兩級(jí)緊縮制冷循環(huán),是指來(lái)自蒸騰器的制冷劑蒸氣要通過(guò)低壓與高壓緊縮機(jī)兩次緊縮后,才進(jìn)入冷凝器。并在兩次緊縮中心設(shè)置中心冷卻器。兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)體系可所以由兩臺(tái)緊縮機(jī)組成的雙機(jī)(其間一臺(tái)為低壓級(jí)緊縮機(jī),另一臺(tái)為高壓級(jí)緊縮機(jī))兩級(jí)體系,也可所以由一臺(tái)緊縮機(jī)組成的單機(jī)兩級(jí)體系,其間一個(gè)或兩個(gè)汽缸作為高壓缸,其他幾個(gè)汽缸作為低壓缸,其高、低壓汽缸數(shù)量比一般為13或12。
兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)因?yàn)楣?jié)省方法和中心冷卻程度不同而有不同的循環(huán)方法,一般分為:兩次節(jié)省中心徹底冷卻、兩次節(jié)省中心不徹底冷卻、一次節(jié)省中心徹底冷卻和一次節(jié)省中心不徹底冷卻四種兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)方法。其間,兩次節(jié)省是指制冷劑從冷凝器出來(lái)要先后通過(guò)兩個(gè)膨脹閥再進(jìn)入蒸騰器,即先由冷凝壓力節(jié)省到中心壓力,再由中心壓力節(jié)省到蒸騰壓力,而一次節(jié)省只通過(guò)一個(gè)膨脹閥,大部分制冷劑從冷凝壓力直接節(jié)省到蒸騰壓力,相比之下,一次節(jié)省體系比較簡(jiǎn)單,且可以使用其較大的壓力差實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)間隔或高層冷庫(kù)的供液。因而實(shí)踐中選用的基本上都是一次節(jié)省兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)體系。至于選用哪一種中心冷卻方法,由選用制冷劑的種類(lèi)來(lái)決議。一般兩級(jí)緊縮氨制冷體系選用中心徹底冷卻,而兩級(jí)緊縮氟利昂制冷體系,則常選用中心不徹底冷卻。
1、一次節(jié)省中心徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán)
這個(gè)體系的特點(diǎn)是選用盤(pán)管式中心冷卻器。它既有兩級(jí)節(jié)省的削減節(jié)省損失效果,又起到對(duì)低壓級(jí)排氣徹底冷卻的效果。其作業(yè)進(jìn)程是:
在蒸騰器中產(chǎn)生的低壓低溫制冷劑蒸氣,被低壓緊縮機(jī)吸入并緊縮成中心壓力的過(guò)熱蒸氣,然后進(jìn)入同一壓力的中心冷卻器,在中冷器內(nèi)被冷卻成干飽滿蒸氣。中壓干飽滿蒸氣又被高壓緊縮機(jī)吸入并緊縮到冷凝壓力的過(guò)熱蒸氣,隨后進(jìn)入冷凝器被冷凝成制冷劑液體。然后分紅兩路,一路經(jīng)膨脹閥F節(jié)省降壓后進(jìn)入中心冷卻器,大部分液體從另一路進(jìn)入中心冷卻器的盤(pán)管內(nèi)過(guò)冷,但因?yàn)榇嬖趥鳠釡夭?,故其在盤(pán)管內(nèi)不可能被冷卻到中心溫度,而是比中心溫度一般高△t=3-5℃。過(guò)冷后的液體再通過(guò)主膨脹閥節(jié)省降壓成低溫低壓的過(guò)冷液,最終進(jìn)入蒸騰器吸熱蒸騰,產(chǎn)生冷效應(yīng)。
這種循環(huán)體系只適用于R717與R22的雙級(jí)制冷循環(huán)體系中。
2、一次節(jié)省中心不徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán)
一次節(jié)省中心不徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán),首要適用于氟利昂制冷設(shè)備,選用回?zé)嵫h(huán)。這種循環(huán)體系的特點(diǎn)是:制冷劑干流先經(jīng)盤(pán)管式中心冷卻器過(guò)冷,再經(jīng)回?zé)崞鬟M(jìn)一步冷卻;且低壓緊縮機(jī)的吸氣有較大的過(guò)熱度;此外,低壓級(jí)的排氣沒(méi)有徹底冷卻到飽滿狀態(tài)。
其作業(yè)進(jìn)程為:從蒸騰器出來(lái)的蒸汽經(jīng)回?zé)崞骱蟊坏蛪壕o縮機(jī)吸入,緊縮到中心壓力并與中冷器出來(lái)的干飽滿蒸汽在管路中進(jìn)行混合,使從低壓機(jī)排出的過(guò)熱蒸汽被冷卻后再進(jìn)入高壓緊縮機(jī),經(jīng)緊縮到冷凝壓力并進(jìn)入冷凝器,冷凝后的高壓制冷劑液體進(jìn)入了中冷器的蛇形盤(pán)管進(jìn)行再冷卻,然后進(jìn)入回?zé)崞髋c從蒸騰器出來(lái)的低溫低壓蒸汽進(jìn)行熱交換,使從中冷器蛇形盤(pán)管中出來(lái)的過(guò)冷液體再一次得到冷卻,最終經(jīng)膨脹閥進(jìn)入蒸騰器吸熱蒸騰。
這種循環(huán)體系,只適用于R12或R22的雙級(jí)制冷循環(huán)體系中,而決不能用于氨的制冷體系中。這是因?yàn)椋罕M管高、低壓級(jí)吸入蒸汽的過(guò)熱度都比較大,可是因?yàn)榉旱慕^熱指數(shù)K值比氨要小,故緊縮機(jī)的排氣溫度不高。
3、兩次節(jié)省中心徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán)
這個(gè)體系的特點(diǎn)是選用了閃發(fā)式中心冷卻器。它起兩個(gè)效果,其一是相當(dāng)于兩次節(jié)省的中心液體分離器,其二是使用一小部分液體的吸熱蒸騰效果,對(duì)低壓機(jī)的排氣進(jìn)行徹底中心冷卻。這種型式的制冷循環(huán)體系,只適用于R717或R22的雙級(jí)緊縮制冷循環(huán)體系中。為了避免從中心冷卻器出來(lái)的飽滿液體在管路中閃發(fā)成蒸汽,一般要求中心冷卻器與蒸騰器之間的間隔要近。
綜上剖析可知,選用雙級(jí)緊縮制冷循環(huán),不光下降了高壓機(jī)的排氣溫度,改善了緊縮機(jī)潤(rùn)滑條件,并且因?yàn)楦骷?jí)緊縮比都較小,緊縮機(jī)的輸汽系數(shù)大大提高。此外,選用雙級(jí)緊縮循環(huán)的功耗也比單級(jí)緊縮循環(huán)的功耗下降。
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