復疊式冷凍機

復疊式冷凍機

一、蒸發溫度必須高於製冷劑的凝固點,否則製冷劑無法進行循環不。 當製冷循環的蒸發溫度,低於該製冷劑凝固點時,製冷劑就會凝固而無法流動,從而失去循環流動的特性。 其它循環復疊式冷凍機壓縮製冷循環也可由低溫、中溫、高溫三個製冷循環組成,使用三種製冷劑。

復疊冷凍工藝

百科名片

復疊式冷凍機是由兩個或兩個以上獨立的製冷循環組成。同時又可稱作為:復疊式冷水機,乙二醇冷凍機,酒精冷凍機,復疊壓縮冷凍機,復疊壓縮式冷凍機。

復疊式冷凍機復疊式冷凍機
採用原因

復疊式冷凍機壓縮式製冷循環雖然比單級壓縮式製冷循環達到更低的蒸發溫度,便受製冷劑自身物性及壓縮機工作的特性的限制,當蒸發溫度更低時,採用多級壓縮式製冷循環往往滿足不了要求,此時,需要採用復疊式冷水機製冷循環,其主要原因是:
一、蒸發溫度必須高於製冷劑的凝固點,否則製冷劑無法進行循環不。當製冷循環的蒸發溫度,低於該製冷劑凝固點時,製冷劑就會凝固而無法流動,從而失去循環流動的特性。例如:R717的凝固點是-77.7℃,R717製冷循環的極限溫度是-77.7℃。
二、蒸發溫度很低時,一般製冷劑蒸發壓力很低,比體積很大,所以製冷劑單位容積製冷量很小,這樣使壓縮機尺寸過於龐大。如常用的製冷劑R22、R17,在t k =40℃,t 0 = -70℃時,它們的單位容積製冷量分別只有當t k =40℃,t 0 = -15℃時的6.9%、和5.2%。而且過低的蒸發壓力還增加空氣滲入製冷劑系統的可能性,同時由於級間的壓力增大,使壓縮機的輸氣系統減小,系統的運行性能下降,也對安裝中系統的密封性要求很高。

復疊式冷凍機組復疊式冷凍機組

三、低溫製冷劑大多是有機物質,凝固點低,如R13的凝固點在 -180℃,並且低飽和溫度氣化時,對製冷循環的吸氣性能影響較小。但低溫製冷劑的臨界點低,如R13的臨界點為28.8℃,臨界壓力為3.861MPa,當t k >=28.8℃時,R13的冷凝壓力不僅高而且超出臨界壓力,所以在一般情況下,低溫製冷劑不能像高溫、中溫製冷劑那樣用水、空氣等普通冷卻介質來完成冷卻冷凝過程。
四、對於活塞式壓縮機,由於氣閥的特性,當吸氣壓力低於15kPa時,氣閥將因氣缸內外壓差過小而無法開啟。因此使用活塞式壓縮機的循環能達到的溫度只能是與15kPa相對應的飽和蒸氣溫度。如果要達到更低的蒸發壓力,即便級數再多也無能為力。若改用沸點低的製冷劑,雖然蒸發壓力可不低於15kPa,但其冷凝壓力太高,接近臨界壓力,此時循環節流損失很大。例如:t 0 = -100℃時,R13的冷凝壓力為p 0 = 0.0332MPa,但同時它的冷凝壓力卻太高,當t k =30℃時,R13已經達到超臨界狀態,因此單一的低溫製冷劑的多級循環仍然不行。 為了解決上述的問題,採用了兩種製冷劑的復疊式乙二醇冷凍機製冷循環。
復疊式冷凍機組效果圖復疊式冷凍機組效果圖

系統組成

工作原理

復疊式冷凍機是由兩個或兩個以上獨立的製冷循環組成,分別被稱為高溫循環和低溫循環。在各單獨的製冷系統中充有不同性質的製冷劑,高溫循環通常採用中溫製冷劑,低溫循環中通常採用低溫製冷劑。每一循環均可採用單級或雙級壓縮製冷循環。這兩個部分通過一個冷凝蒸發器聯繫起來,它即是低溫循環的冷凝器,也是高溫循環的蒸發器,即高溫循環中製冷劑的蒸發用來冷凝低溫循環中的製冷劑。這樣,低度溫循環吸收的熱量(製冷量)傳給高溫循環的製冷劑,高溫循環的製冷劑再將熱量傳給環境介質。

復疊式冷凍機工作原理圖復疊式冷凍機工作原理圖
滿足條件

復疊式壓縮製冷循環既能滿足在較低的蒸發溫度下有合適的蒸發壓力,又能滿足在環境溫度下適中的冷凝壓力。

其它循環

復疊式冷凍機壓縮製冷循環也可由低溫、中溫、高溫三個製冷循環組成,使用三種製冷劑。

渦旋式復疊式冷凍機渦旋式復疊式冷凍機

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