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復(fù)疊式制冷系統(tǒng)全面解析-標(biāo)書(shū)制作
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復(fù)疊式制冷系統(tǒng)全面解析

欄目:工程預(yù)算時(shí)間:2020-09-05

為什么要采用復(fù)疊式系統(tǒng)

隨著科研和生產(chǎn)對(duì)低溫的要求越來(lái)越高,,如需要 -70℃~-120℃的低溫箱、低溫冷庫(kù)等,。由于采用中溫制冷劑的雙級(jí)壓縮制冷裝置,所能得到的最低點(diǎn)蒸發(fā)溫度,也受到蒸發(fā)壓力過(guò)低帶來(lái)一系列問(wèn)題的限制,如R12、R22在-80℃時(shí),,蒸發(fā)壓力巳低于0.01 MP,而氨在-77. 7℃時(shí),,已經(jīng)凝固了,。

蒸發(fā)壓力過(guò)低會(huì)帶來(lái)下列問(wèn)題:

1)、蒸發(fā)器與外界的壓差增大,,空氣滲入系統(tǒng)的可能性增加,,影響系統(tǒng)的正常工作。

2),、吸氣比容大,,實(shí)際吸入氣缸的氣體減少,增加了氣缸的尺寸,。

3),、對(duì)于活塞式壓縮機(jī),因閥門(mén)自動(dòng)啟閉特性,,當(dāng)吸氣壓力低于0.01 MPa時(shí),,難于克服吸氣閥彈簧力,影響壓縮機(jī)的正常工作,。

由于上述原因,,當(dāng)需要的蒸發(fā)溫度低于-70℃時(shí),就要采用低溫制冷劑,。

它在常壓下有較低的蒸發(fā)溫度,;

如R13和R14在常壓下的蒸發(fā)溫度分別為-81.5 ℃和- 128℃;

因此使低溫下的蒸發(fā)壓力得到提高,,R13在蒸發(fā)溫度為-100℃時(shí),,蒸發(fā)壓力接近0.04 MPa。

但是,,低溫制冷劑的冷凝溫度要求較低,,用一般的水冷和空氣冷卻無(wú)法凝結(jié)成液體,,必須用一種人工冷源來(lái)冷凝低溫制冷劑,,這就出現(xiàn)了同時(shí)采用兩種制冷劑的制冷系統(tǒng),稱復(fù)疊式制冷循環(huán),。

2復(fù)疊式系統(tǒng)原理

1,、系統(tǒng)原理圖以及壓焓圖:

2、系統(tǒng)組成:

1)高壓系統(tǒng):高壓壓縮機(jī),、冷凝器,、節(jié)流閥,、冷凝蒸發(fā)器;

2)低壓系統(tǒng):低壓壓縮機(jī),、冷凝蒸發(fā)器選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com ,、節(jié)流閥、蒸發(fā)器,;

3復(fù)疊式系統(tǒng)流程

我們以R134a/C02復(fù)疊式制冷系統(tǒng)為例子,;

R134a/C02復(fù)疊式制冷系統(tǒng)是由兩個(gè)單級(jí)的蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組合而成,其低溫級(jí)是單級(jí)C02蒸氣壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng),,高溫級(jí)是單級(jí)R134a蒸氣壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng),,高、低溫級(jí)制冷回路通過(guò)冷凝蒸發(fā)器復(fù)疊而成,。

上圖為R134a/C02復(fù)疊式制冷系統(tǒng)原理圖

系統(tǒng)理論循環(huán)具體描述為:

高溫級(jí)制冷劑R134a由高溫級(jí)壓縮機(jī)壓縮(圖中5—6過(guò)程),;

排出的高溫高壓蒸氣在高溫級(jí)冷凝器中冷卻、冷凝(6—7過(guò)程),;

之后進(jìn)入節(jié)流裝置節(jié)流(7—8過(guò)程)降壓后,;

在冷凝蒸發(fā)器中與高溫高壓C02氣體進(jìn)行熱交換(8—5過(guò)程);

后進(jìn)入高溫級(jí)壓縮機(jī),;

氣態(tài)C02制冷劑經(jīng)冷凝蒸發(fā)器放熱(2—3過(guò)程),;

經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流(3—4過(guò)程);

并在C02蒸發(fā)器蒸發(fā)(4—1過(guò)程)后,;

進(jìn)入低溫級(jí)壓縮機(jī)壓縮(1—2過(guò)程)完成系統(tǒng)循環(huán),。

4實(shí)際運(yùn)用

下圖是采用復(fù)疊式制冷的低溫箱系統(tǒng)圖:

分別由兩臺(tái)單級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)成高溫和低溫制冷循環(huán),高溫部分采用R22制冷劑,,低溫部分采用R13制冷劑,。

1、高溫系統(tǒng):

在高溫循環(huán)中,,進(jìn)入蒸發(fā)—冷凝器的R22液體,,吸收了低溫循環(huán)中壓縮機(jī)排出的R13蒸氣的熱量而汽化,汽化后被壓縮機(jī)吸入并壓縮,,再排入油分離器分離潤(rùn)滑油,,再進(jìn)入水冷式冷凝器冷凝成R22液體。

從冷凝器出來(lái)的R22液體,,經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器,、熱交換器、電磁閥,、熱力膨脹閥后重新進(jìn)入蒸發(fā)一冷凝器汽化,,如此不斷循環(huán)。

2,、低溫系統(tǒng):

在低溫循環(huán)中,,R13液體在低溫蒸發(fā)器內(nèi)吸收了被冷卻對(duì)象的熱量后汽化,,汽化后的R13被壓縮機(jī)吸入并壓縮,然后進(jìn)油分離器,,分離后的R13蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)一冷凝器,,放熱后冷凝成R13液體,出來(lái)后再經(jīng)過(guò)過(guò)濾器,、換熱器,、電磁閥、熱力膨脹閥重新進(jìn)入蒸發(fā)器汽化制冷,,然后繼續(xù)循環(huán),。

注意:

在低溫部分的壓縮機(jī)排氣管道上裝了一只水冷卻器,這是為了降低R13蒸氣的過(guò)熱度,,以減少蒸發(fā)一冷凝器的熱負(fù)荷,。

在制冷系統(tǒng)停機(jī)后,為了防止低溫部分系統(tǒng)中的R13液體汽化而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力過(guò)高,,專(zhuān)門(mén)設(shè)置了一個(gè)膨脹容器,。

這是因?yàn)橥C(jī)后,低沸點(diǎn)制冷劑R13的溫度要逐步升高至環(huán)境溫度,,并全部汽化為過(guò)熱蒸氣,,壓力會(huì)增加到大于安全值,這是不允許的,,系統(tǒng)內(nèi)有了膨脹容器后,,過(guò)熱蒸氣有了額外的貯存容積,壓力上升不致過(guò)高,,保證了安全,。

另外,在系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí),,膨脹容器可起到平衡低溫部分壓縮機(jī)的排出壓力,,避免R13的冷凝壓力過(guò)高。

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