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制冷机多级压缩方式和多元制冷方式及多效压缩方式系统图

时间:2017-01-14 08:22 来源:电工之家

多级压缩方式
在速冻及其他超低温装置当中,由于冷媒的蒸发温度变低,蒸发压力也随之下降,同时压缩比R急速增大,表4.15是R12在该过程内的变化结果。
制冷机多级压缩方式和多元制冷方式及多效压缩方式系统图
简化一下,设冷凝温度tc=30℃,则冷凝压力Pc=7.592kg/cm2abs。
如前面4.3.2节阐述的一样,压缩比变高,不仅压缩机的容积效率.制冷能力下降,压缩效率也恶化,因此所需功率是不经济的,同时产生排气温度极高等不正常现象。
当蒸发温度低子-40℃,压缩比超过10时,这种现象更明显.为补救这种缺陷,将二台或三台压缩机串列配置,采用二级或三级压缩方法,这就是多级压缩方式.图4.12是二级压缩方式的系统图,图4.13是二级压缩方式在英里尔图上的状态。
制冷机多级压缩方式和多元制冷方式及多效压缩方式系统图
制冷机多级压缩方式和多元制冷方式及多效压缩方式系统图
由高压压缩机排出的气体进入冷凝器液化,经由中间冷却器被冷却送至第2膨胀阀。一部分液体分流到第1膨胀阀,膨胀到中间压力的冷媒进入中间冷却器,从第2膨胀阀出来并以达到规定温度的冷媒,在蒸发器内蒸发后被低压压缩机吸进。低压压缩机排出的气体进入中间冷却器。在中间冷却器内同前面被分流的冷媒混合,由蒸发潜热冷却并为高压压缩机吸入。
多元制冷方式
所谓多元制冷方式是对于分为二个以上的压缩过程的多级压缩方式,在温度上将制冷循环分成二个以上的阶段。例如二元制冷方式,就是由二个各自独立的制冷装置组成。只是高温制冷装置的蒸发器同时是低温制冷装置的冷凝器,用前者的蒸发器冷凝后者排出的气体。一般高温侧和低温侧制冷使用不同种类的冷媒,在高温侧可以用冷凝压力低的R12或R22。在低温侧就可以用沸点低,并且具有优越的低温性能的R13,R14或者乙烷。
从以上解释很容易看出这种方式的优点,由于能自由选择冷媒,所以比多级压缩方式更容易获得低温效率。用二元制冷方式可获得低达-100~-120℃左右的低温。图4.14是此种方式的有代表性的系统图
制冷机多级压缩方式和多元制冷方式及多效压缩方式系统图
多效压缩方式
在多效压缩式制冷机里,用二个不同的压力将蒸汽压入一个汽缸内。即:在冷凝器内已液化的冷煤,通过第1膨胀阀减压到中间压力,在温度下降的同时,一部分冷媒蒸发变成蒸汽,这部分蒸汽在分离器内和液体分离。分离后的液体通过第2膨胀阀进入蒸发器内被蒸发后为压缩机吸入,在这个吸气行程的最后阶段,从汽缸壁上的气孔吸入由分离器分离出的中间压力蒸汽。图4.15是多效压缩方式的系统图,图4.16是其莫里尔图。
制冷机多级压缩方式和多元制冷方式及多效压缩方式系统图
制冷机多级压缩方式和多元制冷方式及多效压缩方式系统图
在二氧化碳制冷机里,当冷却水温度很高,冷媒刚刚通过膨胀阀就被蒸发产生大量蒸汽,这些不产生制冷效果的蒸汽,若在多效压缩方式中就不需要再膨胀,再通过冷却器冷却,尽管压力高密度大也可以为压缩机吸收。因此,多效压缩方式的制冷能力比普通单级压缩方式可增加50~60%,功率可节约10%。多效压缩方式关键要选好分离器的压力;要保证压缩机吸气的蒸汽量。有的制冷机为了保证蒸汽量,和分离器并排安装了高温蒸发器。二氧化碳制冷现在已销声匿迹了。

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