為什么要雙級壓縮?單級壓縮有什么弊端?
一、為什么要雙級壓縮
為滿足生產工藝要求,往往需要制冷循環能獲得較低的蒸發溫度,單級蒸汽壓縮式制冷循環所能達到的低蒸發溫度因壓縮機的工作原理和制冷劑的種類不同而有所差異。常用的單級活塞式制冷壓縮機,所能達到的低蒸發溫度一般為-30℃。
單級壓縮的低蒸發溫度 ℃
對于單級蒸汽壓縮式制冷循環來說,當壓力比pk/po過大超過某值就會帶來以下的問題:
1、對于余隙容積定的活塞式制冷壓縮機來說,壓力比的增大會導致容積效率下降,即余隙容積內的氣體膨脹至吸氣壓力時所占有的體積增大,會導致活塞式制冷壓縮機的輸氣系數下降,實際輸氣量減少,制冷機的制冷量下降。當壓力比大于20時普通活塞式制冷壓縮機的輸氣系數約等于0壓縮機幾乎不能吸入制冷劑氣體,從而失去制冷能力。
2、壓力比的增大會使制冷壓縮機壓縮過程的不可逆性增大,即實際壓縮過程偏離定熵程度增大,使制冷壓縮機的實際耗功增大,效率下降,制冷系數降低。
3、排氣溫度過高,它將使潤滑油變稀,潤滑條件惡化,甚至會引起潤滑油的碳化和出現拉缸等現象。當冷凝溫度為40℃,蒸發溫度為-30℃時,單級氨壓縮機即使在等熵壓縮的情況下,排氣溫度已高達160℃,顯然它已超過了規定的高排氣溫度為150℃的限制。
4、制冷壓縮機的實際工作過程可看作是多變壓縮過程,壓力比的過度增大必然導致制冷壓縮機排氣溫度的過度升高,甚至超過制冷壓縮機縮允許排氣溫度的限制。同樣排氣溫度過高還會影響制冷循環的正常運行。基于上述原因,尤其是排氣溫度的限制,單級制冷壓縮機的壓力比也將受限制。
一般來說,使用氨制冷劑的單級活塞式制冷壓縮機的壓力比≤8;使用氟利昂制冷劑的單級活塞式制冷壓縮機的壓力比≤10;使用離心式制冷壓縮機每一次所能達到的壓力比≤4。
二、雙級壓縮式制冷循環常見類型
雙級壓縮制冷循環是指來自蒸發器的制冷劑蒸氣要經過低壓與高壓壓縮機兩次壓縮后,才進入冷凝器,并在兩次壓縮中間設置中間冷卻器。雙級壓縮制冷循環系統可以是由兩臺壓縮機組成的雙機。也可以是由一臺壓縮機組成的單機雙級系統
雙級壓縮的優點:
★降低每級壓縮比、減少余隙、熱交換、泄氣的影響,提高輸氣系數。
★降低排氣溫度,保證壓縮機安·全運行。
★降低每級壓縮機的壓力差,提高壓縮機運行平衡性,減少機械磨擦
一·級節流、中間全冷卻的兩級壓縮制冷循環
一·級節流、中間不全冷卻的兩級壓縮制冷循環
兩級節流、中間全冷卻的兩級壓縮制冷循環
兩級節流、中間不全冷卻的兩級壓縮制冷循環