Двоступеневий компресорний холодильний цикл зазвичай використовує два компресори, а саме компресор низького тиску та компресор високого тиску.
1.1 Процес підвищення тиску випаровування до тиску конденсації холодоагенту поділяється на 2 етапи
Перший ступінь: Спочатку стискається до проміжного тиску компресором низького тиску:
Другий етап: газ під проміжним тиском після проміжного охолодження додатково стискається до тиску конденсації компресором високого тиску, і поршнево-поступальний цикл завершує процес охолодження.
При виробництві низьких температур інтеркулер двоступеневого компресійного холодильного циклу знижує температуру холодоагенту на вході в компресор високого тиску, а також знижує температуру нагнітання того ж компресора.
Оскільки двоступеневий компресійний холодильний цикл розділяє весь процес охолодження на два етапи, коефіцієнт стиснення кожного етапу буде значно нижчим, ніж у одноступеневого стиснення, що знижує вимоги до міцності обладнання та значно підвищує ефективність холодильного циклу. Двоступеневий компресійний холодильний цикл поділяється на проміжний повний цикл охолодження та проміжний неповний цикл охолодження відповідно до різних методів проміжного охолодження; якщо він базується на методі дроселювання, його можна розділити на цикл дроселювання першого етапу та цикл дроселювання другого етапу.
1.2 Типи двоступеневих компресійних холодоагентів
Більшість двоступеневих компресійних холодильних систем використовують середньо- та низькотемпературні холодоагенти. Експериментальні дослідження показують, що R448A та R455a є хорошими замінниками R404A з точки зору енергоефективності. Порівняно з альтернативами гідрофторвуглеводням, CO2, як екологічно чиста робоча рідина, є потенційною заміною гідрофторвуглецевих холодоагентів та має хороші екологічні характеристики.
Але заміна R134a на CO2 погіршить продуктивність системи, особливо за вищих температур навколишнього середовища, тиск системи CO2 досить високий і вимагає спеціального ставлення до ключових компонентів, особливо до компресора.
1.3 Оптимізаційні дослідження двоступеневого компресійного охолодження
Наразі результати досліджень оптимізації двоступеневої компресійної холодильної циклічної системи в основному такі:
(1) Збільшення кількості рядів труб в інтеркулере, зменшення їхньої кількості в повітряному охолоджувачі може збільшити площу теплообміну інтеркулера, одночасно зменшуючи потік повітря, спричинений великою кількістю рядів труб у повітряному охолоджувачі. Повертаючись до його входу, завдяки вищезазначеним покращенням, температура на вході інтеркулера може бути знижена приблизно на 2°C, і водночас може бути гарантований охолоджувальний ефект повітряного охолоджувача.
(2) Підтримуйте постійну частоту компресора низького тиску та змінюйте частоту компресора високого тиску, тим самим змінюючи коефіцієнт об'єму подачі газу компресором високого тиску. Коли температура випаровування постійна -20°C, максимальний коефіцієнт подачі газу, що відповідає коефіцієнту подачі газу, становить 3,374, а максимальний коефіцієнт подачі газу, що відповідає коефіцієнту подачі газу, становить 1,819.
(3) Порівнюючи кілька поширених транскритичних двоступеневих компресійних холодильних систем CO2, можна зробити висновок, що температура на виході з газового охолоджувача та ефективність низькотискного компресора мають великий вплив на цикл за заданого тиску, тому, якщо ви хочете підвищити ефективність системи, необхідно знизити температуру на виході з газового охолоджувача та вибрати низькотискний компресор з високою робочою ефективністю.
Час публікації: 22 березня 2023 р.