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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。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。

3.两次节流中间完全冷却的双级循环
这个系统的特点是选用了闪发式中间冷却器。它起两个作用,其一是相当于两次节流的中间液体分离器,其二是利用一小部分液体的吸热蒸发作用,对低压机的排气进行完全中间冷却。这种型式的制冷循环系统,只适用于R717或R22 的双级压缩制冷循环系统中。为了防止从中间冷却器出来的饱和液体在管路中闪发成蒸汽,通常要求中间冷却器与蒸发器之间的距离要近。

综上分析可知,采用双级压缩制冷循环,不但降低了高压机的排气温度,改善了压缩机润滑条件,而且由于各级压缩比都较小,压缩机的输汽系数大大提高。此外,采用双级压缩循环的功耗也比单级压缩循环的功耗降低。

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