第四章 两级压缩和两次节流.ppt

例：某冷库在扩建中需要增加一套两级压缩制冷机，其工作条件如下：制冷量Q0=150kw；制冷剂为R717；冷凝温度tk=40℃无过冷；蒸发温度t0=－40℃；管路有害过热Δt=5℃。 试进行热力计算并选配适宜的压缩机。 解：1. 循环型式 工质是氨，所以选用一级节流中间完全冷却循环。 2．将循环表示在压-焓图上 3. 根据给定的条件确定一些工作参数 Pk=1.557 Mpa P0=0.0716 Mpa h5=390.247 kJ/kg h1=1405.887 kJ/kg h1’=1418 kJ/kg v1’=1.58 4. 确定中间温度和压力 查得tm’=-6.5℃ 在-6.5℃上下取若干个数值，-2、-4、-6、-8、-10℃，分别计算ε0，取中间冷却器的端部温差t7-tm=3℃, 按制冷系数最大确定中间温度。 tm (℃) pm (Mpa) h3 (kJ/kg) h7 (kJ/kg) h2 (kJ/kg) h4 (kJ/kg) ε0 -2 0.399 1455.505 204.754 1656.677 1658.767 2.329 -4 0.369 1453.55 195.249 1644.287 1667.137 2.345 -6 0.342 1451.515 185.761 1631.557 1677.607 2.340 -8 0.316 1449.396 176.293 1618.987 1688.075 2.327 -10 0.291 1447.201 166.864 1606.437 1698.519 2.317 可见制冷系数在-4～-6℃最大。取tm=-5℃，pm=0.355Mpa。 各状态点的参数为： tm (℃) pm (Mpa) h3 (kJ/kg) h7 (kJ/kg) h2 (kJ/kg) h4 (kJ/kg) v3(m3/kg) -5 0.355 1452.54 190.51 1637.92 1672.37 0.345 5．热力计算 6．选配压缩机 由qVhG=0.082 查压缩机样本，选择12.54A(4AV12.5)，理论输气量为0.079 ； qVhD=0.3 查压缩机样本，选择178 A(8AS17)，理论输气量为0.304 。 §4．5 温度变动时两级压缩制冷机的特性 一．工况变化时的特性 两级压缩制冷机选定后，运行时，tk及ξ为定值。在启动时，tk、ξ不变，而t0和tm变化。 以氨单机双级压缩机（2个高压缸，6个低压缸，缸径12.5），当t0= -25℃以下是根据实验数据整理的，-20℃以上是根据计算结果整理的。 1.当t0升高时，pm和p0不断升高，pm升高得更快。当t0= t0b时，pm=pk,此时，高压压缩机将不起压缩作用。 2.当t0升高时，压差（pk- pm）逐渐减小，（pm- p0）逐渐升高；当t0= t0b时，（pk- pm）=0，（pm- p0）达到最大值。 3.高压压缩机的最大功率出现在 处，低压压缩机在此ξ下，最大功率在最大压差处，即t0= t0b时。（如果ξ较小时，低压压缩机的最大功率则出现在t0t0b时， 的工况。） 二．启动问题 当两级压缩制冷机长期停用时或第一次启动时，系统中各压力均相等，t0从环境温度逐渐下降，当t0达到t0b之前，高压级不起压缩作用。如果高、低压级同时启动，会造成电能的浪费；如果先启动低压级，将会造成低压级压缩机的电动机过载，而且，低压级压缩机排气不能再通过循环回到低压压缩机；因此，要先启动高压压缩机，等到蒸发温度降到某一值时（即pm降到一定值时，这数值取决于低压压缩机配用电动机的功率），再启动低压压缩机。 对于小型两级压缩制冷机组，其电动机的容量一般比较大，启动过程可不受此限制，两台压缩机可同时启动。 三．电动机选配问题 1. 高压压缩机 1）按最大功率工况 时的工况选配电动机的功率； 2）如有卸载机构的压缩机，可按运行工况选配电动机的功率，但启动时要卸载。 2.低压压缩机 按运行温度范围中功率最大的情况去确定。 §4．6 复叠式制冷机循环 即使采用两级压缩循环，其所能达到的最低蒸发温度也有一定限制。 中温制冷剂：1）当t0低于标准蒸发温度ts时，空气进入系统的可能性大大增加了； 2）对于活塞式压缩机，由于阀门的特性，当吸气压力降到0.1～0.15（bar）时，阀门就不能打开，压缩机不能工作。 P0=0.15(bar)：NH3