(1)合理的溫差。復(fù)疊制冷循環(huán)由于需要獲取低溫,其不可逆損失必然會隨著蒸發(fā)溫度的降低而增大。所以,低溫下傳熱溫差對循環(huán)性能的影響尤其重要。因此,蒸發(fā)器的傳熱溫差一般不大于5℃。冷凝蒸發(fā)器傳熱溫差一般為5~10℃,通常取△t=5℃。
(2)設(shè)置低溫級排氣冷卻器。設(shè)置低溫級排氣冷卻器是為了減少冷凝蒸發(fā)器熱負(fù)荷,提高循環(huán)效率。按其蒸發(fā)溫度和制冷劑不同,循環(huán)的制冷系數(shù)可提高7%一18%,壓縮機總?cè)萘靠蓽p小6%一12%。
(3)采用氣一氣熱交換器。氣一氣熱交換器通過低溫級壓縮機排出的過熱蒸氣加熱蒸發(fā)器出來的低溫飽和蒸氣,提高低溫級壓縮機的吸氣溫度,改善壓縮機工作條件,降低壓縮機排氣溫度,減小冷凝蒸發(fā)器熱負(fù)荷。
(4)設(shè)置氣一液熱交換器(回?zé)崞?/span>)。它是用蒸發(fā)器出來的低溫蒸氣過冷節(jié)流閥前的制冷劑液體,使循環(huán)的單位制冷量增加,同時增加壓縮機的吸氣過熱,改善壓縮機工作條件。一般在循環(huán)系統(tǒng)的高溫部分和低溫部分都需要設(shè)置回?zé)崞鳌嚎s機吸入蒸氣的過熱度應(yīng)控制在12~63℃的范圍。蒸發(fā)溫度高時取小值,低時取大值。在使用氣一液熱交換器尚不能達(dá)到上述過熱度要求時,可加一個氣一氣換熱器配合使用。
(5)低溫部分設(shè)置膨脹容器。低溫級由于低溫制冷劑臨界溫度低,常溫下飽和壓力較高。停機時系統(tǒng)內(nèi)溫度逐漸回升到環(huán)境溫度,低溫制冷劑全部汽化成為過熱蒸氣,往往使系統(tǒng)內(nèi)壓力超過最大工作壓力。因此,常在低溫系統(tǒng)中設(shè)置膨脹容器,以便于系統(tǒng)停機后大部分低溫制冷荊進(jìn)人膨脹容器,避免系統(tǒng)內(nèi)壓力過度升高。
(6)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的啟動特性。鑒于低溫級系統(tǒng)停機時,制冷劑處于超臨界狀態(tài)的特點,裝置啟動時,應(yīng)先啟動高溫部分,使低溫部分的制冷劑在冷凝蒸發(fā)器內(nèi)得以冷凝,促使低溫級系統(tǒng)內(nèi)平衡壓力逐漸降低。當(dāng)其冷凝壓力低于16×102kPa時,可啟動低溫部分,保證系統(tǒng)安全投入運行。在低溫級系統(tǒng)設(shè)置膨脹容器的情況下,高溫級和低溫級可以同時啟動。膨脹容器具有防止啟動時低溫系統(tǒng)超壓的功能,啟動時低溫系統(tǒng)的壓縮機排氣壓力超過安全限定值時,接在膨脹容器上的減壓閥立即自動開啟,使排氣的一部分流到膨脹容器中去,消除系統(tǒng)的超壓現(xiàn)象。在完成低溫級啟動過程、投入正常運行后,膨脹容器內(nèi)的低溫制冷劑又將通過接在壓縮機吸氣管上的毛細(xì)管,利用壓差的作用回到系統(tǒng)循環(huán)。小型復(fù)委式制冷裝置通常采用同時啟動的方式。