13
- 18
- 24
- 65 低温 高温
0. 0407 0. 0379
0. 4478 0. 0909
21. 098 18. 913
62. 894 32. 301
0. 7253 0. 7498
0. 4431 0. 6133
0. 5817 0. 7325
0. 4399 0. 6396
4. 33
第 3 期 程有凯等 :两级压缩与复叠式制冷方式的比较 · 6 9 ·
4. 08
0. 853
1. 2497
0. 5252
- 15
- 20
- 27
- 70 低温 高温
0. 0576 0. 0612
1. 2283 0. 1213
25. 422 23. 968
108. 299 43. 836
0. 6614 0. 6925
0. 2212 0. 5529
0. 5620 0. 6746
0
- 28
- 33
- 36
- 80 低温 高温
0. 1685 0. 1126
0
0
37. 980 34. 284
0
0
0. 4621 0. 5298
0
0
0. 4675 0. 5979
0
0
2. 93 2. 81
0
0. 6919
Байду номын сангаас
0
- 32
- 37
- 40
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双级压缩制冷循环原理

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。

制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷循环)

制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷循环)

qmg
(h2
h3) (h5 h3
h7 ) (h3 h6
h6 )
qmd
h2 h3
h7 h6
qmd
中冷器热平衡方程
因为 h5=h6 h7=h8
制冷原理及设备
4 双级压缩和复叠式制冷循环
高压级吸入的质量流量:
qmg
(h3
h2 h7 h6 )(h1
h7 )
Q0
3)系统的总耗功率
Pth = Pthd
4.2.1一级节流、中间完全冷却的双级压缩制冷循环
1、流程和特点 (多了压缩机,节流阀和中间冷却器)
1)由冷凝器流出的液体分为两路:
a.经膨胀阀1节流至Pm进入中冷器, 利用它的吸热来冷却低压级排气 和盘管中高压液体。蒸发了的蒸 汽同低压压缩机排气一起进入高 压级;
b.液体在中冷器盘管中被冷 却后,经膨胀阀2节流到P0, 在蒸发器中蒸发制冷。
2).制冷剂To↓Po↓,如R12 to=-67℃, Po=0.149bar 空气易渗入 系统,破坏循环正常运行。
3)Po↓V1↑qv↓,势必要求压缩机体积流量很大。
2、.使用条件
4)对制冷循环压力比的限制 5)受活塞式压缩机阀门结构特性的 限制
-60~-80℃ -80~-100℃ -100~-130℃
度和蒸发温度,单位均为℃。
– 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。
制冷原理及设备
4 双级压缩和复叠式制冷循环
• 4.3.3 温度变动时制冷机特性
• 双级蒸气压缩式制冷循环的比较分析
– (1)中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间完全冷却循环 的制冷系数小
– (2)在相同的冷却条件下,一级节流循环要比二级节流循环 的制冷系数小 • 1)一级节流可依靠高压制冷剂本身的压力供液到较远的 用冷场所,适用于大型制冷装置。 • 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。 • 3)蒸发器和中间冷却器分别供液,便于操作控制,有利 于制冷系统的安全运行

CO2双级压缩制冷热泵循环系统的研究

CO2双级压缩制冷热泵循环系统的研究
2 0 1 3年第 l 2 期 ( 总第 9 9 期)
E N E R G Y A N D E N E R G Y C 0 N S E R V A T 1 0 N
} 夏与

2 0 1 3年 1 2月
技 术研 究
C O2 双 级压缩 制冷热泵循环 系统 的研究
汪 吉 平
地根据三个流阀的相互循环来实现 C O 制剂所需的正 常温度 ,但是整个温度的调节是可变化的,这就实现 了原 理 的可利 用 ,以及可 行 性 。但是 整 个 系统 制 冷制 热 的过 程 需要 在循 环 系统 正 常 的情 况下 来 进行 ,一旦 出现故 障循环系统将会 自动紊乱 ,因此 日常的检修十 分重要 。下 图 1就是 双极 压 缩制 冷 热循 环 系统 的工作
0 引言
随着社会经济 的不断发展 ,在夏季的时候 ,很多 服 务 领域 要考 虑供 冷供 热 的准备 。为 了满足 服 务行 业 的两极需求 ,目 前我 国采用的方案就是热 回收功能 的 制冷机或者空调机组 ,简单地说就是关于 C O 双极压 缩 制 冷热 泵循 环 系统 的研 究分 析 ,对 于 这一 项 技术 的 研究是 目 前供冷供热双极服务需求 的必经之路。
t wo - s t a g e c o mp r e s s i o n r e f r i g e r a t i o n h e a t p u mp c i r c u l a t i o n s y s t e m. Ke y wo r d s : CO: t w o — s t a g e ;c o mp r e s s i o n r e f r i g e r a t i o n h e a t p u mp;CO: o f c i r c u l a t o y r s y s t e m

双级压缩式制冷循环

双级压缩式制冷循环
图1示出由两个单级压缩系统组成的最简单的复叠式制冷循环系统原 理图。循环工作过程可从图中清楚地看出。图2示出了这一循环的压 -焓图。图中1-2-3-4-5-1为低温部分循环。6-7-8-9-10 -6为高温部分循环。冷凝蒸发器中的传热温差一般取5~10℃。
02:08
weisean
13
实际复叠机
力一般均高于15Kpa。例如乙烷,当蒸发温度为 -100℃时,其相应的蒸发压力为52Kpa;但其冷 凝压力太高,当 tk=25 ℃时,其冷凝压力就高达 4.18Mpa,使机器显得十分笨重;而且当冷凝温 度 35 ℃时就已超过了它的临界温度(℃),使乙 烷蒸气无法液化,循环的经济性大大恶化。
到目前为止,还难以找到一种制冷剂,它既满 足冷凝压力不太高、又满足蒸发压力不太低的要 求。
02:08Leabharlann weisean18
复叠式制冷循环中中间温度的确定应根
02:08
weisean
6
制冷剂蒸发温度过低: 1、易导致压缩机和系统低压部分在高真空下
运行,增加空气渗入的可能性。 2、将导致压缩机吸气比容增大,输气系数减
小,需要采用更大尺寸的压缩机。
如 R13 的凝固温度为 -181 ℃,且在低 温条件下,饱和蒸汽压力仍然较高。但临 界温度低,为 28.8 ℃,不能用环境介质 (水、空气)来完成冷凝过程
例:
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。

双级压缩制冷循环原理图文稿

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。

第四章双级压缩

第四章双级压缩
积比是既定的,容积比的值通常只有0.44和
0.5两种。
4.3 双级蒸气压缩式制冷循环的热 力计算及运行特性分析
2.中间压力与中间温度的确定 • (1)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。确定最佳中间压力pm常用的方 法有公式法和图解法。
• 两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性:
– ① 随着t0的升高,压力pc和pm都有不断升高,但 pm升高得快;
– ② 随着t0的升高,压力比σH和σL都不断下降, 但σH下降快;
– ③ 随着t0的升高,压力差(pc-pm)减小,(pm-pe) 先逐渐增大而后逐渐减小。
• 4.4 复叠式制冷循环

高压级制冷剂的质量流量为
高压级压缩机的理论功率为
qm g
qmd
h2 - h7 h3 - h5
P0g
qm gw0g
Q0
h2 - h7 h4 - h3 h3 - h5 h1 - h8
4.3 双级蒸气压缩式制冷循环的热 力计算及运行特性分析
• 4.3.4 制冷循环的热力计算
– 理论循环制冷系数为
0
4.2.1 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
5.两级节流、具有中温蒸发器的中间完全冷却两级压缩制冷循环
第4章 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环
–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。

第四章双级压缩

第四章双级压缩

1)单位质量制冷量: q0=h1-h8 kJ/kg )单位质量制冷量: 2)单位容积制冷量: qv=q0 / v1 kJ/ m4 )单位容积制冷量: 3)单位冷凝热负荷: qk=h4-h5 kJ/kg )单位冷凝热负荷: 4)低压级单位理论压缩功: w0d=h2-h1 kJ/kg )低压级单位理论压缩功: 5)高压级单位理论压缩功: w0g=h4-h4 kJ/kg )高压级单位理论压缩功: 6)低压级制冷剂的质量流量: MRd=Q0 / q0 kg/s )低压级制冷剂的质量流量: h −h M =M 7)高压级制冷剂的质量流量: ⋅ (h − h ) )高压级制冷剂的质量流量: h −h Q M ε = = P +P M (h − h ) + M (h − h ) 8)制冷系数: )制冷系数:
4.3 双级蒸气压缩式制冷循环的热 力计算及运行特性分析
2.中间压力与中间温度的确定 • (1)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。确定最佳中间压力pm常用的方 法有公式法和图解法。 – 1)公式法
• 4 m1=m6=m5-m3’-m3’’
• 5 m3=m1+m3’+m3’’ • =m1(h2-h6)/(h3-h5)
4.2.5.4热力计算
• • • • • • • • (1) 单位质量制冷量q0=h1-h0 (2) 低压压缩机流量m1=Q0/q0 (3) 高压压缩机流量m3= m1(h2-h6) (h3-h5) (4) 单位质量低压比功W0L=h2-h1 (5) 低压压缩机耗比功N0L=m1*(h2-h1) (6) 单位质量高压比功W0H=h4-h3 (7) 高压压缩机耗功N0H=m3*W0H

双级压缩,与复叠式制冷循环

双级压缩,与复叠式制冷循环

为什么?
当冷凝温度升高或蒸发温度降低时,压缩机 的压力比增大,排气温度上升,
用户要求蒸发温度↘ →蒸发压力↘ →压力比 (pk/p0)↗ 压缩机输气系数下降; 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。
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
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。
采用两级压缩的原因 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、高粘度的润滑油,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,且降低了冷凝器的传热性能。 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。
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
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

两级压缩制冷循环工作过程

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。

双级压缩制冷

双级压缩制冷

活塞式双极蒸气压缩制冷系统
活塞压缩机 冷却空气型蒸发器(冷风机) 水冷冷凝器
中间冷却器(经济பைடு நூலகம்)
电子膨胀阀 热力膨胀阀 墙排管 顶排管
活塞式双极蒸汽压缩制冷系统
• •
活塞式压缩机工作原理: 活塞式制冷压缩机是利用气 缸中活塞的往复运动来压缩 气缸中的气体,通常是利用 曲柄连杆机构将原动机的选 状运动转变为活塞的往复直 线运动,故也称为往复式制 冷压缩机。 活塞式压缩机主要组成部 分: 活塞式压缩机主要由 机体、气缸、活塞、连杆、 曲轴和气阀等组成。
活塞式双极蒸气压缩制冷系统
强制对流式: 冷却空气的蒸发器又称为直接蒸发式空气冷却器, 在冷库或空调系统中又称为冷风机。
活塞式双极蒸气压缩制冷系统
卧式壳管式冷凝器工作原理
• 卧式壳管式氨冷凝器由卧式筒 体、前盖、后盖三部分组成。 • 卧式壳管式氨冷凝器筒体两端 焊有管板,在管板上,也用扩 胀法或焊接法将无缝钢管进行 固定。卧式壳管式氨冷凝器前、 后盖均为带有隔板(分水筋) 的铸铁件。盖板与筒体之间均 夹有橡胶垫片,用螺栓连接固 定。前盖除有冷却水进、出管 外,有的在下部还设有放水旋 塞;后盖上、下部分别设有放 气旋塞和放水旋塞。当冷凝器 开始运行时,可打开放气旋塞 以排除冷却水管中的空气,使 管内充满冷却水。当冷凝器停 止运行或检修时,可打开放水 旋塞,以便将冷却水全部排出。
根据节流级数和中间冷却程度的不同,双级压缩制冷 循环有多种形式。 1. 一级节流,中间完全冷却的双级压缩制冷循环 2. 一级节流,中间不完全冷却的双级压缩制冷循环 3. 两级节流,中间完全冷却的双级压缩制冷循环
4. 两级节流,中间不完全冷却的双级压缩制冷循环
5. 两级节流,具有中间蒸发器的中间完全冷却的双级压 缩制冷循环

两级蒸汽压缩式制冷循环

两级蒸汽压缩式制冷循环

两级蒸汽压缩式制冷循环
两级蒸汽压缩式制冷循环的实质是将压缩过程分为两个阶段进行,蒸发压力先经过中间压力,再到冷凝压力。

这种制冷循环主要分为单级双级和双机双级两种形式。

在单级双级制冷循环中,使用一台压缩机,气缸一部分为高压级,一部分为低压级。

在双机双级制冷循环中,则使用两台压缩机,分别为高压级和低压级。

在两级蒸汽压缩式制冷循环中,制冷剂的节流级数和中间冷却方式可以根据需要进行选择。

一级节流是指供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力;二级节流则是经一个阀节流至中间压力,再经另一个节流至蒸发压力。

中间冷却方式有两种,分别是中间完全冷却和中间不完全冷却。

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汽;中间不完全冷却则未将排气冷却到中间压力下的饱和蒸汽。

两级蒸汽压缩式制冷循环常用于中小型制冷系统,可以实现更低的蒸发温度,同时保证制冷循环效率不下降。

在实际应用中,选择哪种中间冷却方式通常由选用的制冷剂种类来决定,氨制冷系统通常采用中间完全冷却,而氟利昂制冷系统则常采用中间不完全冷却。

两级压缩制冷循环

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

双级压缩式制冷循环

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

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

双级压缩机制冷原理图流程

双级压缩机制冷原理图流程

双级压缩机制冷原理图流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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双级压缩式制冷循环2.5两级压缩及复叠式制冷原理 2.5.1采用两级压缩的原因单级压缩在选用合适的制冷剂时,其蒸发温度只能达到-25~-35℃,原因是压缩比0p p k不能再提高了。

因为: (1)↑↓↓→↓→00p p p T ko ,压缩机输气量↓→制冷量↓ (2)↑→0p p k压缩机排气温度↑(↑=↑RT pv )→汽缸壁温↑→吸入蒸汽温度↑→↑v →吸气量↓例如:当蒸发温度-30℃,冷凝温度40℃时,单级氨压缩机排气温度可达160℃以上。

必须作如下限制:① 单级氨压缩机排气温度<140℃ ② 单级氟压缩机(R12)排气温度<100℃ ③ 单级氟压缩机(R22)排气温度<115℃ (3)↑→0p p k偏离理想等熵压缩机过程的程度↑→压缩机效率↓ 我国规定:R717:0p p k ≤8 R12、R22:0p p k≤10 (P38表2-3) 要获得-30~-65℃的蒸发温度,又要符合合适的压缩比,则需要两级压缩制冷。

2.5.2两级压缩制冷循环 1.两级压缩制冷循环的类型k m p p p p 压缩压缩(中间冷却器冷却后)→→→0201总压缩比0201p p p p km •=每一级压缩比≤8~10以下 可分为⎩⎨⎧一级节流两级节流 ⎩⎨⎧中间不完全冷却中间完全冷却* 两级节流:冷凝压力k p 节流到m p 中间压力,再节流到蒸发压力0p* 一级节流:冷凝压力k p 节流到蒸发压力0p ,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——低压级排气温度(过热蒸汽)被冷却成m p 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——低压级排气温度(过热蒸汽)被冷却降低了温度,来达到m p 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采用。

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;从冷凝器出来的液体分为两路,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,使中间冷却器中来自低压级的排气2充分冷却,6与2混合后的气体3为中间压力m p 下的饱和温度m t ,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B 。

从图(b )可看到,循环3—4—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—2—3Pm,tm 旁通阀 43BA621 蒸发器低压级中间冷却器 冷凝器88724 P 0,t 0Pk,tk 165 3 lgPi75高压级(b )图2-32 两级压缩一级节流中间完全冷却循环(a )—4—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k p段,也称高压段;8—1为蒸发压力0p 段,也称低压段;6—3为中间压力m p段,它既是低压级的排气压力,又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。

进行热力计算时,首先要确定制冷剂和制冷循环工作参数以及中间冷却方式。

双级压缩制冷循环必须使用中温制冷剂。

制冷量是指低压侧蒸发器的制冷量。

当氨系统高低压级容积比为1:2时,其中间压力在0.25MPa左右。

当氨系统高低压级容积比为1:3时,其中间压力在0.34MPa左右。

通常高压级制冷剂流量要大于低压级制冷剂流量。

双级压缩循环工作参数的确定,是根据环境介质的温度和被冷却物体的温度,考虑选取一定的合理传热温差,即可确定冷凝温度和蒸发温度。

热力计算的任务是求出循环的性能指标,如压缩机的输气量、功率和制冷量等。

根据双级压缩一级节流中间完全冷却制冷循环系统的工况图,其热力计算如下:(1)单位质量制冷剂的制冷量q0:q0=ℎ1−ℎ8(kJ/kg)(2)低压级单位质量制冷剂的压缩功W d:W d=ℎ2−ℎ1(kJ/kg)(3)低压级的制冷量为Q0(kW)时,低压级制冷剂质量循环量q md:q md=3600Q0q0=3600Q0ℎ1−ℎ8(kg/ℎ)(4)低压级压缩机的理论功率P d:P d=q md(ℎ2−ℎ1)3600=3600Q0ℎ1−ℎ8∙(ℎ2−ℎ1)3600=Q0(ℎ2−ℎ1)ℎ1−ℎ8(kW)(5)低压级压缩机的轴功率P ed:ηkd=ηi∙ηm式中:ηkd——低压级压缩机的总效率,通常为:0.65~0.72。

ηi——低压级压缩机的指示效率,实际压缩制冷剂气体的效率。

ηm——低压级压缩机的摩擦效率,通常为:0.8~0.9。

P ed=P dηkd(kW)(6)低压级压缩机的排气量V pd:V pd=q md v1λd(m3/ℎ)式中:v1——低压级压缩机吸入蒸气比体积,m3/kgλd——低压级压缩机的输气系数,其数值按相同压缩比时单级压缩机输气系数的90%考虑。

(7)高压级压缩机的制冷剂质量循环量q mg:中间冷却器内的热量平衡与质量平衡关系式为:q mg(ℎ3−ℎ5)=q md(ℎ2−ℎ7)因为ℎ5=ℎ6,ℎ7=ℎ8,所以有:q mg(ℎ3−ℎ6)=q md(ℎ2−ℎ8)(8)高压级压缩机的排气量V pg:V pg=q mg v3λg(m3/ℎ)式中:v3——高压级压缩机吸入蒸气比体积,m3/kgλg——高压级压缩机的输气系数,其数值按相同压缩比时单级压缩机输气系数相同。

(9)高压级单位质量制冷剂的压缩功W g:W g=ℎ4−ℎ3(kJ/kg)(10)高压级压缩机的理论功率P g:P g=q mg(ℎ4−ℎ3)=q md(ℎ2−ℎ8)(36)∙(ℎ4−ℎ3)=3600Q018∙(ℎ2−ℎ8)(36)∙(ℎ4−ℎ3) =Q0(ℎ2−ℎ8)(ℎ3−ℎ6)∙(ℎ4−ℎ3)ℎ1−ℎ8(kW)(11)高压级压缩机的轴功率P eg:P eg=P gkg(kW)式中:ηkg——高压级压缩机的总效率(12)两级压缩制冷系数ε的确定:ε理论=Q0W d q md+W g q mg=Q0(ℎ2−ℎ1)∙3600Q0ℎ1−ℎ8+(ℎ4−ℎ3)∙q md(ℎ2−ℎ8)(ℎ3−ℎ6) =Q0(ℎ2−ℎ1)∙3600Q0ℎ1−ℎ8+(ℎ4−ℎ3)∙3600Q0(ℎ1−ℎ8)(ℎ2−ℎ8)(ℎ3−ℎ6) =13600[(ℎ2−ℎ1)(ℎ1−ℎ8)+(ℎ4−ℎ3)(ℎ1−ℎ8)(ℎ2−ℎ8)(ℎ3−ℎ6)]=(ℎ1−ℎ8)3600[(ℎ2−ℎ1)+(ℎ4−ℎ3)(ℎ2−ℎ8)(ℎ3−ℎ6)]ε实际=Q0W dηkd q md+W gηkg q mg(13)冷凝器热负荷Q k:Q k=q mg(ℎ4−ℎ5)3600(kW)(14)中间压力p m和中间温度t m的确定:理想的中间压力p m可按下式运算:p m=√p k∙p0理想的中间温度t m可按下式运算:t m=√t k∙t0中间温度t m也可用近似式计算:t m=0.6t0+0.4t k+3 (℃)3.一级节流中间不完全冷却循环这种循环形式被大多数的两级压缩氟制冷系统所采用。

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;从冷凝器出来的液体分为两路,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,使中间冷却器维持在中间温度中使来自低压级的排气2充分冷却,6与2混合后的气体3为中间压力m p 下的饱和温度m t ,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经中间冷却器再冷却,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2,2与3'混合进入高压级,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。

从图(b )可看到,循环3—4—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不完全冷却(过程2—3)之用。

循环1—2—3—4—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、中间不完全冷却。

整个制冷系统有三个压力:4—5—7为冷凝压力k p 段,也称高压段;8—1为蒸发压力0p 段,也称低压段;6—3'—3—2为中间压力m p 段,它既是低压级的排气压力,又是高压级的吸气压力。

如果要确定中间压力m p ,一般取 0p p p k m •=从上式得到的m p ,使高低压级的压缩相等,此情况虽然使制冷系数偏离最佳值,但可使压缩机汽缸工作容积的利用率较高,比较实用。

达到-40~-60℃。

3 Pm,tm 43BA621 蒸发器低压级中间冷却器 冷凝器88724 P 0,t 0Pk,tk 16 5 3' lgPi75高压级(b )图2-34 两级压缩一级节流中间不完全冷却循环(a )3'(例如:高低压级组合的一台压缩机中,8个汽缸中,2个作高压级,6个作低压级)(对照P41图2-35两级压缩氟利昂制冷装置)举例:R717,蒸发温度-50℃时对应的饱和压力为0.041MPa,冷凝温度40℃时对应的饱和压力为1.559MPa,则p m=√1.559∙0.041=0.25MPa举例:R22,蒸发温度-70℃时对应的饱和压力为0.0205MPa,冷凝温度40℃时对应的饱和压力为1.5331MPa,则p m=√0.0205∙1.5331=0.177MPa中间压力有点低了。

需采用复叠式制冷系统。

▍采用双级压缩制冷循环的原因由于冷藏、生产及实验等需要,对制冷温度值要求越来越低。

在单级压缩制冷循环中,选择适用的制冷剂,其最低的合理蒸发温度如表4-1。

表4-1 单级压缩合理的最低蒸发温度(单位:℃)如果要获取比表2-1更低的蒸发温度,单级压缩就难以实现了。

这是因为随着蒸发温度的降低,蒸发压力也随之降低,这时,压缩机的压缩比会过高,带来以下的问题:1)压缩比增大,压缩机的吸气量减小,导致制冷量大幅度下降;2)压缩比增大,造成压缩机排气温度升高,汽缸壁的温度也升高,吸气比体积增大,吸气量减少;同时高温使润滑条件恶化,甚至使润滑油裂解,给压缩机的运转带来困难;3)压缩比增大,会使实际压缩过程与理想的绝热等熵压缩过程偏离程度加大,压缩机的效率下降。

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