《4两级压缩与复叠式制冷循环》-课件设计（公开）.ppt

制 冷 原 理 4 两级压缩与复叠式制冷循环 4.1 概述 例4-1 有一台制冷压缩机，工质为R22，相对余隙容积为c=0.048，膨胀过程指数m=1.04，冷凝温度tk=40℃，求所能达到的极限最低蒸发温度。 4.2 两级压缩制冷循环 一、单级蒸气压缩局限性 1. 冷凝压力 ? tk ? 环境温度、冷却介质温度 蒸发压力 ? t0 ? 用户要求（制冷系统的用途） 2. 用户要求蒸发温度↘ →蒸发压力↘ →压缩比（pk/p0）↗ 压缩机输气系数下降； 3. pk/p0增大导致→ 压缩机排气温度升高，润滑条件变坏； 耗功增加，制冷量下降，制冷系数降低。 二、单级蒸气压缩条件 1.氨制冷系统：pk/p0≤8； 最低蒸发温度＝-25℃； 2.氟利昂制冷系统：pk/p0≤10； 蒸发温度＝-37℃ 三、两级蒸气压缩工作原理 压缩过程分两阶段进行: 低压级压缩 高压级压缩 蒸发压力 中间压力 冷凝压力 1.来自蒸发器的低温制冷剂蒸气（压力为Po）先进入低压级压缩机，在其中压缩到中间压力Pm 2.经过中间冷却器冷却（分为两种情况－－中间完全冷却为饱和蒸气和中间不完全冷却为过热蒸气） 3.再进入高压级压缩机，将其压缩为冷凝压力Pk，排入冷凝器中 四、两级蒸气压缩类型 单机双级：一台压缩机,气缸一部分为高压级,一部分为低压级。 双机双级：两台压缩机，分别为高压级和低压级。 一级节流：供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力。 二级节流：一级节流至中间压力，二级节流至蒸发压力。 中间完全冷却：将低压级的排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。 中间不完全冷却：未将排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。 五、两级蒸气压缩工作工程 1. 一级节流中间完全冷却 五、两级蒸气压缩工作工程 2.?一级节流中间不完全冷却 五、两级蒸气压缩工作工程 3.?二级节流中间完全冷却 五、两级蒸气压缩工作工程 4.二级节流中间不完全冷却 4.3 两级压缩制冷机的热力计算 4.3.1 热力计算 1.? 一级节流中间完全冷却——氨系统 工作原理 压焓图 1）单位质量制冷量： q0＝h1－h8 kJ/kg 2）单位容积制冷量： qv＝q0 / v1 kJ/ m3 3）单位冷凝热负荷： qk＝h4－h5 kJ/kg 4）低压级单位理论压缩功： w0d＝h2－h1 kJ/kg 5）高压级单位理论压缩功： w0g＝h4－h3 kJ/kg 6）低压级制冷剂的质量流量： MRd＝Q0 / q0 kg/s 7）高压级制冷剂的质量流量： 8）制冷系数： 2.?一级节流中间不完全冷却——氟利昂系统 工作原理 压焓图 1）单位质量制冷量： q0＝h1－h8 kJ/kg 2）单位容积制冷量： qv＝q0 / v1 kJ/ m3 3）单位冷凝热负荷： qk＝h4－h5 kJ/kg 4）低压级单位理论压缩功： w0d＝h2－h1 kJ/kg 5）高压级单位理论压缩功： w0g＝h4－h3 kJ/kg 6）低压级制冷剂的质量流量： MRd＝Q0 / q0 kg/s 7）高压级制冷剂的质量流量： 8）制冷系数： 4.3.2 中间压力的确定 压缩机已定的情况 当已经选配好高、低压级压缩机时，则高、低压级的理论输气量之比为定值，可用试凑法（作图法）确定所需的中间压力。 最佳的运行经济性—制冷系数最大：最佳中间压力 方法1：计算作图法 方法2：简单估算法 估算压力 R717：φ＝0.95～1 R22：φ＝0.9~0.95 估算温度求最佳中间压力 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： 例4-2 例4-3 作业:4-1,4-2 4.3.3 温度变动时制冷机特性 Tk,ξ不变而T0发生变化时: T0升高,ν1减小,q0增大,Q0增大,ε提高; T0下降则相反; 电机选配:高压级电机按最大功率工况选配,低压级电机可按它投入运行时的工况选配(为什么?先开高压级,后开低压级) 中间冷却器 结构