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《雙級壓縮與復(fù)疊式制冷循環(huán)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章雙級壓縮與復(fù)疊式制冷循環(huán)基本要求：1．采用雙級和復(fù)疊式蒸氣壓縮制冷循環(huán)的原因。2．一次節(jié)流、中間完全冷卻和中間不完全冷卻的系統(tǒng)圖、壓焓圖、熱力計算方法。(中間壓力的確定方法，中間冷卻器的工作原理溫度變動時制冷機的特性)3．復(fù)疊式蒸氣壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)圖、壓焓圖及特點。(了解復(fù)疊式制冷機啟動時的注意事項，膨脹容器的工作原理)3.1概述一、單級蒸氣壓縮局限性：冷凝壓力?tk?環(huán)境溫度、冷卻介質(zhì)溫度蒸發(fā)壓力?t0?用戶要求（制冷系統(tǒng)的用途）在單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中，當(dāng)制冷劑選定后，其冷凝壓力，蒸發(fā)壓力由冷凝溫度和蒸發(fā)溫度決定。冷凝溫度受
2、環(huán)境介質(zhì)(水或空氣)溫度的限制，蒸發(fā)溫度由制冷裝置的用途確定的。在常溫冷卻條件下能夠獲得低溫程度是有限的，即制冷溫差是有限的。（教材Ｐ９３表３－１）為什么？當(dāng)冷凝溫度升高或蒸發(fā)溫度降低時，壓縮機的壓力比增大，排氣溫度上升，用戶要求蒸發(fā)溫度↘→蒸發(fā)壓力↘→壓力比（pk/p0）↗壓縮機輸氣系數(shù)下降；pk/p0增大導(dǎo)致→壓縮機排氣溫度升高，潤滑條件變壞；耗功增加，制冷量下降，制冷系數(shù)降低。蒸發(fā)溫度降低對單級制冷循環(huán)的影響：1．節(jié)流損失增加，制冷系數(shù)下降。2．壓縮機運行時的壓力比增大，容積效率下降。由于壓縮機余隙容積的存在，壓力比提高到一定數(shù)值
3、后，壓縮機的容積系數(shù)變?yōu)榱?，壓縮機不再吸氣，制冷機雖然在不斷運行，制冷量卻變?yōu)榱?。補充：余隙容積的影響實際的活塞式壓氣機中，當(dāng)活塞處于左止點時，活塞頂面與缸蓋之間必須留有一定的空隙，稱為余隙容積。圖具有余隙容積的壓氣機理論示功圖，圖中容積V3就是余隙容積。 ????由于余隙容積的存在，活塞就不可能將高壓氣體全部排出，排氣終了時仍有一部分高壓氣體殘留在余隙容積內(nèi)。因此，活塞在下一個吸氣行程中，必須等待余隙容積中殘留的高壓氣體膨脹到進(jìn)氣壓力p1（即點4）時，才能從外界吸入氣體。余隙容積一、余隙容積二、余隙容積的影響生產(chǎn)量：有效吸氣容積：容積
4、效率：余隙容積百分比Vc/Vh和多變指數(shù)n一定時，增壓比?越大，則容積效率越低，當(dāng)?增加到一定值時容積效率零。增壓比?一定時余隙容積百分比越大，容積效率越低。3．壓縮機的排氣溫度上升。單級壓縮的最低蒸發(fā)溫度不僅受到容積系數(shù)為零的限制，隨著壓力比的增大，除了引起制冷量下降，功耗增加、制冷系數(shù)下降、經(jīng)濟性降低外，排氣溫度的限制也是選擇壓縮機級數(shù)的另一個重要原因。排氣溫度過高，它將使?jié)櫥妥兿。瑵櫥瑮l件惡化，當(dāng)排氣溫度與潤滑油的閃點接近時，會使?jié)櫥吞蓟?，以致在閥片上產(chǎn)生結(jié)碳現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)拉缸等現(xiàn)象。當(dāng)冷凝溫度為40℃，蒸發(fā)溫度為-30℃時，
5、單級氨壓縮機即使在等熵壓縮的情況下，排氣溫度已高達(dá)160℃，顯然它已超過了規(guī)的最高排氣溫度為150℃的限制。采用兩級壓縮的原因 １.壓縮機的輸氣系數(shù)λ大大降低，且當(dāng)壓縮比≥20時，λ＝0。 ２.壓縮機的單位制冷量和單位容積制冷量都大為降低。 ３.壓縮機的功耗增加，制冷系數(shù)下降。 ４.必須采用高著火點、高粘度的潤滑油，因為潤滑油的粘度隨溫度升高而降低。 ５.被高溫過熱蒸氣帶出的潤滑油增多，增加了分油器的負(fù)荷，且降低了冷凝器的傳熱性能。 總上所述，當(dāng)壓縮比過高時，采用單級壓縮循環(huán)，不僅是不經(jīng)濟的，而且甚至是不可能的。二、單級蒸氣壓縮條件：采
6、用雙級壓縮制冷循環(huán)并非在任何情況下都是有利的。為獲取低溫而采用兩級壓縮：①單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)壓比；活塞式制冷壓縮機，對于氨制冷劑，因絕熱指數(shù)較大，排氣溫度較高，因此氨單級壓縮的壓力比一般不希望超過8；氟里昂制冷劑的絕熱指數(shù)相對較小，但從經(jīng)濟性角度出發(fā)，它們的單級壓縮的壓力比一般也不希望超過10。離心式制冷壓縮機壓力比不希望超過4。單級壓縮的最低蒸發(fā)溫度℃單級壓縮循環(huán)所能達(dá)到的最低制冷溫度是有限的。通常，最低只能達(dá)到-40℃左右。在這一條件下，不同冷凝溫度時單級壓縮所能達(dá)到的最低蒸發(fā)溫度如下表所示。為獲取低溫而采用兩級壓縮：②制冷劑熱物
7、理特性的限制。一般獲?。?0℃以下的低溫，采用中溫制冷劑的兩級壓縮制冷循環(huán)，R717不低于－60℃Freon不低于－80℃所以，為了獲得比較低的溫度（－40～－80℃），同時又能使壓縮機的工作壓力控制在一個合適的范圍內(nèi)，就要采用多級壓縮循環(huán)。制冷劑節(jié)流損失增加，單位質(zhì)量制冷量及單位容積制冷量下降過大，經(jīng)濟性下降。三、雙級壓縮的特點循環(huán)過程兩級壓縮制冷循環(huán)，是指來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣要經(jīng)過低壓與高壓壓縮機(或氣缸)兩次壓縮后，才進(jìn)入冷凝器。它與單級壓縮制冷循環(huán)流程的主要區(qū)別是大部分制冷劑必須在高、低壓級兩只氣缸中進(jìn)行壓縮，一般還增設(shè)了中間
8、冷卻器和膨脹閥。當(dāng)蒸發(fā)溫度較低時，采用雙級壓縮制冷循環(huán)可達(dá)到以下目的：降低壓力比，避免和減少高壓力比帶來的損失如降低壓縮機的排氣溫度，提高實際輸氣量，制冷機運行的平衡性提高等。兩級壓縮中間冷卻分析有一個最佳
