最新双级蒸汽压缩式与复叠式制冷循环

§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
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。
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。
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
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（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
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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
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。
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。
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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
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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。
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
（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
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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