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采用多級壓縮的原因

   2020-03-06 和平4670
核心提示:單級活塞式制冷循環在應用中溫制冷劑時,根據冷凝溫度和所用制冷劑的不同,蒸發溫度只能達到-20~- 40℃的低溫。

1、單級壓縮制冷循環的局限性

單級活塞式制冷循環在應用中溫制冷劑時,根據冷凝溫度和所用制冷劑的不同,蒸發溫度只能達到-20~- 40℃的低溫。如果需要獲得更低的度,則冷凝溫度與蒸發溫度將相差很大,冷凝壓力與燕發壓力之比Pk/Po就會升高。這時,若仍然采用單級壓縮,將會產生下列一些問題。

①循環的壓力比增大,濟南壓縮機的輸氣系數減小,實際吸氣容積減少,制冷量降低,而壓縮機消耗功率增加,制冷系數降低。壓力比越大,其影響也就越大。②排氣溫度升高,潤滑油變稀甚至炭化,使壓縮機不能正常運行。③實際壓縮過程偏離等熵壓縮程度更大,降低制冷效率。

因此,對于單級壓縮制冷循環,其壓力比不宜過大,對于氮壓縮機,壓力比應≤8;氟里昂壓縮機,壓力比應≤10。為了達到更低的蒸發溫度,或者提高制冷系統的工作效率,就需要采用多級壓縮制冷循環或復疊式制冷循環。


2、采用多級壓縮制冷循環的必要性

為了獲得更低的蒸發溫(-40~-70),同時又能使壓縮機的工作壓力控制在一個合適的范圍內,就要采用多級壓縮循環。采用多級壓縮可以從根本上改善制冷循環的性能指標。多級壓縮斜冷循環的基本特點是分級壓縮并進行中間冷卻。采用多級壓縮后,每一級的壓力比減小,提高了壓縮機的輸氣系數和指示效率,同時由于排氣溫度降低,潤滑情況有了很大改善,保障了壓縮機的安全運行。

從理論上講,級數越多,節省的功也越多,制冷系數也就越大。如果是無窮級數,則整個壓縮過程越接近等溫壓縮。然而,實際上并不采用過多的級數,因為每增加一級都需要增添設備,提高成本,也提高了技術復雜性。另外,由于壓縮機不能保持很低的蒸發壓力,在應用中溫制冷劑時,三級壓縮循環的蒸發溫度范圍與兩級壓縮循環相差不大,所以制冷循環中采用三級壓縮循環很少,一般采用雙級壓縮循環。

 
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