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1、第四章雙級(jí)壓縮和復(fù)疊式壓縮制冷循環(huán)單級(jí)蒸氣壓縮活塞式制冷機(jī)，壓縮比一般不超過(guò)10。蒸發(fā)溫度過(guò)低帶來(lái)如下問(wèn)題：(1)壓縮比增大時(shí)壓縮機(jī)的容積系數(shù)λv大為降低，壓縮機(jī)的輸氣量及效率顯著下降。由于壓縮機(jī)余隙容積的存在，壓力比提高到一定數(shù)值后，壓縮機(jī)的容積系數(shù)變?yōu)榱悖瑝嚎s機(jī)不再吸氣，制冷機(jī)雖然在不斷運(yùn)行，制冷量卻變?yōu)榱?。為了獲得比較低的溫度（－40～－70℃），同時(shí)又能使壓縮機(jī)的工作壓力控制在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，就要采用多級(jí)壓縮循環(huán)。(2)壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高，使?jié)櫥偷恼扯燃眲∠陆?，影響壓縮機(jī)的潤(rùn)滑。當(dāng)排氣溫度與潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)接近時(shí)，會(huì)
2、使?jié)櫥吞蓟统霈F(xiàn)拉缸等現(xiàn)象。(3)制冷劑節(jié)流損失、過(guò)熱損失增加，單位容積制冷量下降過(guò)大，經(jīng)濟(jì)性下降。氨：絕熱指數(shù)較大，排氣溫度較高，氨單級(jí)壓縮的壓力比一般不超過(guò)8；氟里昂：絕熱指數(shù)相對(duì)較小，單級(jí)壓縮的壓力比一般也不希望超過(guò)10。不同冷凝溫度時(shí)單級(jí)壓縮所能達(dá)到的最低蒸發(fā)溫度如下表所示。兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑的壓縮過(guò)程分兩個(gè)階段進(jìn)行，即將來(lái)自蒸發(fā)器的低壓制冷劑蒸氣（壓力為Po）先進(jìn)入低壓壓縮機(jī)，在其中壓縮到中間壓力Pm，經(jīng)過(guò)中間冷卻后再進(jìn)入高壓壓縮機(jī)，將其壓縮到冷凝壓力Pk，排入冷凝器中。這樣，可使各級(jí)壓力比適中，由于經(jīng)過(guò)
3、中間冷卻，又可使壓縮機(jī)的耗功減少，可靠性、經(jīng)濟(jì)性均有所提高。4.1雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)按中間冷卻方式：中間完全冷卻循環(huán)與中間不完全冷卻循環(huán)；按節(jié)流方式：一級(jí)節(jié)流循環(huán)與兩級(jí)節(jié)流循環(huán)。中間完全冷卻：是指將低壓級(jí)的排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。中間不完全冷卻：低壓級(jí)排氣雖經(jīng)冷卻，但并未冷到飽和蒸氣狀態(tài)。兩級(jí)節(jié)流循環(huán)：將高壓液體先從冷凝壓力Pk節(jié)流到中間壓力Pm，然后再由Pm節(jié)流降壓至蒸發(fā)壓力P0。一級(jí)節(jié)流循環(huán)：制冷劑液體由冷凝壓力Pk直接節(jié)流至蒸發(fā)壓力P0。一級(jí)節(jié)流循環(huán)經(jīng)濟(jì)性較兩級(jí)節(jié)流稍差，但它利用節(jié)流前本身的壓力可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離供液或
4、高層供液，故被廣泛采用。采用哪一種型式有利則與制冷劑種類(lèi)、制冷劑容量及其它條件有關(guān)。常用的組成型式有：1.一級(jí)節(jié)流、中間完全冷卻的兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)2.一級(jí)節(jié)流、中間不完全冷卻的兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)3.兩級(jí)節(jié)流、中間完全冷卻的兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)4.兩級(jí)節(jié)流、中間不完全冷卻的兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)一、一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)熱力計(jì)算1、在雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)中，制取冷量的是低壓部分的蒸發(fā)過(guò)程8—1，其單位制冷量(kJ／kg)為2、過(guò)冷后的高壓制冷劑液體的溫度t7為式中，Δt為中間冷卻器冷卻盤(pán)管的端部傳熱溫差，約為3～5℃。3、低壓
5、級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑質(zhì)量流量(kg／s)為4、低壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的制冷劑體積流量(m3／s)為5、低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量(m3／s)為6、低壓級(jí)壓縮機(jī)所消耗的軸功(kW)為R717，n=1.28；R12，n=1.13；R22，n=1.18。不考慮中間冷卻器與外界的傳熱，如右圖所示的中間冷卻器的熱平衡圖7、高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑質(zhì)量流量(kg／s)為8、高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的制冷劑體積流量(m3／s)為9、高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量(m3／s)為雖然高壓級(jí)壓縮機(jī)制冷劑的質(zhì)量流量大于低壓級(jí)壓縮機(jī)制冷劑的質(zhì)量流量，但低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣比體積遠(yuǎn)
6、大于高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣比體積，所以低壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的制冷劑體積流量總大于高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的體積流量，在通常情況下，低壓級(jí)壓縮機(jī)制冷劑的體積流量為高壓級(jí)壓縮機(jī)的2～3倍。10、高壓級(jí)壓縮機(jī)所消耗的軸功率(kW)為R717，n=1.28；R12，n=1.13；R22，n=1.18。11、理論循環(huán)的制冷系數(shù)12、實(shí)際循環(huán)的制冷系數(shù)13、冷凝器熱負(fù)荷Qk(kw)為式中，為高壓級(jí)壓縮機(jī)的實(shí)際排氣比焓。二、一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)熱力計(jì)算1、單位質(zhì)量制冷量q0(kJ／kg)為2、低壓級(jí)壓縮機(jī)制冷劑的質(zhì)量流量qmd(kg／
7、s)為3、低壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的制冷劑體積流量(m3／s)為4、低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量(m3／s)為5、低壓級(jí)壓縮機(jī)所消耗的軸功率Ped(kW)為如上圖所示，假設(shè)中間冷卻器外殼具有良好的絕熱性能，不考慮中間冷卻器與外界的傳熱，則6、高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量qmg(kg／s)為7、高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入狀態(tài)的確定根據(jù)右圖列出平衡式8、高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的制冷劑體積流量(m3／s)為9、高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論輸氣量(m3／s)為10、高壓級(jí)壓縮機(jī)所消耗的軸功率(kW)為11、理論循環(huán)的制冷系數(shù)12、實(shí)際循環(huán)的制冷系數(shù)13、冷凝器的熱負(fù)荷Qk(
8、kW)為14、高壓級(jí)壓縮機(jī)的實(shí)際排氣比焓15、對(duì)于已有的兩級(jí)制冷壓縮機(jī)，可以根據(jù)壓縮機(jī)的理論輸氣量和計(jì)算出制冷機(jī)的制冷量(kW)帶回?zé)崞鞯囊患?jí)節(jié)流中間不完全冷卻雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)帶回?zé)崞鞯囊患?jí)節(jié)流中間不完全冷卻雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮氟利昂制冷系統(tǒng)三．兩級(jí)節(jié)流中間不完
