制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷 循环).pptVIP

2、二级节流中间不完全冷却制冷循环 4.3 两级压缩制冷机的热力计算和温度变动时的特性 4.3.1 两级压缩制冷机的热力计算 制冷工质和循环方式确定，确定工作参数； 关键是中间温度的确定。 4.3.2 两级压缩制冷循环的中间压力 1、已经选配好高、低压级压缩机，需通过计算去确定中间压力； 需要用试凑法（或作图法）来确定中间压力 具体步骤： 1）按一定间隔选择若干个中间温度，按所选温度分别进行循环的热力计算，求出不同中间温度下的理论输气量的比值 ； 2）绘制曲线，并在图上画一条等于给定值的水平线，此线与曲线的交点即为所求中间温度（即中间压力）。 一般高、低压级理论输气量之比值在1/2--1/3 之间，如采用单机双级型压缩机，它们的容积比一般为1:3。 用这种方法确定的中间压力不一定是循环的最佳中间压力。 a.容积比的选择 qhg??高压级理论输气量（m3/s）； qhd??低压级理论输气量（m3/s）； qmg??高压级制冷剂的质量流量（kg/s）； qmd??低压级制冷剂的质量流量（kg/s）； vg??高压级吸气比体积（m3/kg）； vd??低压级吸气比体积（m3/kg）； ?g??高压级输气系数； ?d??低压级输气系数 根据我国冷藏库的生产实践，当蒸发温度t0=-28～-40℃范围内时，容积比?的值通常取0.33～0.5之间，即qvtg:qvtd=1:3～1:2。在长江以南地区宜取大些。 合理的容积比的选择还应结合考虑其他经济指标。配组双级压缩机的容积比可以有较大的选择余地。如果采用单机双级压缩机，则它的容积比是既定的，容积比?的值通常只有0.33和0.5两种。 2、按制冷系数最大的原则 ①根据确定的蒸发压力p0和冷凝压力pk， ②在pm（tm）值的上下，按一定间隔选取若干个中间温度tm值。 ③根据给定的工况和选取的各个中间温度tm分别画出双级缩循环的lgp-h图，确定循环的各状态点的参数，计算出相应的制冷系数?。 ④绘制?=f（tm）曲线，找到制冷系数最大值?max，由该点对应的中间温度tm 3、拉塞经验公式法 对于两级氨制冷循环，拉赛(A.Rasi)提出了较为简单的最佳中间温度计算式： tm=0.4tk+ 0.6to+3 式中，tm , tk和to分别表示中间温度，冷凝温度和蒸发温度，单位均为℃。 上式不只适用于氨，在－40～40℃温度范围内，对于R12也能得到满意的结果。 4.3.3 温度变动时制冷机特性 双级蒸气压缩式制冷循环的比较分析 （1）中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间完全冷却循环的制冷系数小 （2）在相同的冷却条件下，一级节流循环要比二级节流循环的制冷系数小 1）一级节流可依靠高压制冷剂本身的压力供液到较远的用冷场所，适用于大型制冷装置。 2）盘管中的高压制冷剂液体不与中间冷却器中的制冷剂相接触，减少了润滑油进入蒸发器的机会，可提高热交换设备的换热效果。 3）蒸发器和中间冷却器分别供液，便于操作控制，有利于制冷系统的安全运行 4.3.3 双级蒸气压缩式制冷循环的运行特性分析 1. 变工况特性 （1）蒸发温度的变化对中间压力的影响： 两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性： ① 随着t0的升高，压力pc和pm都有不断升高，但pm升高得快； ② 随着t0的升高，压力比σH和σL都不断下降，但σH下降快； ③ 随着t0的升高，压力差（pc-pm）减小，（pm-pe）先逐渐增大而后逐渐减小。 4.4 复叠式制冷机循环 1、.采用原因： 1）蒸发温度必须高于制冷剂凝固点，否则制冷剂无法循环，如NH3凝固点-77.7℃，不能制取更低温。 2）.制冷剂To↓Po↓，如R12 to=-67℃, Po=0.149bar 空气易渗入系统，破坏循环正常运行。 3）Po↓V1↑qv↓，势必要求压缩机体积流量很大。 2、.使用条件 －60~－80℃ R22与R13复叠 －80~－100℃ R22双级与R13复叠 －100～－130℃ R12单级与R13或R14双级复叠 4）对制冷循环压力比的限制 5）受活塞式压缩机阀门结构特性的限制 3. 循环组成 高温部分 ：中温制冷剂 R12 、R22 R502 、R717 低温部分 ： 低温制冷剂 R13、 R14 、503 C2H4、C2H6 进行计算比较容易，当选定蒸发冷凝器的传热温差△t（一般△t＝5～10℃），并确定循环的工作参数后，令高温部分的制冷量＝低温部分的冷凝热量+热损，就可以按两个单级循环进行计算。 图4-10　 由两个单级系统组成的复叠式制冷机 a) 制冷循环系统 b) T-s图 普通