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04两级压缩和复叠式制冷循环讲解
发布时间:2020-06-15 20:40

  第四章 两级压缩和复叠式制冷轮回 4.1 概述 正在蒸气压缩式制冷轮回中,当制冷剂选定后,其冷凝压力、蒸 发压力均由冷凝温度和蒸发温度决议。冷凝温度受处境介质(水或空 气)温度的束缚,蒸发温度由制冷安装的用处确定。当冷凝温度升高 或蒸发温度低落时,压缩机的压力比将增大。因为压缩机余隙容积 的存正在,压力比升高到必定数值后,将会涌现以下题目: (1)压缩机的容积系数变为零,压缩机不再吸气,制冷机固然正在不 断运转,制冷量却变为零; (2)压缩机排气温渡过高,润滑油大概碳化; (3)减削耗损增大,单元质料制冷量和制冷系数大为低落。 因而,单级制冷压缩机的压力比普通不应进步8~10,正在策画和 行使时都法则了最大压力差束缚,如: 以R717为制冷剂时,(Pk-P0)≤1.6MPa; 以R717为制冷剂时,(Pk-P0)≤1.6MPa; 以R12为制冷剂时,(Pk-P0)≤1.4MPa。 同理,单级制冷压缩机的蒸发温度低于必定数值时,也无法达 到制冷的目标,因而也法则了单级制冷压缩机的最低蒸发温度: 因而,当制冷体系的策画压差大于最大压力差束缚,或制冷系 统的蒸发温度低于最低蒸发温度时,应采用众级压缩 (活塞式制冷 压缩机众为两级压缩),乃至复叠式制冷。 4. 2 两级压缩制冷轮回 两级压缩制冷轮回中,制冷剂的压缩历程分两个阶段举办,尽管 来自蒸发器的低压制冷剂蒸气P0进步人低压压缩机,正在个中压缩到中 间压力Pm,颠末中央冷却后再进入高压压缩机,将其压缩到冷凝压力 Pk,末了排入冷凝器中。 两级压缩制冷体系,能够是双机双级型,也能够是单机双级型。 两级压缩制冷轮回按中央冷却格式可分为中央统统冷却轮回与中 间不统统冷却轮回;按减削格式又可分为一级减削轮回与两级减削循 环。 4. 1. 1 一级减削、中央统统冷却的两级压缩轮回 所谓一级减削中央统统冷却的两级压缩轮回,是指直接将制冷 剂液体由冷凝压力Pk减削至蒸发压力P0,并将低压级的排气统统冷 却到中央压力Pm下的饱和蒸气——常用于两级压缩氨制冷轮回。 一级减削中央统统冷却的两级压缩 轮回热力阴谋: 两级压缩制冷轮回中单元质料制冷量: 低压压缩机每压缩1kg蒸气所花费的外面功: 设制冷机的制冷量为Q0kW,则低压压缩机的质料流量为: 低压压缩机所需的轴功率: 低压压缩机的实质输胸宇: 低压压缩机的外面输胸宇: 高压压缩机花费的单元外面功: 高压压缩机的制冷剂流量qmG能够依据中央冷却器的热平均合连阴谋, 由公式: 从而可求出: 高压压缩机所需的轴功率: 高压压缩机的实质输胸宇: 高压压缩机的外面输胸宇: 两级压缩一级减削、中央统统冷却外面轮回的制冷系数为: 实质轮回的制冷系数为 实质轮回的制冷系数为: 冷凝器热负荷: 依据阴谋出来的qvhG、qvhD选配适当的压缩机,并据Qo和Qk选配蒸发器 和冷凝器—称之为策画性阴谋; 对付已有的两级制冷机可依据它的qvhG、qvhD数值,阴谋出它的实质制 冷量Qo 两级压缩氨制冷机正在冷库制冷安装中的实质体系图 4. 2.2 一级减削、中央不统统冷却的两级压缩轮回 与一级减削中央统统冷却轮回的要紧区别正在于低压压缩机的排 气不进人中央冷却器,而是与中央冷却器中爆发的饱和蒸气正在管道 中羼杂落伍入高压压缩机,因而,高压压缩机吸入的是中央压力下 的过热蒸气——常用于两级压缩氟里昂制冷轮回。 一级减削中央不统统冷却的两级压缩轮回热力阴谋: 一级减削中央不统统冷却轮回的热力阴谋与一级减削中央统统 冷却轮回的阴谋基础上是一律的。 高压压缩机的制冷剂流量仍可由 中央冷却器的热平均合连求得 。 高压压缩机的吸气状况参数点4 的比焓可由两部门蒸气羼杂 历程的热平均合连式求得。 两级压缩SD2-4F10A氟里昂制冷机正在制冷安装中 实质体系图 4.3 两级压缩制冷机的热力阴谋 和温度改动时的特色 4. 3. 1两级压缩制冷机的热力阴谋 *两级压缩制冷机应行使R717、R22、R290等中温制冷剂,为的是 低温下体系中蒸发压力不会太低、常温下冷凝压力又不会且易于液化。 *对采用回热有利的制冷剂—R22、R290等应选用一级减削中央不完 全冷却轮回格式; *对采用回热倒霉的制冷剂—R717等应选用一级减削中央统统冷却 轮回格式。 *两级压缩制冷的热力阴谋设施与单级压缩制冷的热力阴谋设施基 本一律。 4. 3. 2 两级压缩制冷机中央压力简直定 1.校核阴谋: 高、低压级压缩机已定,通过热力阴谋去确定中央压力。 按必定间隔选拔若干个中央温度,按所选温度分离举办轮回的 热力阴谋,求出差别中央温度下的外面输胸宇的比值,与给定的高、 低压压缩机的外面输胸宇比值举办比力,用试凑法来确定中央压力。 2.策画阴谋: 依据制冷系数最大这一规定去采取最佳中央压力。 (1)按几何比例中项确定中央压力: 依据确定的冷凝压力Pk、和蒸发压力Po,按下式确定: (2)按拉塞(A.Rasl)公式确定中央温度: 依据确定的冷凝温度Tk、和蒸发温度To,按下式确定: (3)按诺模图确定中央温度: 诺模依据拉塞公式修制了 诺模图,能够很轻易地查找中 间温度。 值得贯注的是:诺模图和 拉塞公式普通只合用于氨为制 冷剂的体系。 4. 3. 3 温度改动时制冷机特色 当制冷机的运转工况与设一汁工况不异时,制冷机即具有策画 阴谋中所确定的中央压力Pm、轴功率PeG、PeD、制冷系数ε0等,但 当工况产生改动时,上述目标也将都产生蜕化。 当tO升高时,压缩机的进气比容v1减小,单元制冷量qo增大, 故机组的制冷量Qo增大,制冷系数ε0升高。反之还是。 4. 4 复叠式制冷机轮回 复叠式制冷机通俗由两个单 独的制冷体系构成,分离称为高 温级部门及低温级部门。高温级 行使中温制冷剂,低温级行使低 温制冷剂。两部门用一个冷凝蒸 发器合系起来,它既是高温部门 的蒸发器,又是低温部门的冷凝 器。 普通当蒸发温度低于-80℃,采用简单制冷剂的两级压缩制冷体系, 因为低压压缩机吸气压力过低,无法寻常事情时,应采用复叠式制冷。 复叠式制冷轮回道理 比方:R13为低温级制冷剂, 或R22为高温级制冷剂,低温 级蒸发温度为-80℃,冷凝温 T 度为-30℃;高温级冷凝温度 为35℃。 冷凝蒸发器中的传热温差一 R22 Pk 30 ℃ -30 ℃ Po -80 ℃ 般取5—10℃。 R13 S 23 复叠式制冷轮回的几个题目: 1.使用温度周围: 当蒸发温度低于-80℃时,应采用复叠式制冷。当蒸发温度为 -60—-80℃时,复叠式制冷和双级压缩都能够采用。 2.制冷剂的选拔: 高温部门可选用R22、R717、R502、丙烷、丙烯;低温部门可 选用R13、CO2、R14、乙烷、乙烯、甲烷等,依据制冷安装的用处 配对选用。 3.热力阴谋: 复叠式制冷的热力阴谋可分离对高温部门及低温部门稀少举办 阴谋。阴谋设施与单级或两级压缩制冷轮回的热力阴谋不异。阴谋 中贯注高温部门的制冷量等于低温部门的冷凝热负荷加上冷耗损。 第四章 习题 简答题: 1.为什么单级压缩制冷压缩机的压力比普通不应进步8-10? 2.什么叫做两级压缩?两级压缩制冷的中央压力应奈何确定? 3.为什么两级压缩制冷所能到达的最低温度也是有限的? 4.什么叫复叠式制冷?为什么要采用复叠式制冷? 5.复叠式制冷体系中的冷凝蒸发器的效力是什么? 阴谋题: 有一套两级压缩制冷安装,采用4AV17型压缩机行动低压级 (气缸直径D=170mm,活塞行程S=140mm,转速n =720r/min), 以2AV12.5型压缩机行动高压级(气缸直径D=125mm,活塞行程 S=100mm,转速n =960r/min)。当冷凝温度tk=40℃(不必过冷) 蒸发温度to=-40℃,若吸气管道无益过热为6℃,求两级压缩制冷 安装的制冷量是众少? 感谢群众 !