双级压缩与复叠式制冷循环.ppt

第三章第三章 双级压缩与复叠式制冷循环双级压缩与复叠式制冷循环基本要求：基本要求：1．采用双级和复叠式蒸气压缩制冷循环的原因．采用双级和复叠式蒸气压缩制冷循环的原因2．．一一次次节节流流、、中中间间完完全全冷冷却却和和中中间间不不完完全全冷冷却却的的系系统统图图、、压压焓焓图图、、热热力力计计算算方方法法中中间间压压力力的的确确定定方方法，中间冷却器的工作原理温度变动时制冷机的特性法，中间冷却器的工作原理温度变动时制冷机的特性)3．．复复叠叠式式蒸蒸气气压压缩缩制制冷冷循循环环系系统统图图、、压压焓焓图图及及特特点了解复叠式制冷机启动时的注意事项，膨胀容器的工作原理了解复叠式制冷机启动时的注意事项，膨胀容器的工作原理)3.1 3.1 概述概述一、单级蒸气压缩局限性：一、单级蒸气压缩局限性：n冷凝压力冷凝压力 ↔ tk ↔ 环境温度、冷却介质温度环境温度、冷却介质温度 n蒸发压力蒸发压力 ↔ t0 ↔ 用户要求（制冷系统的用途）用户要求（制冷系统的用途） 　　在单级蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝　　在单级蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝压力，蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定。

冷凝温度受环境压力，蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定冷凝温度受环境介质介质(水或空气水或空气)温度的限制，蒸发温度由制冷装置的用途确定温度的限制，蒸发温度由制冷装置的用途确定的在常温冷却条件下能够获得低温程度是有限的，即的在常温冷却条件下能够获得低温程度是有限的，即制冷温制冷温差是有限的差是有限的教材Ｐ９３表３－１）教材Ｐ９３表３－１）为什么？为什么？当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的压力比压力比增大，排气温度上升，增大，排气温度上升，用用户户要要求求蒸蒸发发温温度度↘ ↘ →蒸蒸发发压压力力↘ ↘ →压压力力比比（（p pk k/p/p0 0））↗ ↗                              压缩机输气系数下降；压缩机输气系数下降；p pk k/p/p0 0增大增大导致导致→  压缩机排气温度升高，润滑条件变坏；压缩机排气温度升高，润滑条件变坏；                             耗功增加，制冷量下降，制冷系数降低耗功增加，制冷量下降，制冷系数降低蒸蒸发发温温度度降降低低对对单单级级制制冷循环的影响：冷循环的影响：1．．节节流流损损失失增增加加，，制制冷冷系数下降。

系数下降2．压缩机运行时的压力．压缩机运行时的压力比增大，容积效率下比增大，容积效率下降由于压缩机余隙容积的存在，压力比提高到一定数值由于压缩机余隙容积的存在，压力比提高到一定数值后，压缩机的容积系数变为零，压缩机不再吸气，制后，压缩机的容积系数变为零，压缩机不再吸气，制冷机虽然在不断运行，制冷量却变为零冷机虽然在不断运行，制冷量却变为零 补充：余隙容积的影响补充：余隙容积的影响 实际的活塞式压气机中，当实际的活塞式压气机中，当活塞处于左止点时，活塞顶面与活塞处于左止点时，活塞顶面与缸盖之间必须留有一定的空隙，缸盖之间必须留有一定的空隙，称为称为余隙容积余隙容积图具有余隙容积图具有余隙容积的压气机理论示功图，图中容积的压气机理论示功图，图中容积V3就是余隙容积就是余隙容积    由于余隙容积的存在，活塞就由于余隙容积的存在，活塞就不可能将高压气体全部排出，排不可能将高压气体全部排出，排气终了时仍有一部分高压气体残气终了时仍有一部分高压气体残留在余隙容积内因此，活塞在留在余隙容积内因此，活塞在下一个吸气行程中，必须等待余下一个吸气行程中，必须等待余隙容积中残留的高压气体膨胀到隙容积中残留的高压气体膨胀到进气压力进气压力p1（即点（即点4）时，才能）时，才能从外界吸入气体。

从外界吸入气体 余隙容积余隙容积一、余隙容积一、余隙容积二、余隙容积的影响二、余隙容积的影响Ø 生产量：有效吸气容积：容积效率：ü 余隙容积百分比余隙容积百分比Vc/Vh和多变指数和多变指数n一定时，增压比一定时，增压比 越越大，则容积效率越低，当大，则容积效率越低，当 增加到一定值时容积效率零增加到一定值时容积效率零ü 增压比增压比 一定时余隙容积百分比越大，容积效率越低一定时余隙容积百分比越大，容积效率越低3．压缩机的排气温度上升．压缩机的排气温度上升     单单级级压压缩缩的的最最低低蒸蒸发发温温度度不不仅仅受受到到容容积积系系数数为为零零的的限限制制，，随随着着压压力力比比的的增增大大，，除除了了引引起起制制冷冷量量下下降降，，功功耗耗增增加加、、制制冷冷系系数数下下降降、、经经济济性性降降低低外外，，排排气气温温度度的的限限制制也也是是选选择择压压缩缩机机级级数数的的另另一一个个重重要要原原因因排排气气温温度度过过高高，，它它将将使使润润滑滑油油变变稀稀，，润润滑滑条条件件恶恶化化，，当当排排气气温温度度与与润润滑滑油油的的闪闪点点接接近近时时，，会会使使润润滑滑油油碳碳化化，，以以致致在在阀阀片片上上产产生生结结碳碳现现象象,甚甚至至出现拉缸等现象。

出现拉缸等现象 当当冷冷凝凝温温度度为为40℃，，蒸蒸发发温温度度为为-30℃时时，，单单级级氨氨压压缩缩机机即即使使在在等等熵熵压压缩缩的的情情况况下下，，排排气气温温度度已已高高达达160℃，，显显然然它已超过了规的最高排气温度为它已超过了规的最高排气温度为150℃的限制采用两级压缩的原因采用两级压缩的原因１１.压缩机的输气系数压缩机的输气系数λ大大降低，且当压缩比大大降低，且当压缩比≥20时，时，λ＝＝0 ２２.压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低３３.压缩机的功耗增加，制冷系数下降压缩机的功耗增加，制冷系数下降４４.必须采用高着火点、高粘度的润滑油，因为润必须采用高着火点、高粘度的润滑油，因为润滑油的粘度随温度升高而降低滑油的粘度随温度升高而降低５５.被高温过热蒸气带出的润滑油增多，增加了分被高温过热蒸气带出的润滑油增多，增加了分油器的负荷，且降低了冷凝器的传热性能油器的负荷，且降低了冷凝器的传热性能        总上所述，当压缩比过高时，采用单级压缩总上所述，当压缩比过高时，采用单级压缩循环，不仅是不经济的，而且甚至是不可能的。

循环，不仅是不经济的，而且甚至是不可能的二、单级蒸气压缩条件：二、单级蒸气压缩条件：  采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都是有利的为获取低温而采用两级压缩：都是有利的为获取低温而采用两级压缩：①①单级压缩蒸气制冷循环压比；单级压缩蒸气制冷循环压比； 活塞式活塞式制冷压缩机，对于制冷压缩机，对于氨氨制冷剂，因绝热制冷剂，因绝热指数较大，排气温度较高，因此氨单级压缩指数较大，排气温度较高，因此氨单级压缩的压力比一般不希望超过的压力比一般不希望超过8 8；；氟里昂氟里昂制冷剂制冷剂的绝热指数相对较小，但从经济性角度出发，的绝热指数相对较小，但从经济性角度出发，它们的单级压缩的压力比一般也不希望超过它们的单级压缩的压力比一般也不希望超过1010 离心式离心式制冷压缩机压力比不希望超过制冷压缩机压力比不希望超过4 4                                                                                                                                 单级压缩的最低蒸发温度℃          单级压缩循环所能达到的最低制冷温度单级压缩循环所能达到的最低制冷温度是有限的。

通常，最低只能达到是有限的通常，最低只能达到-40℃左右在这一条件下，不同冷凝温度时单级压缩所能达到的最低蒸发温度如下表所示在这一条件下，不同冷凝温度时单级压缩所能达到的最低蒸发温度如下表所示为获取低温而采用两级压缩：为获取低温而采用两级压缩：②②制冷剂热物理特性的限制制冷剂热物理特性的限制n一般获取－一般获取－40℃℃以下的低温，采用以下的低温，采用中温制中温制冷剂冷剂的两级压缩制冷循环，的两级压缩制冷循环，nR717不低于－不低于－60℃℃nFreon不低于－不低于－80℃℃                         所所以以，，为为了了获获得得比比较较低低的的温温度度（（－－40～～－－80℃℃）），，同同时时又又能能使使压压缩缩机机的的工工作作压压力力控控制制在在一一个个合合适适的的范范围围内内，，就要采用多级压缩循环就要采用多级压缩循环制制冷冷剂剂节节流流损损失失增增加加，，单单位位质质量量制制冷冷量量及及单单位位容容积积制制冷冷量量下下降降过过大大，，经经济济性下降三、双级压缩的特点三、双级压缩的特点循循环环过过程程两两级级压压缩缩制制冷冷循循环环，，是是指指来来自自蒸蒸发发器器的的制制冷冷剂剂蒸蒸气气要要经经过过低低压压与与高压压缩机高压压缩机(或气缸或气缸)两次压缩后，才进入冷凝器。

两次压缩后，才进入冷凝器            它与单级压缩制冷循环流程的主要区别是大部分它与单级压缩制冷循环流程的主要区别是大部分制冷剂必须在高、低压级两只气缸中进行压缩，一般制冷剂必须在高、低压级两只气缸中进行压缩，一般还增设了中间冷却器和膨胀阀还增设了中间冷却器和膨胀阀当蒸发温度较低时，采用双级压缩制冷循环可达到以下目的：当蒸发温度较低时，采用双级压缩制冷循环可达到以下目的：降低压力比，避免和减少高压力比带来的损失降低压力比，避免和减少高压力比带来的损失如如降降低低压压缩缩机机的的排排气气温温度度，，提提高高实实际际输输气气量量，，制制冷冷机机运运行的平衡性提高等行的平衡性提高等两级压缩中间冷却分析两级压缩中间冷却分析有一个最佳增压比有一个最佳增压比 省功省功　多级压缩和级间冷却ü  省功（减少压缩过程的多变指数）ü  避免单级压缩因增压比太高而影响容积效率工程上常需要高压气体，当气体的压工程上常需要高压气体，当气体的压力比力比p2/p1较高时，若仍采用单级压缩，较高时，若仍采用单级压缩，将使气体的终温过高而造成润滑油失将使气体的终温过高而造成润滑油失效及其它安全问题，并使耗功过大。

效及其它安全问题，并使耗功过大同时，实际机器的容积效率也要随之同时，实际机器的容积效率也要随之降低而采用多级压缩、级间冷却的降低而采用多级压缩、级间冷却的工艺是获得较高压力的压缩气体一种工艺是获得较高压力的压缩气体一种较好的手段较好的手段 为什么要采用多级压缩及级间冷却的工艺？为什么要采用多级压缩及级间冷却的工艺？　　　　当要求的制冷温差使循环的压力比超过单级当要求的制冷温差使循环的压力比超过单级压力比的限制时，一种解决办法是采用分级压压力比的限制时，一种解决办法是采用分级压缩，中间冷却，就是分两极或多级达到循环所缩，中间冷却，就是分两极或多级达到循环所要求的总压力比，并且在低压级完成压缩后，要求的总压力比，并且在低压级完成压缩后，现将其排气冷却降温后再到高压级继续压缩，现将其排气冷却降温后再到高压级继续压缩，从而每一级的压力比和排气温度均不超限从而每一级的压力比和排气温度均不超限          由于考虑到超过两级后系统设计的复杂由于考虑到超过两级后系统设计的复杂性及其他许多因素，故两级以上的循环在实际性及其他许多因素，故两级以上的循环在实际中很少使用，通常采用两级压缩循环，所以只中很少使用，通常采用两级压缩循环，所以只讨论两级压缩制冷循环。

讨论两级压缩制冷循环第二节第二节    双级压缩式制冷循环双级压缩式制冷循环        两级压缩制冷循环中，制冷剂的压缩过程两级压缩制冷循环中，制冷剂的压缩过程分两个阶段进行，即将来自蒸发器的低压制冷分两个阶段进行，即将来自蒸发器的低压制冷剂蒸气（压力为剂蒸气（压力为p0  ）先进入低压压缩机，在其）先进入低压压缩机，在其中压缩到中间压力中压缩到中间压力pm  ，经过中间冷却后再进入，经过中间冷却后再进入高压压缩机，将其压缩到冷凝压力高压压缩机，将其压缩到冷凝压力pk  ，排入冷，排入冷凝器中这样，可使各级压力比适中，由于经凝器中这样，可使各级压力比适中，由于经过中间冷却，又可使压缩机的耗功减少，可靠过中间冷却，又可使压缩机的耗功减少，可靠性、经济性均有所提高性、经济性均有所提高  低压级压缩低压级压缩高压级压缩高压级压缩蒸发压力蒸发压力——————→ 中间压力中间压力 ——————→ 冷凝压力冷凝压力 一、基本形式和选择方法                采用哪一种型式有利则与制冷剂种类、制冷剂容采用哪一种型式有利则与制冷剂种类、制冷剂容量及其它条件有关常用的组成型式有：量及其它条件有关。

常用的组成型式有：压压缩缩 单机双级：一台压缩机，气缸一部分为高压级，一单机双级：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双机双级：两台压缩机，分别为高压级和低压级节节流流 一级节流：供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流一级节流：供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力；至蒸发压力； 二级节流：经一个阀节流至中间压力，再经另一个二级节流：经一个阀节流至中间压力，再经另一个节流至蒸发压力节流至蒸发压力冷冷却却 中间完全冷却：将低压级的排气，冷却到中间压力中间完全冷却：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中间不完全冷却：未将排气冷却到中间压力下的饱和蒸气 n两级压缩的型式两级压缩的型式    P94 n配组式双级系统，单机双级压缩机配组式双级系统，单机双级压缩机n两两级压缩制冷循环系统可以是由两台压缩机组成的双机级压缩制冷循环系统可以是由两台压缩机组成的双机（其中一台为低压级压缩机，另一台为高压级压缩机）两（其中一台为低压级压缩机，另一台为高压级压缩机）两级系统，也可以是由一台压缩机组成的单机两级系统，其级系统，也可以是由一台压缩机组成的单机两级系统，其中一个或两个汽缸作为高压缸，其余几个汽缸作为低压缸，中一个或两个汽缸作为高压缸，其余几个汽缸作为低压缸，其高、低压汽缸数量比一般为其高、低压汽缸数量比一般为1:3或或1:2 。

n两级压缩制冷循环按两级压缩制冷循环按中间冷却方式中间冷却方式可分为可分为中间完全冷却循中间完全冷却循环与中间不完全冷却循环环与中间不完全冷却循环；； 所谓中间完全冷却是指所谓中间完全冷却是指将低压级的排气冷却到中间压力下的饱和蒸气如果低压将低压级的排气冷却到中间压力下的饱和蒸气如果低压级排气虽经冷却，但并未冷到饱和蒸气状态时称为中间不级排气虽经冷却，但并未冷到饱和蒸气状态时称为中间不完全冷却完全冷却n采用哪一种中间冷却方式，由选用制冷剂的种类来决定采用哪一种中间冷却方式，由选用制冷剂的种类来决定通常两级压缩氨制冷系统采用中间完全冷却，而两级压缩通常两级压缩氨制冷系统采用中间完全冷却，而两级压缩氟利昂制冷系统，则常采用中间不完全冷却氟利昂制冷系统，则常采用中间不完全冷却n按按节流方式节流方式又可分为又可分为一级节流循环与两级一级节流循环与两级节流循环节流循环如果将高压液体先从冷凝压力如果将高压液体先从冷凝压力 Pk 节流到中间压力节流到中间压力 Pm ，然后再由，然后再由 Pm 节节流降压至蒸发压力流降压至蒸发压力P0 ，称为两级节流循环称为两级节流循环如果制冷剂液体由冷凝压力如果制冷剂液体由冷凝压力Pk 直接节流至直接节流至蒸发压力蒸发压力 P0 ，则称为一级节流循环。

则称为一级节流循环n一级节流循环虽经济性较两级节流稍差，一级节流循环虽经济性较两级节流稍差，但它利用节流前本身的压力可实现远距离但它利用节流前本身的压力可实现远距离供液或高层供液，故被广泛采用供液或高层供液，故被广泛采用 一次节流二次节流对比经济性方面设备控制方面         1.1.一级节流、中间完全冷却的两一级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环级压缩制冷循环（常用有代表性）（常用有代表性） 2.2.一一级级节节流流、、中中间间不不完完全全冷冷却却的的两级压缩制冷循环两级压缩制冷循环（（常用有代表性）常用有代表性） 3.3.两两级级节节流流、、中中间间完完全全冷冷却却的的两两级压缩制冷循环级压缩制冷循环 4.4.两两级级节节流流、、中中间间不不完完全全冷冷却却的的两级压缩制冷循环两级压缩制冷循环         5.5.两级节流中间完全不冷却两级两级节流中间完全不冷却两级压缩制冷循环压缩制冷循环 二、一级节流、中间完全冷却的两级压缩循环二、一级节流、中间完全冷却的两级压缩循环 1、循环过程、循环过程     从循环的工作过程可以看出，与单级压缩制冷循环比较，从循环的工作过程可以看出，与单级压缩制冷循环比较，它不仅增加了一台压缩机，而且还增加了中间冷却器和一它不仅增加了一台压缩机，而且还增加了中间冷却器和一只节流阀，且高压级的制冷剂流量因加上了在中间冷却器只节流阀，且高压级的制冷剂流量因加上了在中间冷却器内产生的蒸气而大于低压级的制冷剂流量。

内产生的蒸气而大于低压级的制冷剂流量 n在蒸发器在蒸发器 中产生的压力为中产生的压力为po  的低压蒸气首选被低压压缩的低压蒸气首选被低压压缩机机A吸入并压缩到中间压力吸入并压缩到中间压力pm  ，进入中间冷却器，进入中间冷却器F，在其，在其中被液体制冷剂的蒸发冷却到与中间压力相对应的饱和温中被液体制冷剂的蒸发冷却到与中间压力相对应的饱和温度度  ，再进入高压压缩机，再进入高压压缩机B进一步压缩到冷凝压力进一步压缩到冷凝压力pk  ，然，然后进入冷凝器后进入冷凝器C被冷凝成液体被冷凝成液体由冷凝器出来的液体分为由冷凝器出来的液体分为两路：一路流经中间冷却器内盘管，在管内被盘管外的液两路：一路流经中间冷却器内盘管，在管内被盘管外的液体的蒸发而得到冷却（过冷），再经节流阀体的蒸发而得到冷却（过冷），再经节流阀H节流到蒸发节流到蒸发压力压力 p0 ，在蒸发器，在蒸发器 中蒸发，制取冷量；中蒸发，制取冷量；另一路经节流阀另一路经节流阀 节流到中间压力节流到中间压力pm  ，进入中间冷却器，节流后的液体在，进入中间冷却器，节流后的液体在中间冷却器中间冷却器F内蒸发，冷却低压压缩机的排气和盘管内的内蒸发，冷却低压压缩机的排气和盘管内的高压液体，节流后产生的部分蒸气和液体蒸发产生的蒸气高压液体，节流后产生的部分蒸气和液体蒸发产生的蒸气随同低压压缩机的排气一同进入高压压缩机随同低压压缩机的排气一同进入高压压缩机B中中，压缩到，压缩到冷凝压力后排入冷凝器冷凝压力后排入冷凝器C。

循环就这样周而复始地进行循环就这样周而复始地进行进入蒸发器的这一部分高压液体在节流前先在盘管内进一进入蒸发器的这一部分高压液体在节流前先在盘管内进一步冷却，可以使节流过程产生的无效蒸气量（即干度）减步冷却，可以使节流过程产生的无效蒸气量（即干度）减少，从而使单位制冷量增大少，从而使单位制冷量增大 n上述两级压缩循环的工作过程可用压－焓图表上述两级压缩循环的工作过程可用压－焓图表示，如图示，如图1b所示图中用来表示各主要状态点所示图中用来表示各主要状态点的点号与图的点号与图1a是对应的图中是对应的图中1-2表示低压压表示低压压缩机的压缩过程，缩机的压缩过程，2-3表示低压压缩机的排气表示低压压缩机的排气在中间冷却器内的冷却过程，在中间冷却器内的冷却过程，3-4表示高压压表示高压压缩机内的压缩过程，缩机内的压缩过程，4-5表示在冷凝器内的冷表示在冷凝器内的冷却、冷凝和过冷过程（也可以没有过冷），此却、冷凝和过冷过程（也可以没有过冷），此后液体分为两路：后液体分为两路：5-6表示进入中间冷却器的表示进入中间冷却器的一路在节流阀一路在节流阀G中的节流过程，中的节流过程，6-3表示节流后表示节流后液体在中间冷却器内的蒸发过程，液体在中间冷却器内的蒸发过程，5-7表示进表示进入蒸发器的一路在中间冷却器盘管内的进一步入蒸发器的一路在中间冷却器盘管内的进一步过冷过程，过冷过程，7-8表示它在节流阀表示它在节流阀H中的节流过程，中的节流过程，8-1表示它在蒸发器内蒸发制冷的过程。

表示它在蒸发器内蒸发制冷的过程 2、性能指标、性能指标  P96由于盘管内具有端部传热温差，高压液体在其中不可能被冷由于盘管内具有端部传热温差，高压液体在其中不可能被冷却到中间温度却到中间温度tm  ，一般，一般  大约比大约比tm  高高3~5℃℃ 和单级压缩制冷循环一样，利用工作过程的和单级压缩制冷循环一样，利用工作过程的 图可以对两级压图可以对两级压缩制冷循环进行循环的热力计算缩制冷循环进行循环的热力计算1、在两级压缩制冷循环中制取冷、在两级压缩制冷循环中制取冷量的是低压部分的蒸发过程量的是低压部分的蒸发过程8-1，，其单位制冷量是　其单位制冷量是　 2、低压压缩机每压缩、低压压缩机每压缩1kg蒸气所消耗的理论功是蒸气所消耗的理论功是3、设制冷机的制冷量、设制冷机的制冷量 Q0，则低压压缩机的流量是，则低压压缩机的流量是4、低压压缩机每压缩、低压压缩机每压缩1kg蒸气所消耗的理论功蒸气所消耗的理论功5、为了在低温下制得冷量、为了在低温下制得冷量 Q0     ，除了低压压缩机消耗能量外，高压压缩，除了低压压缩机消耗能量外，高压压缩机也要消耗一定的能量高压压缩机消耗的单位理论功是机也要消耗一定的能量。

高压压缩机消耗的单位理论功是高压压缩机的制冷剂流量高压压缩机的制冷剂流量qmg 大于低大于低压压缩机的制冷剂流量压压缩机的制冷剂流量 qmd    ，它可，它可以根据中间冷却器的热平衡关系计算以根据中间冷却器的热平衡关系计算出来由图可知：出来由图可知：6、冷凝器热负荷、冷凝器热负荷以上计算方法适用于设计或选择压缩机时的计算，我们可根据以上计算方法适用于设计或选择压缩机时的计算，我们可根据计算出来的计算出来的qmG   和和 qmD   去设计或选配合适的压缩机，根去设计或选配合适的压缩机，根据据 Qo和和 Qk  去设计或选配蒸发器和冷凝器对于已有的两级去设计或选配蒸发器和冷凝器对于已有的两级制冷机，我们可根据它的制冷机，我们可根据它的 qmG      和和qmD       数值计算出它数值计算出它的制冷量的制冷量  Q0    ，即，即　　　　　　　                              　　　 　 　　　 图图3 两级压缩氨制冷机的实际系统图两级压缩氨制冷机的实际系统图A－低压压缩机；－低压压缩机；B－高压压缩机；－高压压缩机；C－油分离器；－油分离器；D－单向阀；－单向阀；E－冷凝器；－冷凝器；F－贮液器；－贮液器；G－过冷器；－过冷器；H－中间冷却器；－中间冷却器；I－浮子调节阀；－浮子调节阀；J－调节站；－调节站；K－气液分离器；－气液分离器；L－室内冷却排管（蒸发器）－室内冷却排管（蒸发器）3、实际应用举例、实际应用举例n图图3示出两级压缩氨制冷机在冷库装置中的实际系统图。

图示出两级压缩氨制冷机在冷库装置中的实际系统图图中除画出了完成工作循环所必需的基本设备外，还包括一些中除画出了完成工作循环所必需的基本设备外，还包括一些辅助设备和控制阀门高压压缩机排出的气体进入冷凝器前辅助设备和控制阀门高压压缩机排出的气体进入冷凝器前先经过氨油分离器，将其中夹带的油滴分离出来，以免进入先经过氨油分离器，将其中夹带的油滴分离出来，以免进入冷凝器和蒸发器中而影响传热在油分离出口管路上装有一冷凝器和蒸发器中而影响传热在油分离出口管路上装有一个单向阀，它的作用是当机器一旦突然停车时防止高压蒸气个单向阀，它的作用是当机器一旦突然停车时防止高压蒸气倒流入压缩机中冷凝器冷凝下来的氨液流入贮液器，它的倒流入压缩机中冷凝器冷凝下来的氨液流入贮液器，它的作用是用来保证根据蒸发器热负荷的需要供给足够的液氨以作用是用来保证根据蒸发器热负荷的需要供给足够的液氨以及减少向系统内补充液氨的次数中间冷却器用浮子调节阀及减少向系统内补充液氨的次数中间冷却器用浮子调节阀供液，以便自动控制中间冷却器中的液位用来制冷的氨液供液，以便自动控制中间冷却器中的液位用来制冷的氨液是经过调节站分配给各个库房中的蒸发器，在调节站管路上是经过调节站分配给各个库房中的蒸发器，在调节站管路上一般都装有节流阀。

气液分离器的作用是一方面将从蒸发器一般都装有节流阀气液分离器的作用是一方面将从蒸发器出来的低压蒸气中夹带的液滴分离出去，以防止氨液进入压出来的低压蒸气中夹带的液滴分离出去，以防止氨液进入压缩机中而形成湿压缩，另一方面又可使节流后产生的部分蒸缩机中而形成湿压缩，另一方面又可使节流后产生的部分蒸气不进入蒸发器，使蒸发器的面积可得到更为合理的利用气不进入蒸发器，使蒸发器的面积可得到更为合理的利用一个气液分离器可以与几个蒸发器相连，这样它还起着分配一个气液分离器可以与几个蒸发器相连，这样它还起着分配液体和汇集蒸气的作用液体和汇集蒸气的作用三、一级节流、中间不完全冷却的两级压缩循环三、一级节流、中间不完全冷却的两级压缩循环1、循环过程、循环过程n图图4示出一级节流、中间不完全冷却的两级示出一级节流、中间不完全冷却的两级压缩循环的系统原理图及相应的图它的压缩循环的系统原理图及相应的图它的工作过程与一级节流中间完全冷却循环的工作过程与一级节流中间完全冷却循环的主要区别中于低压压缩机的排气不进入中主要区别中于低压压缩机的排气不进入中间冷却器，而是中间冷却器中产生的饱和间冷却器，而是中间冷却器中产生的饱和蒸气在管路中混合后进入高压压缩机。

因蒸气在管路中混合后进入高压压缩机因此，高压压缩机吸入的是中间压力下的过此，高压压缩机吸入的是中间压力下的过热蒸气n图图4b示出这种循环的示出这种循环的 图图中各状态点均图图中各状态点均与图与图4a相对应点相对应点3表示在管路中混合后的表示在管路中混合后的状态，也就是高压压缩机吸气状态状态，也就是高压压缩机吸气状态2、性能指标、性能指标n一级节流中间不完全冷却循环的热力计算与一级节一级节流中间不完全冷却循环的热力计算与一级节流中间完全冷却循环的计算基本上是一样的，其区流中间完全冷却循环的计算基本上是一样的，其区别仅因为中间冷却的方式不同而引起计算高压级流别仅因为中间冷却的方式不同而引起计算高压级流量式不同而已，同时高压压缩机吸入的是过热蒸气，量式不同而已，同时高压压缩机吸入的是过热蒸气，其状态参数要通过计算求得其状态参数要通过计算求得高压压缩机的制冷剂流量仍可由中间冷却高压压缩机的制冷剂流量仍可由中间冷却器的热平衡关系求得中间冷却器的热平器的热平衡关系求得中间冷却器的热平衡图见图衡图见图6而点而点3状态的状态的蒸气比焓可由蒸气比焓可由图图6所示的两所示的两部分蒸气混合部分蒸气混合过程的热平衡过程的热平衡关系式求得：关系式求得：中冷器出气状态中冷器出气状态,中冷器出气与低压机排气混中冷器出气与低压机排气混合后合后,高压机吸气状态高压机吸气状态实际情况实际情况P99n中冷器出气状态中冷器出气状态---湿饱和蒸气湿饱和蒸气n中冷器结构中冷器结构——卧式卧式n高压机吸气状态高压机吸气状态,15℃℃、、Pm过热蒸气过热蒸气图图7 SD2-4F10A两级压缩氟里昂制冷系统图两级压缩氟里昂制冷系统图A－低压压缩机；－低压压缩机； B－高压压缩机；－高压压缩机；C１、１、C２－油分离器；２－油分离器；D－冷凝－冷凝器；器；E－过滤干燥器；－过滤干燥器；   F－中间冷却器；－中间冷却器；  G－蒸发器；－蒸发器；     H－回热－回热器；器；I１、１、I２－热力膨胀机；２－热力膨胀机；J１、１、J２－电磁阀２－电磁阀 3、实际应用举例、实际应用举例n图图7示出的示出的SD2-4F10A型两级压缩氟里昂制型两级压缩氟里昂制冷机系统就是按图冷机系统就是按图4-4a所示的一级节流中间所示的一级节流中间不完全冷却循环所设计的。

系统中增设了气不完全冷却循环所设计的系统中增设了气－液热交换器，这样不但可使高压液体的温－液热交换器，这样不但可使高压液体的温度进一步降低，使单位制冷量增大，而更为度进一步降低，使单位制冷量增大，而更为主要的是为了提高低压压缩机的吸气温度，主要的是为了提高低压压缩机的吸气温度，以改善压缩机的润滑条件，并避免气缸外表以改善压缩机的润滑条件，并避免气缸外表面结霜等系统中还采用了自动回油的油分面结霜等系统中还采用了自动回油的油分离器装置、热力膨胀阀型式的供液量调节以离器装置、热力膨胀阀型式的供液量调节以及为了使当压缩机停止运行时能自动切断供及为了使当压缩机停止运行时能自动切断供液管路的电磁阀等液管路的电磁阀等小结n压缩比？压缩比？n原因：更低原因：更低t0→合适压力比合适压力比→安全节能（输气系安全节能（输气系数排气温度）数排气温度）n双级循环的基本型式？（压缩、节流、中间冷却）双级循环的基本型式？（压缩、节流、中间冷却）n最常用？最常用？一级节流中间完全冷却与一级节流中间不完全冷却的区别：n①①一级节流中间完全冷却的压缩过程：从蒸发器来的制一级节流中间完全冷却的压缩过程：从蒸发器来的制冷剂在低压级压缩机中压缩至中间压力冷剂在低压级压缩机中压缩至中间压力pm，排入到中间，排入到中间冷却器中，被其中的液体制冷剂冷却成中间压力冷却器中，被其中的液体制冷剂冷却成中间压力pm下的下的饱和蒸气，再进入高压级压缩机中被压缩到冷凝压力饱和蒸气，再进入高压级压缩机中被压缩到冷凝压力pk。

 　　　　 n②②一级节流中间不完全冷却的压缩过程：低压级压缩机一级节流中间不完全冷却的压缩过程：低压级压缩机的排气不是直接进入中间冷却器冷却，而是和中间冷却的排气不是直接进入中间冷却器冷却，而是和中间冷却器出来的中温制冷剂蒸汽在管道中混合被冷却，然后进器出来的中温制冷剂蒸汽在管道中混合被冷却，然后进入高级压缩机压缩入高级压缩机压缩 　　　　n③③一级节流中间不完全冷却的制冷系统中一般设有回热一级节流中间不完全冷却的制冷系统中一般设有回热器，保证低压级压缩机的过热度因此供液的制冷剂液器，保证低压级压缩机的过热度因此供液的制冷剂液体两次过冷体两次过冷 双级蒸气压缩式制冷循环的比较分析双级蒸气压缩式制冷循环的比较分析P104¨（（1）中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间）中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间完全冷却循环的制冷系数小完全冷却循环的制冷系数小 ¨（（2）在相同的冷却条件下，一级节流循环要比）在相同的冷却条件下，一级节流循环要比二级节流循环的制冷系数小二级节流循环的制冷系数小 n1）一级节流可依靠高压制冷剂本身的压力供液到较）一级节流可依靠高压制冷剂本身的压力供液到较远的用冷场所，适用于大型制冷装置。

远的用冷场所，适用于大型制冷装置n2）盘管中的高压制冷剂液体不与中间冷却器中的制）盘管中的高压制冷剂液体不与中间冷却器中的制冷剂相接触，减少了润滑油进入蒸发器的机会，可提冷剂相接触，减少了润滑油进入蒸发器的机会，可提高热交换设备的换热效果高热交换设备的换热效果n3）蒸发器和中间冷却器分别供液，便于操作控制，）蒸发器和中间冷却器分别供液，便于操作控制，有利于制冷系统的安全运行有利于制冷系统的安全运行n经济器是个换热器，通过制冷剂自身节流蒸发吸收经济器是个换热器，通过制冷剂自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分制冷剂得到过冷热量从而使另一部分制冷剂得到过冷经济器很多时候用于二次进气螺杆压缩机制冷系统经济器很多时候用于二次进气螺杆压缩机制冷系统中，在蒸发温度比较低（中，在蒸发温度比较低（-25℃℃以下）的工况下，普以下）的工况下，普通单级螺杆压缩机的效率降低、制冷量减小、排气通单级螺杆压缩机的效率降低、制冷量减小、排气温度较高，采用经济器补气循环，能改善单级螺杆温度较高，采用经济器补气循环，能改善单级螺杆压缩制冷循环的效率，提高制冷量，降低压缩机排压缩制冷循环的效率，提高制冷量，降低压缩机排气温度。

经济器的使用可使单级螺杆压缩机应用范气温度经济器的使用可使单级螺杆压缩机应用范围更广，更经济围更广，更经济 补充：补充： 带有经济器（省功器）的压缩式制冷循环带有经济器（省功器）的压缩式制冷循环 一、带有经济器的螺杆式压缩制冷循环一、带有经济器的螺杆式压缩制冷循环二、带有经济器的离心式压缩制冷循环n速冻食品加工厂速冻食品加工厂(速冻调理食品、家禽、疏菜、屠速冻调理食品、家禽、疏菜、屠宰、冰淇淋宰、冰淇淋)所需要的蒸发温度分别为：冻结所需要的蒸发温度分别为：冻结-40℃℃～～-45℃℃；低温冷藏；低温冷藏-30℃℃～～-35℃℃；冷却及高；冷却及高温温-8℃℃～～-10℃℃n在常规设计中，习惯上冻结和低温采用单机双级在常规设计中，习惯上冻结和低温采用单机双级活塞压缩机或带经济器的螺杆压缩机，冷却和高活塞压缩机或带经济器的螺杆压缩机，冷却和高温库选用单级压缩机温库选用单级压缩机 n但是随着现代社会的发展，速冻食品加工厂速冻但是随着现代社会的发展，速冻食品加工厂速冻能力越来越大，特别是化工低温盐水能力越来越大，特别是化工低温盐水(-40℃℃～～-35℃℃盐水盐水)对制冷量的要求更大，带经济器的螺杆对制冷量的要求更大，带经济器的螺杆压缩机制冷循环方案已经不是最佳解决方案。

这压缩机制冷循环方案已经不是最佳解决方案这样国际开始流行采用螺杆压缩机低压机和高压机样国际开始流行采用螺杆压缩机低压机和高压机配组双级的制冷方案配组双级的制冷方案 第三节、两级压缩制冷机的热力计算第三节、两级压缩制冷机的热力计算n两级压缩制冷机进行循环的热力计算时，两级压缩制冷机进行循环的热力计算时，首首先要对制冷工质及循环型式加先要对制冷工质及循环型式加 以选择以选择，，然后然后确定循环的工作参数确定循环的工作参数，按上节所述方法进行，按上节所述方法进行具体的计算具体的计算一、制冷剂与循环形式的选择一、制冷剂与循环形式的选择n两级压缩制冷机应使用中温制冷剂，这是因两级压缩制冷机应使用中温制冷剂，这是因为受到在低温时系统中蒸发压力不能太低，为受到在低温时系统中蒸发压力不能太低，在常温下冷凝压力又不允许过高及应能够液在常温下冷凝压力又不允许过高及应能够液化的限制通常应用较为广泛的是化的限制通常应用较为广泛的是R717、、R22、、R290等 n中间冷却的方式是与选用的制冷剂的种类中间冷却的方式是与选用的制冷剂的种类密切相关的对采用回热有利的制冷剂如密切相关的对采用回热有利的制冷剂如R290等采用中间不完全冷却循环型式，等采用中间不完全冷却循环型式，同样可使循环的制冷系数有所提高。

但为同样可使循环的制冷系数有所提高但为了降低高压级的排气温度，也可选用中间了降低高压级的排气温度，也可选用中间完全冷却的循环型式对采用回热循环不完全冷却的循环型式对采用回热循环不利的制冷剂如氨等，则应采用中间完全冷利的制冷剂如氨等，则应采用中间完全冷却的循环型式却的循环型式 n对于蒸发温度较低的两级压缩循环，通常对于蒸发温度较低的两级压缩循环，通常都增加回热器，其目的并不在于提高制冷都增加回热器，其目的并不在于提高制冷系数，而是为了提高低压级压缩机的吸气系数，而是为了提高低压级压缩机的吸气温度，改善压缩机的工作条件温度，改善压缩机的工作条件 二、循环工作参数的确定二、循环工作参数的确定两级压缩循环工作参数的确定与单级压缩循环是相似的，两级压缩循环工作参数的确定与单级压缩循环是相似的，即根据环境介质的温度和被冷却物体要求的温度，考虑即根据环境介质的温度和被冷却物体要求的温度，考虑选取一定的传热温差，即可确定循环的冷凝温度和蒸发选取一定的传热温差，即可确定循环的冷凝温度和蒸发温度至于至于中间温度（或中间压力）如何确定是两级压缩循环中间温度（或中间压力）如何确定是两级压缩循环的特有问题的特有问题，中间压力选择是否恰当，不仅影响到经济，中间压力选择是否恰当，不仅影响到经济性，而且对压缩机的安全运行也有直接关系。

性，而且对压缩机的安全运行也有直接关系1、容积比、容积比高压压缩机的理论输气量高压压缩机的理论输气量 和低压压缩机的理论输气量和低压压缩机的理论输气量 之比值之比值  ，通常取，通常取0.33~0.5之间，之间，P105选配压缩机时，高压压缩机和低压压缩选配压缩机时，高压压缩机和低压压缩机可以由同一台压缩机来承担，即所谓机可以由同一台压缩机来承担，即所谓单机双级型压缩机，也可选一台压缩机单机双级型压缩机，也可选一台压缩机为高压级，一台或多台压缩机为低压级为高压级，一台或多台压缩机为低压级一般高、低压级理论输气量之比值在一般高、低压级理论输气量之比值在1/2--1/3 之间，如采用单机双级型压缩之间，如采用单机双级型压缩机，它们的容积比一般为机，它们的容积比一般为1:3或或1：：2¨根据我国冷藏库的生产实践，当蒸发温度t0=-28～-40℃范围内时，容积比的值通常取0.33～0.5之间，即qvtg:qvtd=1:3～1:2在长江以南地区宜取大些¨合理的容积比的选择还应结合考虑其他经济指标配组双级压缩机的容积比可以有较大的选择余地如果采用单机双级压缩机，则它的容积比是既定的，容积比的值通常只有0.33和0.52、中间温度与中间压力的确定、中间温度与中间压力的确定 确定中间压力时要区分两种情况：一种是已经选配好高、低确定中间压力时要区分两种情况：一种是已经选配好高、低压级压缩机，需通过计算去确定中间压力；另一种是从循环压级压缩机，需通过计算去确定中间压力；另一种是从循环中计算出发来确定中间压力数值。

中计算出发来确定中间压力数值 （一）选配压缩机，从循环计算出发，（一）选配压缩机，从循环计算出发，根据制冷系数最大原则，确定最佳中间压力根据制冷系数最大原则，确定最佳中间压力(1)公式法公式法常用的公式法有比例中项公式法和拉塞经验公式法两种 （（2）图解法）图解法（二）已选配好压缩机（二）已选配好压缩机(3)容积比插入法容积比插入法（一）选配压缩机，从循环计算出发（一）选配压缩机，从循环计算出发n选配压缩机时，中间压力pm的选择，可以根据制冷系数最大这一原则去选取，这一中间压力pm又称最佳中间压力确定最佳中间压力pm常用的方法有公式法和图解法¨1）公式法n常用的公式法有比例中项公式法和拉塞经验公式法两种 ¨①比例中项公式法  n按压力的比例中项确定中间压力式中式中Pm ,Po和和Pk分别为中间压力、蒸发压力和冷凝压力分别为中间压力、蒸发压力和冷凝压力,单位单位MPa公式是在一定假设条件下用理论方法推出，只能作为初步估算公式是在一定假设条件下用理论方法推出，只能作为初步估算Pm=ψ（（√P0*Pk）对）对R22修正系数修正系数ψ=0.9~0.95，，R717 ψ=0.95~1n②拉塞经验公式法 （教材Ｐ１１１例３－１）（教材Ｐ１１１例３－１）¨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：¨tm=0.4tk+ 0.6to+3¨式中，tm , tk和to分别表示中间温度，冷凝温度和蒸发温度，单位均为℃。

¨上式不只适用于氨，在－40～40℃温度范围内，对于R12也能得到满意的结果（（2）图解法）图解法（从循环中计算出发来确定中间压力数值）（从循环中计算出发来确定中间压力数值）     对于这种情况，中间压力的选择可以根据制冷系数对于这种情况，中间压力的选择可以根据制冷系数最大这一原则去选取这一中间压力又称最佳中间最大这一原则去选取这一中间压力又称最佳中间压力选取的具体步骤是：压力选取的具体步骤是：1）根据确定的冷凝压）根据确定的冷凝压力力 和蒸发压力和蒸发压力 ，按，按 公式求得一个近似值；公式求得一个近似值；2）在该）在该 值的上下按一定间隔选取若干个中间温度；值的上下按一定间隔选取若干个中间温度；3）对）对每一个每一个 值进行循环的热力计算，求得该循环下的制值进行循环的热力计算，求得该循环下的制冷系数冷系数 ；；4）绘制）绘制 曲线，找到曲线，找到 值，由该点对应的中值，由该点对应的中间温度即为循环的最佳中间温度（即最佳中间压力）间温度即为循环的最佳中间温度（即最佳中间压力）     P107图图3-15 n（2）图解法 n①根据确定的蒸发压力p0和冷凝压力pk，n②在pm（tm）值的上下，按一定间隔选取若干个中间温度tm值。

n③根据给定的工况和选取的各个中间温度tm分别画出双级缩循环的lgp-h图，确定循环的各状态点的参数，计算出相应的制冷系数n④绘制=f（tm）曲线，找到制冷系数最大值max，由该点对应的中间温度tm n在循环参数确定之后即可对循环进行热力计算，求出所需要的VhD 和 vhG值但在现有的压缩机系列产品中很可能选不到正好符合热力计算要求的压缩机，这时可选配其容量与计算值相近的压缩机来代替，虽然中间压力会稍有变动，但对制冷系数的大小影响甚微 具体步骤：具体步骤：1）按一定）按一定间隔选择若干个中间温间隔选择若干个中间温度度tm，按所选温度分别，按所选温度分别进行循环的热力计算，进行循环的热力计算，求出不同中间温度下的求出不同中间温度下的理论输气量的比值理论输气量的比值  ；；2）绘制）绘制  =f（（tm）） 曲曲线，并在图上画一条线，并在图上画一条 等于给定等于给定 值的水平线，值的水平线，此线与曲线的交点即为此线与曲线的交点即为所求中间温度（即中间所求中间温度（即中间压力）用这种方法确压力）用这种方法确定的中间压力不一定是定的中间压力不一定是循环的最佳中间压力循环的最佳中间压力。

 （二）已选配好压缩机（二）已选配好压缩机(3)容积比插入法容积比插入法（教材Ｐ１１３例３－２）（教材Ｐ１１３例３－２）（已经选配好高、低压级压缩机，需通过计算去确定中间压力）（已经选配好高、低压级压缩机，需通过计算去确定中间压力）3、高压机吸气温度、高压机吸气温度 t3          节流前液体温度节流前液体温度t7的确定的确定       中间压力中间压力pm对应的饱和温度对应的饱和温度tm—中间温度中间温度R717t3=tm；；t7=tm+3~7℃℃/一般取小值一般取小值氟里昂氟里昂t3≤15℃℃；；t7-tm=3~7℃℃/一般取大值一般取大值n中间冷却器在双级压缩制冷系统中使用，装设在低压机排中间冷却器在双级压缩制冷系统中使用，装设在低压机排气和高压机吸气之间中间冷却器也是一种热交换容器，气和高压机吸气之间中间冷却器也是一种热交换容器，有三方面的作用有三方面的作用n作用作用：：1.1.降低低压级压缩机排出的气体温度，以避免高压级过高的排气温度；降低低压级压缩机排出的气体温度，以避免高压级过高的排气温度；2.2.使高压液体在节流前得到过冷，以提高系统制冷能力，减少节流过程使高压液体在节流前得到过冷，以提高系统制冷能力，减少节流过程产生的闪发气体；产生的闪发气体；3.3.起到油分离器的作用，它可将由低压级压缩机带出的润滑油，通过改起到油分离器的作用，它可将由低压级压缩机带出的润滑油，通过改变流动方向、降低流速、洗涤和降温作用分离出来，并由放油管排出。

变流动方向、降低流速、洗涤和降温作用分离出来，并由放油管排出n设计设计：：1.1.中间冷却器直径中间冷却器直径 ω= 0.5 m／s  2.2.中间冷却器蛇形盘管冷却面积中间冷却器蛇形盘管冷却面积 中间冷却器中间冷却器n结构结构 立式立式 卧式卧式 ?nP99 P107n连接连接中间冷却器中间冷却器双级蒸气压缩式制冷循双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算见相关环的热力计算见相关WORD第四节第四节    双级压缩制冷机的工作特性双级压缩制冷机的工作特性两级压缩制冷循环特性分析两级压缩制冷循环特性分析（一）制冷剂与循环特性（一）制冷剂与循环特性n    从经济性分析，两级压缩之间采用从经济性分析，两级压缩之间采用中间冷却，可以减少单位质量蒸气的中间冷却，可以减少单位质量蒸气的压缩功当过程为可逆时，所节省的压缩功当过程为可逆时，所节省的功可用图中的阴影面积来表示制冷功可用图中的阴影面积来表示制冷系统中的中间冷却方法有两种：水冷系统中的中间冷却方法有两种：水冷换热和制冷剂直接冷却。

两级压缩水换热和制冷剂直接冷却两级压缩水冷换热对于空气来说是可行的，但对冷换热对于空气来说是可行的，但对于制冷剂来说，水的温度就不够低，于制冷剂来说，水的温度就不够低，因此需要采用制冷剂直接冷却因此需要采用制冷剂直接冷却             不同的制冷剂，其可节省（功的效果不一样氨与氟利昂不同的制冷剂，其可节省（功的效果不一样氨与氟利昂性质的差异，在相同工作条件下，氨压缩终了排气温度要比氟利性质的差异，在相同工作条件下，氨压缩终了排气温度要比氟利昂高得多因此采用中间完全冷却，使高压级排气温度降低，有昂高得多因此采用中间完全冷却，使高压级排气温度降低，有利于压缩机的润滑，延长使用寿命，两级压缩氦制冷循环采用中利于压缩机的润滑，延长使用寿命，两级压缩氦制冷循环采用中间完全冷却是必要的和有利的对于氟利昂则采用中间不完全冷间完全冷却是必要的和有利的对于氟利昂则采用中间不完全冷却是有利的却是有利的（二）中间温度或中间压力（二）中间温度或中间压力 n 中间温度与高、低压压缩机的气缸中间温度与高、低压压缩机的气缸容积比容积比、、冷凝温度及冷凝温度及蒸发温度有关蒸发温度有关．其中任一个参数变化都会导致中间温．其中任一个参数变化。

都会导致中间温度的变动若高、低压级压缩机的气缸容积比不变．度的变动若高、低压级压缩机的气缸容积比不变． 1. 蒸发温度的变化对中间压力的影响：蒸发温度的变化对中间压力的影响：   　　蒸发温度降低时，使低压级的压缩比增大，低压级吸　　蒸发温度降低时，使低压级的压缩比增大，低压级吸入气体比体积增大，输气系数下降，使低压级输人中间入气体比体积增大，输气系数下降，使低压级输人中间冷却器的气体量逐渐减少，引起中间压力下降、中间温冷却器的气体量逐渐减少，引起中间压力下降、中间温度降低２２ . 冷凝温度的变化对中间压力的影响：冷凝温度的变化对中间压力的影响：　　冷凝温度升高时，使高压级的压缩比增大，输气系数下　　冷凝温度升高时，使高压级的压缩比增大，输气系数下降，高压机吸气量减小，这时，中间冷却器内的气体量降，高压机吸气量减小，这时，中间冷却器内的气体量逐渐增多，中间压力、中间温度升高逐渐增多，中间压力、中间温度升高Pk降低，降低，则中间压力下降则中间压力下降３３ . 容积比的变化对中间压力的影响：容积比的变化对中间压力的影响：　　当冷凝压力及蒸发压力不变时，改变高、低压级压缩机　　当冷凝压力及蒸发压力不变时，改变高、低压级压缩机的容积流量比（指带有能量调节的单机双级制冷机或由的容积流量比（指带有能量调节的单机双级制冷机或由多台高、低压级压缩机组成的系统），当容积流量比值多台高、低压级压缩机组成的系统），当容积流量比值减小，则中间压力相应升高，反之中间压力下降。

减小，则中间压力相应升高，反之中间压力下降           容积比容积比 对对pm的影响的影响   ↓Pm ↑       ↑ Pm ↓         冷凝温度冷凝温度对对pm的影响的影响 tk ↑Pm↑     tk↓Pm↓         蒸发温度蒸发温度对对pm的影响的影响 t0 ↑,Pm ↑    t0↓Pm↓n由此可知，中间温度是容积比、冷凝压力和蒸发压力的由此可知，中间温度是容积比、冷凝压力和蒸发压力的函数，不能任意调节函数，不能任意调节（三）变工况特性（三）变工况特性两级压缩制冷机常见变工况是两级压缩制冷机常见变工况是tk大致恒定而大致恒定而t0变化（升高或下降变化（升高或下降)n两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性：¨① 随着t0的升高，压力p0和pm都有不断升高，但pm升高得快；¨② 随着t0的升高，压力比σH和σL都不断下降，但σH下降快；¨③ 随着t0的升高，压力差（pk-pm）减小，（pm-p0）先逐渐增大而后逐渐减小1．变工况特性．变工况特性工作温度变化，双级制冷机性能随之而改变工作温度变化，双级制冷机性能随之而改变t0对对pmpo的影响，边界温度的影响，边界温度 t0b     P116 图图3-21高低压缩机耗功最大出现处高低压缩机耗功最大出现处高：高：Pk/Pm=3, t0 =-27℃℃  低低:t0 =t0b，，承受压差最大，压力比约为承受压差最大，压力比约为3 2．与变工况有关的两个问题．与变工况有关的两个问题（（1）起动问题）起动问题配组式配组式:先起动高压压缩机，待蒸发温度降低后再起动低压压缩机先起动高压压缩机，待蒸发温度降低后再起动低压压缩机单机双级式：容积比单机双级式：容积比 先调大，先调大，待蒸发温度降低后再调至正常待蒸发温度降低后再调至正常小型机组同时起动小型机组同时起动（（2）电动机功率的选配）电动机功率的选配    配组式：高压机按最大轴功率工况选配电动机配组式：高压机按最大轴功率工况选配电动机                低压机按开始投入运行的工况选配电动机低压机按开始投入运行的工况选配电动机    单机双级：高低压级轴功率之和单机双级：高低压级轴功率之和小型机组同时起动：小型机组同时起动：低压机按最大轴功率工况选配电动机低压机按最大轴功率工况选配电动机n对于低压级压缩机，如果按最大轴功率工况来选配电动机，则电动机的容量将会很大（约为高压级电动机的1/倍），而正常工作时需要的电机功率又较小，于是运行中电动机始终处于低负荷状态，造成装机容量及电能的浪费。

因此低压级电动机的选配可根据系统的不同要求来进行如果低压级压缩机只作为双级压缩制冷机的低压级运行，则低压级压缩机可按照正常工作温度范围内功率最大的情况去选配电动机如果低压级压缩机既可以作为双级压缩制冷机的低压级运行，又可以作为单级制冷机运行，则其电动机的选配应按照单级制冷机运行来进行选配n双级压缩制冷装置的起动问题  制冷装置首次起动或长时间停机后起动运行，蒸发温度t0都是从环境温度逐渐降低，直到达到使用工况所需要的蒸发温度由前面的分析可知，当t0尚未达到边界温度t0b之前，高压级压缩机不起压缩作用因此，采取高低压级同时起动，必然产生能量的浪费因此，对于配组双级制冷压缩机，可以先运行单级循环对系统进行降温，等蒸发温度降低到某一数值时再运行双级循环蒸发温度所需降低到的温度数值大小取决于低压级压缩机配用的电动机功率对于小型机组来讲，分别起动的节能效果并不明显，为了方便起见往往采用高、低压级压缩机同时起动的方法n对于带有能量调节装置的单机双级制冷机，在起动初始阶段，可按高蒸发温度选用大的容积比值运转，随着蒸发温度的降低，再将容积比调整到正常运行值相应的措施是起动时对低压级气缸进行部分卸载，随着蒸发温度的降低，对低压级气缸进行逐步加载。

这样，既可以避免起动时压缩机电机过载，又能使起动过程节能工况影响工况影响ntk ↑,pm↑         tk↓,pm↓nt0 ↑,pm ↑             t0↓,pm↓n  ↑,pm ↓  ↓,pm ↑   t0>=t0b, pm = pk ，单级压缩，单级压缩, pk / p0 =3，耗功最大，耗功最大起动问题起动问题—t0逐渐逐渐↓过程过程n配组式：先启动高压级配组式：先启动高压级n单机双级：单机双级： 因为因为t0 ↑ ，所以，所以↑  ，低压级气缸部分卸，低压级气缸部分卸载，随着载，随着t0↓，再逐步加载，再逐步加载n小型机组，高低压同时起动小型机组，高低压同时起动电动机功率的选配电动机功率的选配n高压机按最大轴功率工况选配电动机高压机按最大轴功率工况选配电动机n低压机按开始投入运行的工况选配电动机低压机按开始投入运行的工况选配电动机引课引课: :制冷剂的一般分类制冷剂的一般分类根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力P Pk k和正常蒸发温度和正常蒸发温度T T0 0的高低，的高低，一般分为三大类：一般分为三大类：１１. .低压高温制冷剂低压高温制冷剂冷凝压力冷凝压力P Pk k≤≤２～３２～３Kg/cm2Kg/cm2（绝对），（绝对），T0 >T0 >００℃℃如Ｒ如Ｒ1111（（CFCl3CFCl3），其），其T T0 0＝＝23.7℃23.7℃。

这类制冷剂适用于空调系统的离心式制这类制冷剂适用于空调系统的离心式制冷压缩机中通常３０冷压缩机中通常３０℃℃时，时，Pk≤3.06Kg/cm2 Pk≤3.06Kg/cm2 ２２. .中压中温制冷剂中压中温制冷剂冷凝压力冷凝压力P Pk k< 20Kg/cm2< 20Kg/cm2（绝对），０（绝对），０℃℃< T< T0 0 >-60℃ >-60℃如Ｒ如Ｒ717717、Ｒ、Ｒ1212、Ｒ、Ｒ2222等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机中活塞式制冷压缩机中３３. .高压低温制冷剂高压低温制冷剂冷凝压力冷凝压力P Pk k≥20Kg/cm2≥20Kg/cm2（绝对），（绝对），T T0 0≤≤－－70℃70℃如Ｒ如Ｒ1313（（CFCF3 3ClCl）、Ｒ）、Ｒ1414（（CFCF4 4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适用于复迭式制冷装置的低温部分或－７０用于复迭式制冷装置的低温部分或－７０℃℃以下的低温装置中以下的低温装置中为获得更低的蒸发温度n单级压缩转向多级压缩n限制?采用一种制冷剂循环将出现的问题：采用一种制冷剂循环将出现的问题：(1)．．任任何何制制冷冷剂剂，，当当蒸蒸发发温温度度降降低低时时，，其其蒸蒸发发器压力也必然降低。

器压力也必然降低2)．任何制冷剂，当蒸发温度降低时，其比容．任何制冷剂，当蒸发温度降低时，其比容就很大 (3).  任何制冷剂，当蒸发温度降低时，其冷凝压任何制冷剂，当蒸发温度降低时，其冷凝压力就很高力就很高n为了获取更低温度，采用单一制冷剂的多级压缩循环仍将受到蒸为了获取更低温度，采用单一制冷剂的多级压缩循环仍将受到蒸发压力过低、甚至使制冷剂凝固的限制例如，当蒸发温度为－发压力过低、甚至使制冷剂凝固的限制例如，当蒸发温度为－80℃℃时，若采用氨作为制冷剂，它在时，若采用氨作为制冷剂，它在-77.7℃℃时就已凝固，使循环时就已凝固，使循环遭到完全破坏如果采用遭到完全破坏如果采用R22作为制冷剂，此时它虽未凝固，但作为制冷剂，此时它虽未凝固，但蒸发压力已低达蒸发压力已低达10Kpa，一方面增加了空气漏入系统的可能性，，一方面增加了空气漏入系统的可能性，另一方面导致压缩机吸气比容增大（此时蒸气比容为另一方面导致压缩机吸气比容增大（此时蒸气比容为1.76m3/kg）和输气系数的降低，从而使压缩机的气缸尺寸增大，）和输气系数的降低，从而使压缩机的气缸尺寸增大，运行经济性下降对于往复式制冷压缩机而言，气阀是依靠阀片运行经济性下降。

对于往复式制冷压缩机而言，气阀是依靠阀片两侧气体的压力差自动启、闭来完成压缩机的吸气、压缩、排气两侧气体的压力差自动启、闭来完成压缩机的吸气、压缩、排气和膨胀过程的，当吸气压力低于和膨胀过程的，当吸气压力低于15Kpa时，吸气阀片因压差过低时，吸气阀片因压差过低而往往无法开启，压缩机无法正常工作，增加压缩机级数也是无而往往无法开启，压缩机无法正常工作，增加压缩机级数也是无济于事的济于事的n如果采用低温制冷剂，虽然低温下它们的蒸发压力一般均高于如果采用低温制冷剂，虽然低温下它们的蒸发压力一般均高于15Kpa例如乙烷，当蒸发温度为－例如乙烷，当蒸发温度为－100℃℃时，其相应的蒸发压时，其相应的蒸发压力为力为52Kpa；但其冷凝压力太高，当；但其冷凝压力太高，当 tk=25 ℃℃时，其冷凝压力就时，其冷凝压力就高达高达4.18Mpa，使机器显得十分笨重；而且当冷凝温度，使机器显得十分笨重；而且当冷凝温度 35 ℃℃时时就已超过了它的临界温度（就已超过了它的临界温度（  ℃℃））,使乙烷蒸气无法液化，循环的使乙烷蒸气无法液化，循环的经济性大大恶化经济性大大恶化到目前为止，还难以找到一种制冷剂，它既满到目前为止，还难以找到一种制冷剂，它既满足冷凝压力不太高、又满足蒸发压力不太低的要求。

足冷凝压力不太高、又满足蒸发压力不太低的要求n制冷剂蒸发温度过低，一易导致压缩机和系统低压部分在高真空下运行，增加空气渗入的可能性，二将导致压缩机吸气比容增大，输气系数减小，需要采用更大尺寸的压缩机 n如 R13 的凝固温度为 -181 ℃，且在低温条件下，饱和蒸汽压力仍然较高但临界温度低，为 28.8 ℃，不能用环境介质（水、空气）来完成冷凝过程 n1.双级压缩制冷的局限性：双级压缩制冷的局限性： 　　◆双级压缩制冷的制冷温度受制冷剂凝固点的限制不能太低 　　◆双级压缩制冷受蒸发压力过低的限制 　　◆双级压缩受循环压力比的限制 2. 解决方法解决方法 ：采用低温制冷剂　　 但低温制冷剂常常在常温下无法冷凝成液体　　 采用低温制冷剂的制冷装置，虽然能够制取很低的温度，但不能单独工作，需要有另一台制冷装置与之联合运行，为低温制冷剂循环的冷凝过程提供冷源，降低冷凝温度和压力即为复叠式制冷复叠式制冷 第五节第五节    复叠式制冷循环复叠式制冷循环1、原因、原因:1)凝固点凝固点2)压力比压力比3)蒸发压力过低蒸发压力过低n到目前为止，还难以找到一种制冷剂，它到目前为止，还难以找到一种制冷剂，它既满足冷凝压力不太高、又满足蒸发压力既满足冷凝压力不太高、又满足蒸发压力不太低的要求。

不太低的要求        复叠式蒸气压缩制冷循环是由两个或两复叠式蒸气压缩制冷循环是由两个或两个以上的单级（也可以是多级）制冷循环个以上的单级（也可以是多级）制冷循环组成，而且在组成，而且在两个制冷系统中充加不同性两个制冷系统中充加不同性质的制冷剂质的制冷剂它既能满足在较低蒸发温度它既能满足在较低蒸发温度时有合适的蒸发压力，又能满足在环境温时有合适的蒸发压力，又能满足在环境温度条件下冷凝时具有适中的冷凝压力度条件下冷凝时具有适中的冷凝压力 定义定义2、工作原理、工作原理图图1示出由两个单级压缩系统组成的最简单的复叠式制冷循环系统原理示出由两个单级压缩系统组成的最简单的复叠式制冷循环系统原理图循环工作过程可从图中清楚地看出循环工作过程可从图中清楚地看出图2示出了这一循环的压－焓示出了这一循环的压－焓图图中1－－2－－3－－4－－5－－1为低温部分循环为低温部分循环6－－7－－8－－9－－10－－6为为高温部分循环冷凝蒸发器中的传热温差一般取高温部分循环冷凝蒸发器中的传热温差一般取5~10℃℃         D冷凝蒸发器冷凝蒸发器实际复叠机n压力控制阀n电磁阀 n　　1. 作用：自动接通或切断制冷系统的供液管路，广泛用于如冷藏箱、空调器等所匹配的氟利昂制冷机中。

 n　　2. 位置：冷凝器与蒸发器间的管路上装有，可控制液体管路的启闭 压缩机压缩机冷凝蒸发器冷凝蒸发器回热器回热器节流阀节流阀蒸发器蒸发器膨胀容器膨胀容器低温系统低温系统制冷剂制冷剂R13/R23常温下低温制冷剂常温下低温制冷剂 的饱和压力非常的饱和压力非常高，所以机组一停，需要提供一个高，所以机组一停，需要提供一个额外膨胀空间，让低温制冷剂额外膨胀空间，让低温制冷剂 有地有地方排泄，但当机组一运行，这部分方排泄，但当机组一运行，这部分制冷剂必须参与循环，这就设计了制冷剂必须参与循环，这就设计了一个膨胀容器和电磁阀来进行控制一个膨胀容器和电磁阀来进行控制复叠式制冷机的启动问题复叠式制冷机的启动问题   一般先启动高温部分，后启动低温部分一般先启动高温部分，后启动低温部分复叠式与多级循环的比较复叠式与多级循环的比较  体积小紧凑，工作压力范围适中，运行稳定，复杂体积小紧凑，工作压力范围适中，运行稳定，复杂P1203、特点、特点组成组成n复叠式制冷机通常由两个单独的制冷系统组成，分别称复叠式制冷机通常由两个单独的制冷系统组成，分别称为高温级及低温级部分高温部分使用中温制冷剂，低为高温级及低温级部分。

高温部分使用中温制冷剂，低温部分使用低温制冷剂高温部分系统中制冷剂的蒸发温部分使用低温制冷剂高温部分系统中制冷剂的蒸发是用来使低温部分系统中制冷剂冷凝，用一个冷凝蒸发是用来使低温部分系统中制冷剂冷凝，用一个冷凝蒸发器将两部分联系起来，它既是高温部分的蒸发器，又是器将两部分联系起来，它既是高温部分的蒸发器，又是低温部分的冷凝器低温部分的制冷剂在蒸发器内向被低温部分的冷凝器低温部分的制冷剂在蒸发器内向被冷却对象吸取热量（即制取冷量），并将此热量传给高冷却对象吸取热量（即制取冷量），并将此热量传给高温部分制冷剂，然后再由高温部分制冷剂将热量传给冷温部分制冷剂，然后再由高温部分制冷剂将热量传给冷却介质（水或空气）却介质（水或空气）高温部分的制冷量基本等于低温高温部分的制冷量基本等于低温部分的冷凝热负荷部分的冷凝热负荷n复叠式制冷循环中中间温度的确定应根据制冷系数最大复叠式制冷循环中中间温度的确定应根据制冷系数最大或各个压缩机压力比大致相等的原则前者对能量利用或各个压缩机压力比大致相等的原则前者对能量利用最经济，后者对压缩机气缸工作容积的利用率较高（即最经济，后者对压缩机气缸工作容积的利用率较高（即输气系数较大）。

由于中间温度在一定范围内变动时对输气系数较大）由于中间温度在一定范围内变动时对制泠系数影响并不大，故制泠系数影响并不大，故按各级压力比大致相等的原则按各级压力比大致相等的原则来确定中间温度更为合理来确定中间温度更为合理 4、热力计算、热力计算n冷凝蒸发器传热温差的大小不仅影响到传冷凝蒸发器传热温差的大小不仅影响到传热面积和冷量损耗，一般热面积和冷量损耗，一般  5~10℃℃而且也影而且也影响到整个制冷机的容量和经济性，温差选响到整个制冷机的容量和经济性，温差选得大，冷凝蒸发器的面积可小些，但却使得大，冷凝蒸发器的面积可小些，但却使压力比增加，循环经济性降低压力比增加，循环经济性降低n制冷剂的温度越低，传热温差引起的不可制冷剂的温度越低，传热温差引起的不可逆损失越大，故蒸发器的传热温差因蒸发逆损失越大，故蒸发器的传热温差因蒸发温度很低而应取较小值，最好不大于温度很低而应取较小值，最好不大于5℃℃n当需要获取－当需要获取－60℃℃以下的低温时，采用中以下的低温时，采用中温制冷剂与低温制冷剂复叠的制冷循环温制冷剂与低温制冷剂复叠的制冷循环两级复叠制取－两级复叠制取－60℃℃～－～－80℃℃的低温，三的低温，三级复叠制取－级复叠制取－80℃℃～－～－120℃℃的低温。

的低温用作高温级的中温制冷剂有：用作高温级的中温制冷剂有：R717、、R22、、R502、、R134a、、R407c、、R410A等；用于等；用于低温级的低温制冷剂有：低温级的低温制冷剂有：R13、、R14、、R23、、C2H6、、C2H4等三个单级压缩循环组成的复叠式制冷机三个单级压缩循环组成的复叠式制冷机 循环循环中温中温高温高温低温低温中温中温 R23高温高温 R22或或R507低温低温 R50、、R1150或或R170制冷剂制冷剂最低蒸发温度可达－最低蒸发温度可达－120℃～－～－140℃最低蒸最低蒸发温度温度制冷制冷剂制冷循制冷循环型式型式-80℃℃R22-R23R22单级或两或两级压缩—R23单级压缩组合的复叠式合的复叠式循循环R507-R23R507单级或两或两级压缩—R23单级压缩组合的复叠式合的复叠式循循环R290-R23R290两两级压缩—R23单级压缩组合的复叠式循合的复叠式循环-100℃℃R22-R23R22两两级压缩—R23单级或两或两级压缩组合的复叠式合的复叠式循循环R507-R23R507两两级压缩—R23单级或两或两级压缩组合的复叠式合的复叠式循循环R22-R1150R22两两级压缩—R1150单级压缩组合的复叠式循合的复叠式循环R507-R1150R507两两级压缩—R1150单级压缩组合的复叠式循合的复叠式循环-120℃℃R22-R1150R22两两级压缩—R1150两两级压缩组合的复叠式循合的复叠式循环R507-R1150R507两两级压缩—R1150两两级压缩组合的复叠式循合的复叠式循环R22-R23-R50R22单级压缩—R23单级压缩—R50单级压缩组合的合的复叠式循复叠式循环R507-R23-R50R507单级压缩—R23单级压缩—R50单级压缩组合合的复叠式循的复叠式循环5复叠式制冷循环应用中的一些问题 n1)．停机后低温制冷剂的处理．停机后低温制冷剂的处理  当复叠式制冷机在停止运转当复叠式制冷机在停止运转后，系统内部温度会逐渐升高到接近环境温度，低温部分后，系统内部温度会逐渐升高到接近环境温度，低温部分的制冷剂就会全部汽化成过热蒸气，这时低温部分的压力的制冷剂就会全部汽化成过热蒸气，这时低温部分的压力将会超出制冷系统允许的最高工作压力这一非常危险的情将会超出制冷系统允许的最高工作压力这一非常危险的情况。

当环境温度为况当环境温度为40℃℃时，低温部分允许的最高绝对压力时，低温部分允许的最高绝对压力为为1.079MPa为解决这一问题，大型系统采用高温系统为解决这一问题，大型系统采用高温系统定时开机，以维持低温系统较低压力，但这种方法耗功大；定时开机，以维持低温系统较低压力，但这种方法耗功大；或者将低温制冷剂抽出装入高压钢瓶中对于小型复叠式或者将低温制冷剂抽出装入高压钢瓶中对于小型复叠式制冷装置，通常在低温部分的系统中连接一个膨胀容器，制冷装置，通常在低温部分的系统中连接一个膨胀容器，当停机后低温部分的制冷剂蒸气可进入膨胀容器，如系统当停机后低温部分的制冷剂蒸气可进入膨胀容器，如系统中不设膨胀容器，则应考虑加大蒸发冷凝器的容积，使其中不设膨胀容器，则应考虑加大蒸发冷凝器的容积，使其起到膨胀容器的作用，以免系统压力过高起到膨胀容器的作用，以免系统压力过高n2). 系统的起动系统的起动  由于低温制冷剂的临界温度一般较低，所以由于低温制冷剂的临界温度一般较低，所以复叠式制冷机在起动时，必须先起动高温部分，当高温部分复叠式制冷机在起动时，必须先起动高温部分，当高温部分的蒸发温度降到足以保证低温部分的冷凝压力不超过允许的的蒸发温度降到足以保证低温部分的冷凝压力不超过允许的最高压力时，才可以起动低温部分。

例如：对于使用最高压力时，才可以起动低温部分例如：对于使用R22与与R13的二元复叠式制冷循环，要先将的二元复叠式制冷循环，要先将R22的蒸发温度降至的蒸发温度降至-15℃℃以下，这时低温系统中以下，这时低温系统中R13的最高冷凝温度大约为的最高冷凝温度大约为-l0℃℃，相应的饱和压力为，相应的饱和压力为1.5616 MPa（在允许值内）对于小型（在允许值内）对于小型复叠式制冷循环，高低温部分可同时起动，但在低温系统上复叠式制冷循环，高低温部分可同时起动，但在低温系统上必须装设压力控制阀，以保证系统的安全必须装设压力控制阀，以保证系统的安全n3)．温度范围的调节．温度范围的调节  复叠式制冷循环的制冷温度是可以调节复叠式制冷循环的制冷温度是可以调节的，但有一定的温度范围因压力比不能太大，所以吸气压的，但有一定的温度范围因压力比不能太大，所以吸气压力不能调节得太低，这就决定了它的下限温度不能太低同力不能调节得太低，这就决定了它的下限温度不能太低同时，吸气压力也不能调得太高，因为随着吸气压力的升高，时，吸气压力也不能调得太高，因为随着吸气压力的升高，蒸发温度也升高，当蒸发温度高到一定程度时，就失去了复蒸发温度也升高，当蒸发温度高到一定程度时，就失去了复叠式循环的意义。

而且随着吸气压力的升高，冷凝压力也升叠式循环的意义而且随着吸气压力的升高，冷凝压力也升高，一般压缩机的耐压为高，一般压缩机的耐压为2MPa为使压缩机和制冷系统能正为使压缩机和制冷系统能正常工作，复叠式制冷循环的蒸发温度在调节时一般不高于常工作，复叠式制冷循环的蒸发温度在调节时一般不高于-50℃℃，也不应低于，也不应低于-80℃℃6、低温箱复叠式系统的常见故障与排除、低温箱复叠式系统的常见故障与排除n既有电气又有制冷机械n出现故障，全面检查综合分析n一般过程可以先“外”后“里”n外部因素——冷却水、供电等n里——先检查电气系统，后查制冷系统故障现象故障现象原因分析原因分析排除方法排除方法设备不制设备不制冷或降温冷或降温缓慢缓慢排气压力排气压力过高过高吸气压力吸气压力过低过低制冷剂量不足（漏）制冷剂量不足（漏）管路脏堵或冰堵管路脏堵或冰堵蒸发器供液电磁阀损坏蒸发器供液电磁阀损坏膨胀阀流量过大、过小或损坏膨胀阀流量过大、过小或损坏查漏并补充制冷剂查漏并补充制冷剂更坏被堵器件或干燥剂更坏被堵器件或干燥剂更换电磁阀更换电磁阀调整或更换膨胀阀调整或更换膨胀阀制冷系统中有空气制冷系统中有空气冷却水量不足或温度过高冷却水量不足或温度过高冷凝器水管积垢过厚冷凝器水管积垢过厚放空气放空气增加供水量增加供水量清洗冷凝器清洗冷凝器制冷系统中制冷剂量不足制冷系统中制冷剂量不足膨胀阀冰堵或损坏膨胀阀冰堵或损坏过滤器堵塞过滤器堵塞查漏并补充制冷剂查漏并补充制冷剂对管路进行干燥或更换膨胀阀对管路进行干燥或更换膨胀阀更换过滤器更换过滤器补充：自复叠n从低于环境温度的空间或物体中吸收热量，并将从低于环境温度的空间或物体中吸收热量，并将其转移给环境介质的过程称为制冷。

制冷技术是其转移给环境介质的过程称为制冷制冷技术是为适应人们对低于环境温度条件的需要而产生和为适应人们对低于环境温度条件的需要而产生和发展起来的发展起来的n现代制冷技术始于现代制冷技术始于18世纪中叶世纪中叶1755年爱丁堡的年爱丁堡的化学教授库仑化学教授库仑(William Cullen)利用乙醚蒸发使水利用乙醚蒸发使水结冰他的学生布拉克结冰他的学生布拉克(Black)从本质上解释了融从本质上解释了融化和汽化现象，导出了潜热的概念，并发明了冰化和汽化现象，导出了潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始量热器，标志着现代制冷技术的开始 n此后的此后的200多年时间里，制冷技术得到了飞速的多年时间里，制冷技术得到了飞速的发展发展,其中利用工质节流后产生制冷效应的焦耳其中利用工质节流后产生制冷效应的焦耳-汤姆逊效应汤姆逊效应(Joule-Thomson effect)是最古老的是最古老的制冷方法之一在普冷领域，蒸汽压缩式制冷系制冷方法之一在普冷领域，蒸汽压缩式制冷系统就是利用工质的节流制冷效应进行工作的，目统就是利用工质的节流制冷效应进行工作的，目前这种制冷方法在普冷领域占据着主导地位；前这种制冷方法在普冷领域占据着主导地位；n在低温领域，利用气体节流制冷效应的林德在低温领域，利用气体节流制冷效应的林德-汉普汉普逊逊(Linde-Hampson)循环也获得了广泛的应用，循环也获得了广泛的应用，是气体液化和低温制冷技术的主要方法之一。

是气体液化和低温制冷技术的主要方法之一n然而随着制冷温度的降低，采用单纯工质的一级然而随着制冷温度的降低，采用单纯工质的一级节流制冷机的效率将降低、压缩机功耗增加，甚节流制冷机的效率将降低、压缩机功耗增加，甚至会造成系统内制冷剂和润滑油分解，运转条件至会造成系统内制冷剂和润滑油分解，运转条件恶化，危害压缩机的正常工作，所以在普冷领域，恶化，危害压缩机的正常工作，所以在普冷领域，当需要的温度降到当需要的温度降到230K以下时，人们通常采用两以下时，人们通常采用两级压缩或复叠式制冷系统来满足要求，但是其复级压缩或复叠式制冷系统来满足要求，但是其复杂性和系统的运行维护都比单级制冷系统要大得杂性和系统的运行维护都比单级制冷系统要大得多 n因此，近几十年来，人们将目光投向了多元混合因此，近几十年来，人们将目光投向了多元混合工质的研究目前，无论在普冷领域还是在低温工质的研究目前，无论在普冷领域还是在低温领域，多元混合工质节流技术都成了国际制冷界领域，多元混合工质节流技术都成了国际制冷界研究的热点课题在普冷领域，由于研究的热点课题在普冷领域，由于CFCs工质中工质中氯原子对大气臭氧层的破坏，其面临的问题是工氯原子对大气臭氧层的破坏，其面临的问题是工质替代，采用几种现有的或新的纯工质所组成的质替代，采用几种现有的或新的纯工质所组成的多元混合工质则是一条在近期乃至中长期都最有多元混合工质则是一条在近期乃至中长期都最有发展前途的方案；在低温领域，由于采用了商用发展前途的方案；在低温领域，由于采用了商用单级制冷压缩机驱动的混合物工质节流制冷机，单级制冷压缩机驱动的混合物工质节流制冷机，使得混合物节流制冷机飞速发展，成为最有前途使得混合物节流制冷机飞速发展，成为最有前途的低温制冷机之一。

的低温制冷机之一n近几年来，无论在普冷领域还是在低温领域，采近几年来，无论在普冷领域还是在低温领域，采用多元混合工质作为节流制冷剂的研究已经越来用多元混合工质作为节流制冷剂的研究已经越来越引起人们的兴趣，单级压缩机驱动的混合工质越引起人们的兴趣，单级压缩机驱动的混合工质节流制冷机大大增加了制冷机在低温方面的商业节流制冷机大大增加了制冷机在低温方面的商业应用在普冷领域，当温度降到应用在普冷领域，当温度降到230K以下时，人以下时，人们通常采用多级压缩或复叠式制冷系统由于们通常采用多级压缩或复叠式制冷系统由于非非共沸混合工质具有变温冷凝共沸混合工质具有变温冷凝/蒸发特性蒸发特性，且能通过，且能通过部分冷凝获得成分不同的多种流体，自动复叠制部分冷凝获得成分不同的多种流体，自动复叠制冷系统近几年来在普冷领域也逐渐有所应用冷系统近几年来在普冷领域也逐渐有所应用非共沸制冷剂非共沸制冷剂n1. 相变过程中气、液相中组分的浓度不同，其在任何浓度比下都不发相变过程中气、液相中组分的浓度不同，其在任何浓度比下都不发生共沸现象的混合物称为非共沸制冷剂生共沸现象的混合物称为非共沸制冷剂          与纯制冷剂和共沸制冷剂相比，非共沸制冷剂有自己的特点：与纯制冷剂和共沸制冷剂相比，非共沸制冷剂有自己的特点：          在定压下蒸发或凝结时，气相和液相的成分不同，温度也在不断变在定压下蒸发或凝结时，气相和液相的成分不同，温度也在不断变化。

定压蒸发时温度从泡点温度变化到露点温度，定压凝结则相反定压蒸发时温度从泡点温度变化到露点温度，定压凝结则相反泡点温度和露点温度的温差称之为温度滑移泡点温度和露点温度的温差称之为温度滑移(Temperature glide)n2. 等压相变过程中温度是变化的，这就有可能较好地适应变温热源的等压相变过程中温度是变化的，这就有可能较好地适应变温热源的情况，减少蒸发和冷凝过程中的传热温差，以达到节能的目的情况，减少蒸发和冷凝过程中的传热温差，以达到节能的目的n3. 在实用上，使用非共沸制冷剂的麻烦是当制冷装置中发生制冷剂泄在实用上，使用非共沸制冷剂的麻烦是当制冷装置中发生制冷剂泄漏时，剩余在系统内的混合物的浓度就会改变，因此，需要向系统中漏时，剩余在系统内的混合物的浓度就会改变，因此，需要向系统中补充制冷剂使其达到原来的数量和浓度，并需通过计算来确定两种制补充制冷剂使其达到原来的数量和浓度，并需通过计算来确定两种制冷剂的充灌量冷剂的充灌量        “近共沸制冷剂近共沸制冷剂(Near azeotropic mixture refrigerant)”这一术语，这一术语，实际上它是指那些泡点温度与露点温度很接近的非共沸制冷剂，但到实际上它是指那些泡点温度与露点温度很接近的非共沸制冷剂，但到底接近到什么程度为近共沸和非共沸的分界点，还没有一个明确的规底接近到什么程度为近共沸和非共沸的分界点，还没有一个明确的规定，通常认为泡露点的温度差小于定，通常认为泡露点的温度差小于3℃℃的混合制冷剂称为近共沸混合制的混合制冷剂称为近共沸混合制冷剂。

冷剂n非共沸混合制冷剂用于制冷主要有两方面的意义其一是在较宽的温非共沸混合制冷剂用于制冷主要有两方面的意义其一是在较宽的温度范围内制冷时节能或增大制冷量，其二是在单级压缩适中的压力下度范围内制冷时节能或增大制冷量，其二是在单级压缩适中的压力下获得较低的蒸发温度获得较低的蒸发温度混合物按其定压下相变时的热力学特征有非共沸混合物与共沸混合物之分用混合物按其定压下相变时的热力学特征有非共沸混合物与共沸混合物之分用T-x相图反映这两类混合物之不同相图反映这两类混合物之不同n在复叠式制冷系统中尚有一种在复叠式制冷系统中尚有一种特殊特殊的形式，称为自动复叠的形式，称为自动复叠制冷制冷(Auto-cascade Refrigeration)系统n举例举例:系统中充灌了两种制冷剂，如系统中充灌了两种制冷剂，如R23和和R22，它们在相，它们在相同的冷凝压力和蒸发压力下工作，因而在系统中只需要一同的冷凝压力和蒸发压力下工作，因而在系统中只需要一台压缩机台压缩机ACR系统利用了系统利用了R23的冷凝温度远低于的冷凝温度远低于R22的的冷凝温度这一特性冷凝温度这一特性12个大气压下个大气压下R23饱和温度饱和温度-22℃℃, R22饱饱和温度和温度35℃℃））n自动复叠制冷系统采用一个普通低温压缩机制取很低的温自动复叠制冷系统采用一个普通低温压缩机制取很低的温度，其奥妙在于度，其奥妙在于“一级压缩，多级复叠，自动分离一级压缩，多级复叠，自动分离”，即，即混合工质一次压缩后，在多级复叠管路中的多个冷凝蒸发混合工质一次压缩后，在多级复叠管路中的多个冷凝蒸发器中逐级分离，使沸点最低的制冷剂进入蒸发器，制取预器中逐级分离，使沸点最低的制冷剂进入蒸发器，制取预定的低温。

定的低温 制冷制冷剂分子式分子式分子分子量量凝固凝固温度温度℃标准蒸准蒸发温度温度℃临界界温度温度℃临界界压力力KPaODPGWPR22CHF2CL86.48-160-40.8696.1550540.0551600R134aC2H2F4102.03-96.6-26.26101.140670875R23CHF370.02-155-82.125.648330—A—压缩机 B—冷凝器 C、D—节流阀 E—冷凝蒸发器 F—蒸发器最简单的自动复叠制冷循环系统图通常的冷却水温度通常的冷却水温度(或空气温度或空气温度)不足以使不足以使R23冷凝，故冷凝，故R23仍保持气体状态气仍保持气体状态气态的态的R23进入冷凝蒸发器中，该处的温度低至可使进入冷凝蒸发器中，该处的温度低至可使R23冷凝成液体，再经过节流冷凝成液体，再经过节流阀进入蒸发器蒸发实现低温制冷对于阀进入蒸发器蒸发实现低温制冷对于R22,由于其冷凝温度较高，在冷凝器内被由于其冷凝温度较高，在冷凝器内被冷却水冷却水(或空气或空气)冷凝成液体，冷凝液体经节流阀后进入冷凝蒸发器，产生较低的冷凝成液体，冷凝液体经节流阀后进入冷凝蒸发器，产生较低的温度使温度使R23冷凝成液体。

制冷剂冷凝成液体制冷剂R22吸收了吸收了R23冷凝时放出的热量变成蒸气，与冷凝时放出的热量变成蒸气，与来自蒸发器的来自蒸发器的R23蒸气相汇合，进入压缩机中严格地讲，在蒸气相汇合，进入压缩机中严格地讲，在R23的回路中混有的回路中混有少量的少量的R22，在，在R22的回路中也混有少量的的回路中也混有少量的R23 一级压缩，多级复叠，自动分离一级压缩，多级复叠，自动分离A—压缩机压缩机 B—冷凝器冷凝器 C、、F—储液器储液器 D、、I—节节流阀流阀 E—冷凝蒸冷凝蒸发器发器 G—回热器回热器 H—蒸发器蒸发器单级压缩一次分单级压缩一次分凝制冷机系统图凝制冷机系统图在压缩机在压缩机A中压缩后的蒸气排到冷凝器中压缩后的蒸气排到冷凝器B，在这里大量中温组，在这里大量中温组分分R22及少量低温组分及少量低温组分R23组成的冷凝液体经储液器组成的冷凝液体经储液器C和节流和节流阀阀D到达冷凝蒸发器蒸发；而大量低温组分到达冷凝蒸发器蒸发；而大量低温组分R23及少量及少量R22组组成的未冷凝蒸气，由冷凝器上部引入冷凝蒸发器成的未冷凝蒸气，由冷凝器上部引入冷凝蒸发器E，在这里被，在这里被管内蒸发的液体冷凝。

冷凝液流入储液器管内蒸发的液体冷凝冷凝液流入储液器F，然后由下部引出，然后由下部引出经节流阀经节流阀I去蒸发器去蒸发器H蒸发制冷为了减少损失，在系统中还装蒸发制冷为了减少损失，在系统中还装设了一个回热器设了一个回热器G nACR虽按单级压缩循环工作，但由于引入了低温虽按单级压缩循环工作，但由于引入了低温制冷剂制冷剂R23及采用了分凝过程，从而可以达到比及采用了分凝过程，从而可以达到比较低的蒸发温度，其温度范围低于采用纯工质的较低的蒸发温度，其温度范围低于采用纯工质的两级压缩循环同时因为蒸发器中两级压缩循环同时因为蒸发器中R23的液体的液体（含少量（含少量R22）蒸发，其蒸发压力较一般的中温）蒸发，其蒸发压力较一般的中温制冷剂高，改善了压缩机的工作条件上述优点制冷剂高，改善了压缩机的工作条件上述优点在应用纯工质的常规制冷系统中是无法实现的在应用纯工质的常规制冷系统中是无法实现的各种蒸气压缩式制冷方式的比较 制冷循环制冷循环 使用原因使用原因 应用温度范围应用温度范围 　制冷剂　制冷剂 单级压缩单级压缩 　一般制冷　一般制冷 5℃～－～－40℃ 　　　一种　　　一种 双级压缩双级压缩 　压缩比过大　压缩比过大 －－40℃～－～－80℃ 　　　一种　　　一种 复叠式压缩复叠式压缩 　　　制低温　　　制低温 <-80℃ 　两种或两种以上　两种或两种以上 n干冰基础知识干冰基础知识n   干冰是二氧化碳的固态，由于干冰的温度非常低，温度为干冰是二氧化碳的固态，由于干冰的温度非常低，温度为摄氏负摄氏负78.5度，度，因此经常用于保持物体维持冷冻或低温状态。

因此经常用于保持物体维持冷冻或低温状态n干冰能够急速的冷冻物体和降低温度，并且已经被广泛的使用干冰能够急速的冷冻物体和降低温度，并且已经被广泛的使用干冰在干冰在溶解时不是由固态转化为液态，而是由固态直接升华为气态溶解时不是由固态转化为液态，而是由固态直接升华为气态，因此其融，因此其融化并不会产生任何水或液体，也由此我们称它做化并不会产生任何水或液体，也由此我们称它做“干冰干冰”n物理特性物理特性n干冰是固态二氧化碳干冰是固态二氧化碳 n温度为零下温度为零下79℃℃(-79℃℃) ；； n汽化时，汽化时， 温度仍在零下温度仍在零下20℃℃（（-20℃℃）左右）左右 ；； n空气中的水气被它冷却成小水滴空气中的水气被它冷却成小水滴(雾滴雾滴)，， 而形成白色烟雾状而形成白色烟雾状 ；；n固态二氧化碳为白色分子晶体；熔点固态二氧化碳为白色分子晶体；熔点-56．．6℃℃（（101325Pa），），-78．．477℃℃升华（升华（101325Pa），密度），密度1．．56g/cm3（（-79℃℃）；具有面心立方）；具有面心立方晶格n使用范围使用范围n干冰的使用范围广泛，在食品、卫生、工业、餐饮中有大量干冰的使用范围广泛，在食品、卫生、工业、餐饮中有大量应用。

应用n主要有：主要有：n1.餐厅业菜肴装饰、气份营造、影视效果、舞台、会场烟雾餐厅业菜肴装饰、气份营造、影视效果、舞台、会场烟雾制造制造; n2.冷冻食品储藏与运输；冷冻食品储藏与运输；n3.家禽肉品冷冻保存；家禽肉品冷冻保存；n4.空运、航运需长时间冷冻需求者；空运、航运需长时间冷冻需求者；n5.低温冷冻医疗用途；低温冷冻医疗用途；n6.热处理、低温收缩金属组件；热处理、低温收缩金属组件；n7.生鲜超商业停电时食品冷冻保存，应急制冷；生鲜超商业停电时食品冷冻保存，应急制冷；n8.无水制冷、消防灭火；无水制冷、消防灭火；n9.工业清洗、去除积垢，是目前及未来干冰最大的用途之一工业清洗、去除积垢，是目前及未来干冰最大的用途之一n10、人工降雨、人工降雨n11、温室大棚施肥、温室大棚施肥,钢厂铸造等等钢厂铸造等等n干冰是将二氧化碳用人工制冷方法使之冻结而成的固体工业用干冰为白色，相对密度在1．3～1．5之问，随制造方法而变干冰在三相点压力以下时，可直接升华为气体，故用作冷却剂时有良好的卫生条件n干冰在大气压力下升华温度为一79，而在真空条件下升华时可得到一l00的低温n    工业上生产干冰可以用多种方法，其流程也有高压、中压与低压之分。

 n 在制取干冰的制冷装置和多级离心式制冷系统中，也有使用三级蒸气压缩式制冷循坏三级压缩制冷循环的工作原理与两级压缩制冷循环相似，但由于三级制冷循环中冷凝压力pk与蒸发压力p0的压力比（循环总压力比）较大，若来用一次节流，循环的节流损失将大大高于两级压缩制冷循环，尤其是采用饱和液体线（X＝0线）比较平坦的制冷剂时，这种损失更为严重，因此在实际中为了提高循环的经济性，需采用多次节流的方式但采用多次节流循环时，会使各个中间冷却器的制冷剂液面正常控制难度增大，使润滑油迸入蒸发器的机会大，另外在工程中坯应采取相应的措施来保证中间冷却器正访工作，防止制冷压缩机湿冲程产生生产干冰的高压流程是按三级压缩制冷循环工作的其原系统图如图所示在生产干冰的高压流程是按三级压缩制冷循环工作的其原系统图如图所示在这－循环中，这－循环中，CO2既是原料气，又是制冷剂既是原料气，又是制冷剂、系统按开式循环工柞当干冰的、系统按开式循环工柞当干冰的生产量力生产量力G（（kg／／ h ）时每小时需补充同样量二氧化碳原料气）时每小时需补充同样量二氧化碳原料气.n二氧化碳经过三级压缩，不过冷凝压力较高,例如当冷凝温度30℃时，需压缩到7190kPa而且排气温度较高。

n使用了中间水冷却.高压二氧化碳液体也是采用分级节流，每次节流产生的二氧化碳蒸气，分途进入压缩机的n各级气缸中被继续压缩所不同的是二氧化碳液体经未纸节流后，系进入干冰模中变为气固两相混合物，固体集存起来，即是干冰,作为产品输出、补充的原料气系迸入压缩机低压级气缸中n 在干冰生产中．为了降低二氧化碳冷凝压力以减少压缩机的级数，就用氨或氟利昂制冷机使二氧化碳冷凝这就是生产干冰的复叠式循环．生产干冰的复叠式制冷机原理生产干冰的复叠式制冷机原理n复叠式制冷循环应用中的一些问题¨1．停机后低温制冷剂的处理 ¨2. 系统的起动 ¨3．温度范围的调节 ¨思考题n1. 为什么单级压缩制冷压缩机的压力比一般不应超过810？n2. 双级蒸气压缩式制冷循环的形式有哪些？n3. 一级节流与二级节流相比有什么特点？中间不完全冷却与中间完全冷却相比又有什么特点？n4. 双级蒸气压缩式制冷系统制冷剂与循环形式如何选择？n5. 双级蒸气压缩式制冷循环需要确定的主要工作参数有哪些？ n6. 如何确定最佳中间压力？n7. 蒸发温度、冷凝温度以及容积比的变化对中间压力各有何影响？n8. 什么是复叠式制冷循环？为什么要采用复叠式制冷循环？复叠式制冷循环应用中的一些问题n1．停机后低温制冷剂的处理．停机后低温制冷剂的处理  当复叠式制冷机在停止运转后，系统内部温度会逐渐升当复叠式制冷机在停止运转后，系统内部温度会逐渐升高到接近环境温度，低温部分的制冷剂就会全部汽化成过热蒸气，这时低温部分的压高到接近环境温度，低温部分的制冷剂就会全部汽化成过热蒸气，这时低温部分的压力将会超出制冷系统允许的最高工作压力这一非常危险的情况。

当环境温度为力将会超出制冷系统允许的最高工作压力这一非常危险的情况当环境温度为40℃℃时，时，低温部分允许的最高绝对压力为低温部分允许的最高绝对压力为1.079MPa为解决这一问题，大型系统采用高温系为解决这一问题，大型系统采用高温系统定时开机，以维持低温系统较低压力，但这种方法耗功大；或者将低温制冷剂抽出统定时开机，以维持低温系统较低压力，但这种方法耗功大；或者将低温制冷剂抽出装入高压钢瓶中对于小型复叠式制冷装置，通常在低温部分的系统中连接一个膨胀装入高压钢瓶中对于小型复叠式制冷装置，通常在低温部分的系统中连接一个膨胀容器，当停机后低温部分的制冷剂蒸气可进入膨胀容器，如系统中不设膨胀容器，则容器，当停机后低温部分的制冷剂蒸气可进入膨胀容器，如系统中不设膨胀容器，则应考虑加大蒸发冷凝器的容积，使其起到膨胀容器的作用，以免系统压力过高应考虑加大蒸发冷凝器的容积，使其起到膨胀容器的作用，以免系统压力过高n2. 系统的起动系统的起动  由于低温制冷剂的临界温度一般较低，所以复叠式制冷机在起动时，由于低温制冷剂的临界温度一般较低，所以复叠式制冷机在起动时，必须先起动高温部分，当高温部分的蒸发温度降到足以保证低温部分的冷凝压力不超必须先起动高温部分，当高温部分的蒸发温度降到足以保证低温部分的冷凝压力不超过允许的最高压力时，才可以起动低温部分。

例如：对于使用过允许的最高压力时，才可以起动低温部分例如：对于使用R22与与R13的二元复叠的二元复叠式制冷循环，要先将式制冷循环，要先将R22的蒸发温度降至的蒸发温度降至-15℃℃以下，这时低温系统中以下，这时低温系统中R13的最高冷凝的最高冷凝温度大约为温度大约为-l0℃℃，相应的饱和压力为，相应的饱和压力为1.5616 MPa（在允许值内）对于小型复叠式（在允许值内）对于小型复叠式制冷循环，高低温部分可同时起动，但在低温系统上必须装设压力控制阀，以保证系制冷循环，高低温部分可同时起动，但在低温系统上必须装设压力控制阀，以保证系统的安全统的安全n3．温度范围的调节．温度范围的调节  复叠式制冷循环的制冷温度是可以调节的，但有一定的温度范围复叠式制冷循环的制冷温度是可以调节的，但有一定的温度范围因压力比不能太大，所以吸气压力不能调节得太低，这就决定了它的下限温度不能太因压力比不能太大，所以吸气压力不能调节得太低，这就决定了它的下限温度不能太低同时，吸气压力也不能调得太高，因为随着吸气压力的升高，蒸发温度也升高，低同时，吸气压力也不能调得太高，因为随着吸气压力的升高，蒸发温度也升高，当蒸发温度高到一定程度时，就失去了复叠式循环的意义。

而且随着吸气压力的升高，当蒸发温度高到一定程度时，就失去了复叠式循环的意义而且随着吸气压力的升高，冷凝压力也升高，一般压缩机的耐压为冷凝压力也升高，一般压缩机的耐压为2MPa为使压缩机和制冷系统能正常工作，为使压缩机和制冷系统能正常工作，复叠式制冷循环的蒸发温度在调节时一般不高于复叠式制冷循环的蒸发温度在调节时一般不高于-50℃℃，也不应低于，也不应低于-80℃℃n1）复叠式制冷机启动时，必须先启动低温部分，）复叠式制冷机启动时，必须先启动低温部分，后启动高温部分后启动高温部分n2）在）在R22单机两级压缩式制冷系统中，低压缸排单机两级压缩式制冷系统中，低压缸排气至中间冷却器气至中间冷却器n3）中间压力一般指两级压缩式制冷循环的蒸发冷）中间压力一般指两级压缩式制冷循环的蒸发冷凝器内的压力凝器内的压力n4）复叠式制冷机停机时，必须先停高温部分，后）复叠式制冷机停机时，必须先停高温部分，后停低温部分停低温部分n5）复叠式制冷机系统低温吸气管结霜、吸气压力）复叠式制冷机系统低温吸气管结霜、吸气压力偏高、运行电流值偏大、开停机频繁等现象的原因偏高、运行电流值偏大、开停机频繁等现象的原因是由于系统译注制冷剂过多。

是由于系统译注制冷剂过多n在在R22单机两级压缩式制冷系统中，低压缸排气至单机两级压缩式制冷系统中，低压缸排气至（（  ）    A.高压级排气管道高压级排气管道   B.高压级吸气管道高压级吸气管道    C.中间冷却器中间冷却器          D.油分离器油分离器n在两级压缩式制冷循环中的制冷量，实际是（在两级压缩式制冷循环中的制冷量，实际是（   ））部分制取的冷量部分制取的冷量     A.低压侧蒸发器低压侧蒸发器   B.高压侧冷凝器高压侧冷凝器     C.低压侧冷凝器低压侧冷凝器   D.高压侧蒸发器高压侧蒸发器n在两级压缩式制冷循环中，已知制冷量为在两级压缩式制冷循环中，已知制冷量为120kW，理论功率，理论功率50kW，则理论制冷系数为（，则理论制冷系数为（      ）     A.0.4   B.2.4   C.3    D.170n在普冷的技术领域内，蒸气压缩制冷、蒸汽喷射制冷、吸收在普冷的技术领域内，蒸气压缩制冷、蒸汽喷射制冷、吸收式制冷和热电制冷等是常用的制冷方法，其中蒸气压缩制冷式制冷和热电制冷等是常用的制冷方法，其中蒸气压缩制冷从从19世纪世纪70年代开始发展，到如今已有年代开始发展，到如今已有100多年的历史，是多年的历史，是目前发展比较完善、应用最为广泛的方法之一。

蒸气压缩式目前发展比较完善、应用最为广泛的方法之一蒸气压缩式制冷的特点有以下几点：制冷的特点有以下几点：n １）能得到较宽的制冷温度范围，从稍低于环境温度到一１）能得到较宽的制冷温度范围，从稍低于环境温度到一150℃℃左右的温度均可实现左右的温度均可实现n２）单机容量大、规格多单机制冷量从２）单机容量大、规格多单机制冷量从100W到数千千瓦到数千千瓦有大、中、小各种容量，可以根据需要选择，非常方便有大、中、小各种容量，可以根据需要选择，非常方便n３）中小容量范围的设备比较紧凑，可适应不同场合的需要，３）中小容量范围的设备比较紧凑，可适应不同场合的需要，目前广泛用于空气调节、食品冷藏、石油、化工等领域目前广泛用于空气调节、食品冷藏、石油、化工等领域n 4）在普冷领域的较高温度范围内，效率较高，制冷系数较）在普冷领域的较高温度范围内，效率较高，制冷系数较大    n５）在温度较低时，其综台性能变差通常当使用温度低于５）在温度较低时，其综台性能变差通常当使用温度低于-70℃℃时，级数增加，机器变得十分复杂，可靠性低，不易维时，级数增加，机器变得十分复杂，可靠性低，不易维护使用，成本也大大提高。

护使用，成本也大大提高n    6）要使用专门的制冷剂，而有的制冷剂造成对环境的污染）要使用专门的制冷剂，而有的制冷剂造成对环境的污染和破坏n      在制冷技术的应用中，由于大多数场合所用温度在在制冷技术的应用中，由于大多数场合所用温度在-50℃℃以上，故蒸气压缩制冷在低温下的缺点不明显，加上新型制以上，故蒸气压缩制冷在低温下的缺点不明显，加上新型制冷剂的研制，蒸与压缩制冷仍是目前制冷技术中的生流，广冷剂的研制，蒸与压缩制冷仍是目前制冷技术中的生流，广泛用于工业生产、食品冷藏、空与调节及科研实验等多方面泛用于工业生产、食品冷藏、空与调节及科研实验等多方面n    根据不同的温度需要，蒸气压缩制冷循环可分为单级蒸气根据不同的温度需要，蒸气压缩制冷循环可分为单级蒸气压缩制冷循环、多级蒸气压缩制冷循环和复叠式蒸气压缩制压缩制冷循环、多级蒸气压缩制冷循环和复叠式蒸气压缩制冷循环等，每一种循环有各自的特点和温度适用范围冷循环等，每一种循环有各自的特点和温度适用范围蒸气压缩式循环小结及作业讲评n制冷剂　载冷剂n单级压缩循环n双级压缩循环高级工简答题（５分）高级工简答题（５分）技师技能口答题（１５分）技师技能口答题（１５分）n用Ｒ１３４用Ｒ１３４a替代Ｒ１２，在替代Ｒ１２，在技术上应注意哪些问题？技术上应注意哪些问题？制冷制冷剂代号代号R12R12R134aR134a分子式分子式相相对分子分子质量量标准蒸准蒸发温度温度/℃/℃燃燃烧极限（体极限（体积分数）分数）/%/%ODPODP值GWPGWP值冷凝冷凝压力（力（40℃40℃时））/MPa/MPa蒸蒸发压力（力（-30℃-30℃时））/MPa/MPa理理论排气温度排气温度/℃/℃液体密度（液体密度（-25℃-25℃时））/kg/m/kg/m3 3润滑油滑油对杂质的敏感性的敏感性容水性容水性真空度要求真空度要求材料兼容性材料兼容性答题提示：答题提示：１）列表１）列表２）简述２）简述　（分５条）　（分５条）高级工简答题（５分）技师技能口答题（１５分）n用Ｒ１３４a替代Ｒ１２，在技术上应注意哪些问题？n１、压缩机需改型n２、电绝缘漆包线应适应Ｒ１３４a的性质n３、分子筛改用ＸＨ－７或ＸＨ－９型，控制水分n４、润滑油改用酯类油n５、优化匹配制冷制冷剂代号代号R12R12R134aR134aR600aR600a相相对分子分子质量量120.92120.92102.0102.058.1358.13标准蒸准蒸发温度温度/℃/℃-29.8-29.8-26.5-26.5-11.7-11.7燃燃烧极限（体极限（体积分数）分数）/%/%无无无无1.81.8～～8.48.4ODPODP值1.01.00 00 0GWPGWP值450045004204201515冷凝冷凝压力（力（40℃40℃时））/MPa/MPa1.011.011.021.020.530.53蒸蒸发压力（力（-30℃-30℃时））/MPa/MPa0.100.100.0840.0840.0470.047理理论排气温度排气温度/℃/℃120120～～125125125125～～130130100100～～105105液体密度（液体密度（-25℃-25℃时））/kg/m/kg/m3 31472.01472.01371.01371.0608.3608.3润滑油滑油矿物油物油酯类油油矿物油物油对杂质的敏感性的敏感性敏感敏感高度敏感高度敏感敏感敏感容水性容水性极微极微易容易容极微极微真空度要求真空度要求一般一般较高高一般一般材料兼容性材料兼容性好好不好不好好好R12 、、R134a 、、R600a主要物性及性能对比主要物性及性能对比论述题n　某单位需要开发一种某单位需要开发一种-50℃℃的制冷机，请问用何种制冷的制冷机，请问用何种制冷循环循环?试做方案论述和比较试做方案论述和比较.n所谓的方案论述和比较要点无非是：所谓的方案论述和比较要点无非是： n1、制冷剂的选择；、制冷剂的选择；2、采用单级、双级还是复叠系统、采用单级、双级还是复叠系统 n对于对于1、可从目前适用的低温制冷剂中选择，各自的优势、可从目前适用的低温制冷剂中选择，各自的优势与不足，并最后确定一种制冷剂；与不足，并最后确定一种制冷剂； n对于对于2、可分别从各种循环在此温度下的系统复杂性、机、可分别从各种循环在此温度下的系统复杂性、机组加工成本、能效比、冷量、排气温度等各方面比较，再组加工成本、能效比、冷量、排气温度等各方面比较，再从中择一好的方案。

从中择一好的方案n在各个方案的比较间考察你的基础知识掌握情况在各个方案的比较间考察你的基础知识掌握情况。