1、第三章第三章 雙級蒸汽壓縮式與復(fù)疊雙級蒸汽壓縮式與復(fù)疊式制冷循環(huán)式制冷循環(huán)教學(xué)目的與要求教學(xué)目的與要求 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)重點和教學(xué)難點教學(xué)重點和教學(xué)難點 教學(xué)建議教學(xué)建議作業(yè)作業(yè) 教學(xué)目的與要求教學(xué)目的與要求 1. 了解采用多級蒸汽壓縮式與復(fù)疊式制冷的原因。2. 掌握雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的工作過程。3. 掌握雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的基本熱力分析與計算方法。4. 了解復(fù)疊式制冷循環(huán)的工作過程。 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 采用多級蒸汽壓縮式制冷的原因第二節(jié) 雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)第三節(jié) 雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算第四節(jié) 溫度變動對雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)制冷機特性的影響第五節(jié) 復(fù)疊式制

2、冷循環(huán)返回總目錄第一節(jié) 采用多級蒸汽壓縮式制冷的原因（一）單級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的局限性 （二）采用多級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的特點及應(yīng)用返回本章一、單級蒸氣壓縮局限性：一、單級蒸氣壓縮局限性： 1. 冷凝壓力冷凝壓力 tk 環(huán)境溫度、冷卻介質(zhì)溫度環(huán)境溫度、冷卻介質(zhì)溫度 蒸發(fā)壓力蒸發(fā)壓力 t0 用戶要求（制冷系統(tǒng)的用途）用戶要求（制冷系統(tǒng)的用途）2. 用戶要求蒸發(fā)溫度用戶要求蒸發(fā)溫度 蒸發(fā)壓力蒸發(fā)壓力 壓縮比壓縮比（p pk k/p/p0 0） 壓縮機輸氣系數(shù)下降；壓縮機輸氣系數(shù)下降；3. p pk k/p/p0 0增大增大導(dǎo)致導(dǎo)致 壓縮機排氣溫度升高，潤滑條件壓縮機排氣溫度升高，潤滑條件變壞；耗

3、功增加，制冷量下降，制冷系數(shù)降低。變壞；耗功增加，制冷量下降，制冷系數(shù)降低。冷凝壓力由環(huán)境介質(zhì)溫度決定冷凝壓力由環(huán)境介質(zhì)溫度決定所以，為了獲得比較低的溫度（所以，為了獲得比較低的溫度（4070），同時又能使壓縮機的），同時又能使壓縮機的工作壓力控制在一個合適的范圍內(nèi)，就要采用多級壓縮循環(huán)。工作壓力控制在一個合適的范圍內(nèi)，就要采用多級壓縮循環(huán)。在一定的冷凝溫度下在一定的冷凝溫度下蒸發(fā)溫度的降低蒸發(fā)溫度的降低冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之差（冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之差（pk-po）增大）增大壓縮比壓縮比pk / po變大變大活塞式制冷壓縮機使用活塞式制冷壓縮機使用有限制有限制我國活塞式制冷壓縮機標準我國活塞式制

4、冷壓縮機標準B10875-89中規(guī)定中規(guī)定了不同制冷機使用溫度在高溫、中溫和低溫的了不同制冷機使用溫度在高溫、中溫和低溫的不同溫度范圍。不同溫度范圍。單級壓縮循環(huán)所能達到的最低制冷溫度是有限的。單級壓縮循環(huán)所能達到的最低制冷溫度是有限的。通常，最低只能達到通常，最低只能達到-40左右。左右。原因原因:受單級活塞式壓縮機的極限使用條件的限制。受單級活塞式壓縮機的極限使用條件的限制。單級蒸汽壓縮活塞式制冷機，壓縮比一般不單級蒸汽壓縮活塞式制冷機，壓縮比一般不超過超過10。當蒸發(fā)溫度過低，超出極限使用。當蒸發(fā)溫度過低，超出極限使用條件時會帶來如下問題條件時會帶來如下問題：(1)(1)壓縮比增大時壓縮

5、機的輸氣系數(shù)壓縮比增大時壓縮機的輸氣系數(shù)大為降低，壓縮機大為降低，壓縮機的輸氣量及效率顯著下降。的輸氣量及效率顯著下降。(2)(2)壓縮機排氣溫度過高，使?jié)櫥偷恼扯燃眲∠陆?，影壓縮機排氣溫度過高，使?jié)櫥偷恼扯燃眲∠陆?，影響壓縮機的潤滑。當排氣溫度與潤滑油的閃點接近時，響壓縮機的潤滑。當排氣溫度與潤滑油的閃點接近時，會使?jié)櫥吞蓟灾略陂y片上產(chǎn)生結(jié)碳現(xiàn)象。會使?jié)櫥吞蓟灾略陂y片上產(chǎn)生結(jié)碳現(xiàn)象?；钊街评錂C超出極限條件使用活塞式制冷機超出極限條件使用(3)(3)制冷劑節(jié)流損失增加，單位質(zhì)量制冷量及單位容積制冷制冷劑節(jié)流損失增加，單位質(zhì)量制冷量及單位容積制冷量下降過大，經(jīng)濟性下降。量下降過

6、大，經(jīng)濟性下降。二、單級蒸氣壓縮條件：二、單級蒸氣壓縮條件： 1.氨制冷系統(tǒng)：氨制冷系統(tǒng)：p pk k/p/p0 088； 最低蒸發(fā)溫度最低蒸發(fā)溫度-25-25；2.2.氟利昂制冷系統(tǒng)：氟利昂制冷系統(tǒng)：p pk k/p/p0 01010； 蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度-37-37 由于環(huán)境溫度、壓力差（環(huán)境溫度、壓力差（Pk-P0）和壓力比）和壓力比Pk/P0的限制的限制，單級壓縮機不能達到很低的蒸發(fā)溫度，為了獲得更低的蒸發(fā)溫度，就需要使用多級壓縮。 （二）采用多級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的特點及應(yīng)用（1）降低壓縮機的排氣溫度（2）降低壓力比 （3）減少節(jié)流損失第二節(jié) 雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)（一）雙級蒸汽壓縮式

7、制冷循環(huán)的基本形式和選擇方法（二）一次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)（三）一次節(jié)流中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)（四）一次節(jié)流中間完全不冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)（五）二次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)（六）二次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)（七）氨泵供液的雙級制冷循環(huán)（八）雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的比較分析返回本章（一）雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的基本形式和選擇方法采用哪一種型式有利則與制冷劑種類、制冷劑采用哪一種型式有利則與制冷劑種類、制冷劑容量及其它條件有關(guān)。常用的組成型式有：容量及其它條件有關(guān)。常用的組成型式有：一次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流

8、中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流中間完全不冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)二次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)二次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)相關(guān)名詞單機雙級：一臺壓縮機單機雙級：一臺壓縮機,氣缸一部分為高壓級氣缸一部分為高壓級,一部分為低壓級。一部分為低壓級。雙機雙級：兩臺壓縮機，分別為高壓級和低壓級。雙機雙級：兩臺壓縮機，分別為高壓級和低壓級。一級節(jié)流：供液的制冷劑液體直接由冷凝壓力節(jié)流至蒸發(fā)壓力。一級節(jié)流：供液的制冷劑液體直接由冷凝壓力節(jié)流至蒸發(fā)壓力。二級節(jié)流：一級節(jié)流至中間壓力，二級節(jié)流至蒸發(fā)壓力。二級節(jié)流：一級節(jié)流至中間壓力，二級節(jié)流至蒸發(fā)壓力。中間完全冷卻：將

9、低壓級的排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。中間完全冷卻：將低壓級的排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。中間不完全冷卻：未將排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。中間不完全冷卻：未將排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。 （二）一次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的流程圖和的流程圖和 lgp-h圖圖動畫演示一次節(jié)流中間完全冷卻雙級循環(huán)原理圖動畫演示雙級蒸氣壓縮工作原理雙級蒸氣壓縮工作原理壓縮過程分兩階段進行壓縮過程分兩階段進行: : 低壓級壓縮低壓級壓縮 高壓級壓縮高壓級壓縮 蒸發(fā)壓力蒸發(fā)壓力 中間壓力中間壓力 冷凝壓力冷凝

10、壓力1.1.來自蒸發(fā)器的低溫制冷劑蒸氣（壓力為來自蒸發(fā)器的低溫制冷劑蒸氣（壓力為PoPo）先進入低）先進入低壓級壓縮機，在其中壓縮到中間壓力壓級壓縮機，在其中壓縮到中間壓力PmPm 2.2.經(jīng)過中間冷卻器冷卻（分為兩種情況中間完全冷經(jīng)過中間冷卻器冷卻（分為兩種情況中間完全冷卻為飽和蒸氣和中間不完全冷卻為過熱蒸氣）卻為飽和蒸氣和中間不完全冷卻為過熱蒸氣） 3.3.再進入高壓級壓縮機，將其壓縮為冷凝壓力再進入高壓級壓縮機，將其壓縮為冷凝壓力PkPk，排入，排入冷凝器中冷凝器中 雙級壓縮制冷循環(huán)與系統(tǒng)組成 雙級壓縮制冷循環(huán)僅壓縮過程為兩級壓縮，其他與單級相同： 低溫低壓制冷劑蒸氣中間壓力下過熱蒸氣低

11、壓級com過熱蒸氣被冷卻中間冷卻器冷凝壓力下過熱蒸氣高壓級com單機雙級系統(tǒng)：氣缸數(shù)比常為1:3or1:2雙級制冷系統(tǒng)組成雙機雙級系統(tǒng)兩臺壓縮機一臺壓縮機，高、低壓氣缸中間冷卻程度中間完全冷卻中間不完全冷卻低壓級com排氣在中間冷卻器中被冷卻到中間壓力下的飽和溫度。用于氨系統(tǒng)低壓級com排氣與中間冷卻器中蒸發(fā)的蒸氣相混合，被冷卻到某一過熱點。用于氟利昂系統(tǒng)v作用作用：1.1.降低低壓級壓縮機排出的氣體溫度，以避免高壓降低低壓級壓縮機排出的氣體溫度，以避免高壓級過高的排氣溫度；級過高的排氣溫度；2.2.使高壓液體在節(jié)流前得到過冷，以提高系統(tǒng)制冷使高壓液體在節(jié)流前得到過冷，以提高系統(tǒng)制冷能力，減少

12、節(jié)流過程產(chǎn)生的閃發(fā)氣體；能力，減少節(jié)流過程產(chǎn)生的閃發(fā)氣體；3.3.起到油分離器的作用，它可將由低壓級壓縮機帶起到油分離器的作用，它可將由低壓級壓縮機帶出的潤滑油，通過改變流動方向、降低流速、洗出的潤滑油，通過改變流動方向、降低流速、洗滌和降溫作用分離出來，并由放油管排出。滌和降溫作用分離出來，并由放油管排出。中間冷卻器中間冷卻器v結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)v連接連接中間冷卻器中間冷卻器2.熱力計算熱力計算軸軸軸軸（三）一次節(jié)流中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的流程圖和的流程圖和 lgp-h圖圖動畫演示 二級節(jié)流二級節(jié)流中

13、中間不完全冷卻間不完全冷卻2.熱力計算熱力計算（四）一次節(jié)流中間完全不冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流中間完全不冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)一次節(jié)流中間完全不冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的流程圖和的流程圖和 lgp-h圖圖一次節(jié)流中間完全不冷卻雙級循環(huán)工作過程工作過程為：從蒸發(fā)器出來的蒸汽經(jīng)回熱器后被低壓壓縮機吸入，壓縮到中間壓力并與中冷器出來的干飽和蒸汽在管路中進行混合，使從低壓機排出的過熱蒸汽被冷卻后再進入高壓壓縮機，經(jīng)壓縮到冷凝壓力并進入冷凝器，冷凝后的高壓制冷劑液體進入了中冷器的蛇形盤管進行再冷卻，然后進入回熱器與從蒸發(fā)器出來的低溫低壓蒸汽進行熱交換，使從中冷器蛇形盤管中出來的過冷液體再

14、一次得到冷卻，最后經(jīng)膨脹閥進入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)。（五）二次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)二次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)二次節(jié)流中間完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的流程圖和的流程圖和 lgp-h圖圖動畫演示 二級節(jié)流中間完全冷卻二級節(jié)流中間完全冷卻（六）二次節(jié)流中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)二次節(jié)流中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)二次節(jié)流中間不完全冷卻雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的流程圖和的流程圖和 lgp-h圖圖動畫演示（七）氨泵供液的雙級制冷循環(huán)氨泵供液的一級節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)氨泵供液的一級節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)的流程圖和的流程圖和 lgp-h圖圖（八）雙級蒸汽

15、壓縮式制冷循環(huán)的比較分析（1）中間不完全冷卻循環(huán)的制冷系數(shù)要比中間完全冷卻循環(huán)的制冷系數(shù)小。（2）在相同的冷卻條件下，一級節(jié)流循環(huán)要比二級節(jié)流循環(huán)的制冷系數(shù)小。 1）一級節(jié)流可依靠高壓制冷劑本身的壓力供液到較遠的用冷場所，適用于大型制冷裝置。2）盤管中的高壓制冷劑液體不與中間冷卻器中的制冷劑相接觸，減少了潤滑油進入蒸發(fā)器的機會，可提高熱交換設(shè)備的換熱效果。3）蒸發(fā)器和中間冷卻器分別供液，便于操作控制，有利于制冷系統(tǒng)的安全運行 。第三節(jié) 雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算（一）制冷劑與循環(huán)形式的選擇（二）制冷循環(huán)工作參數(shù)的確定（三）制冷循環(huán)狀態(tài)點及狀態(tài)參數(shù)的確定（四）制冷循環(huán)熱力性能計算與分析（五

16、）計算實例返回本章（一）制冷劑與循環(huán)形式的選擇雙級壓縮制冷循環(huán)通常應(yīng)使用中溫制冷劑。目前廣泛使用的制冷劑是R717、R22和R502。R717常采用一級節(jié)流中間完全冷卻形式，R22、R502常采用一級節(jié)流中間不完全冷卻形式。對采用回熱循環(huán)有利的R12、R502等制冷劑，就采用中間不完全冷卻的循環(huán)形式；對采用回熱循環(huán)形式不利的制冷劑（如R717），則應(yīng)采用中間完全冷卻的循環(huán)形式。（二）制冷循環(huán)工作參數(shù)的確定容積比的選擇；中間溫度和中間壓力的確定；高壓級壓縮機吸氣溫度與節(jié)流前液體溫度的確定。容積比的選擇qvtg高壓級理論輸氣量（m3/s）；qvtd低壓級理論輸氣量（m3/s）；qmg高壓級制冷劑的

17、質(zhì)量流量（kg/s）；qmd低壓級制冷劑的質(zhì)量流量（kg/s）；vg高壓級吸氣比體積（m3/kg）；vd低壓級吸氣比體積（m3/kg）；g高壓級輸氣系數(shù)；d低壓級輸氣系數(shù) 容積比 ：= qvtg/qvtd=（ qmg *vg/g ）*（qmd*vd/d） 常用容積比根據(jù)我國冷藏庫的生產(chǎn)實踐，當蒸發(fā)溫度t0=-28-40范圍內(nèi)時，容積比的值通常取0.330.5之間，即qvtg:qvtd=1:31:2。在長江以南地區(qū)宜取大些。合理的容積比的選擇還應(yīng)結(jié)合考慮其他經(jīng)濟指標。配組雙級壓縮機的容積比可以有較大的選擇余地。如果采用單機雙級壓縮機，則它的容積比是既定的，容積比的值通常只有0.33和0.5兩種。

18、中間壓力與中間溫度的確定 （1）選配壓縮機時中間壓力的確定選配壓縮機時，中間壓力pm的選擇，可以根據(jù)制冷系數(shù)最大這一原則去選取，這一中間壓力pm又稱最佳中間壓力。確定最佳中間壓力pm常用的方法有公式法和圖解法。1）公式法常用的公式法有比例中項公式法和拉塞經(jīng)驗公式法兩種 。中間壓力與中間溫度的確定比例中項公式法 按壓力的比例中項確定中間壓力pm=po*pk 式中式中Pm ,Po和和Pk分別為中間壓力、蒸發(fā)壓力和冷凝壓力分別為中間壓力、蒸發(fā)壓力和冷凝壓力,單位單位MPa。按式求出的中間壓力和制冷循環(huán)的最佳中間壓力有一定的偏按式求出的中間壓力和制冷循環(huán)的最佳中間壓力有一定的偏差。但公式很簡單，可用于

19、初步估算。差。但公式很簡單，可用于初步估算。按溫度的比例中項確定中間壓力Tm=To*Tk式中式中Tm ,To和和Tk分別為中間溫度，蒸發(fā)溫度和冷凝溫度分別為中間溫度，蒸發(fā)溫度和冷凝溫度,單位單位均為均為K。中間壓力與中間溫度的確定拉塞經(jīng)驗公式法 對于兩級氨制冷循環(huán)，拉賽(A.Rasi)提出了較為簡單的最佳中間溫度計算式：tm=0.4tk+ 0.6to+3式中，tm , tk和to分別表示中間溫度，冷凝溫度和蒸發(fā)溫度，單位均為。上式不只適用于氨，在4040溫度范圍內(nèi)，對于R12也能得到滿意的結(jié)果。中間壓力與中間溫度的確定2）圖解法 根據(jù)確定的蒸發(fā)壓力p0和冷凝壓力pk，在pm（tm）值的上下，按

20、一定間隔選取若干個中間溫度tm值。根據(jù)給定的工況和選取的各個中間溫度tm分別畫出雙級縮循環(huán)的lgp-h圖，確定循環(huán)的各狀態(tài)點的參數(shù)，計算出相應(yīng)的制冷系數(shù)。繪制 =f（tm）曲線，找到制冷系數(shù)最大值 max，由該點對應(yīng)的中間溫度tm 。中間壓力與中間溫度的確定（2）既定壓縮機時中間壓力的確定 已經(jīng)選定壓縮機好，此時高、低壓級的容積比已確定，即值一定，這時可采用容積比插入法求出中間壓力 。（三）制冷循環(huán)狀態(tài)點及狀態(tài)參數(shù)的確定1、冷凝溫度：tk=th+tk2、蒸發(fā)溫度：to=tl-to3、中間溫度：上述分析。4、低壓級吸氣溫度：R717，查表選??；氟利昂吸氣溫度取15。5、高壓級吸氣溫度：R717高

21、壓級壓縮機的吸氣狀態(tài)為中間壓力下的干飽和蒸汽。氟里昂制冷劑，其高壓級吸氣溫度取15，吸氣狀態(tài)為中間壓力下的過熱蒸汽。 6、節(jié)流前液體的溫度：制冷劑液體經(jīng)中間冷卻器盤管冷卻后的出液溫度比中間溫度高3一7，一般R717取小值，氟里昂取大值。對于氟里昂雙級制冷系統(tǒng)，還考慮采用回熱器，其過冷度由回熱器的熱平衡關(guān)系式求得。（四）制冷循環(huán)熱力性能計算與分析1）單位質(zhì)量制冷量、單位體積制冷量。2）理論比功：低壓級壓縮機、高壓級壓縮機。3）低壓級制冷劑的質(zhì)量流量。4）高壓級制冷劑的質(zhì)量流量。5）冷凝熱負荷 。6）中間冷卻器盤管負荷 。7）高、低壓級壓縮機理論功率 。8）循環(huán)制冷系數(shù) 制冷循環(huán)的熱力計算制冷循環(huán)

22、的熱力計算低壓級壓縮機的理論功率為低壓級壓縮機的理論功率為 P0d= qmd * w0d= Q0*（h2-h1 ）*（h1-h8 ） 低壓級的理論比功為：低壓級的理論比功為： w0d=h2-h1 單位質(zhì)量制冷量為：單位質(zhì)量制冷量為： q0=h1-h8低壓級制冷劑的質(zhì)量流量低壓級制冷劑的質(zhì)量流量qmd為：為：qmd = Q0/q0=Q0/（h1-h8） 制冷循環(huán)的熱力計算制冷循環(huán)的熱力計算在二級壓縮制冷循環(huán)中，制取冷量的都是低在二級壓縮制冷循環(huán)中，制取冷量的都是低壓部分的蒸發(fā)過程，其單位制冷量：壓部分的蒸發(fā)過程，其單位制冷量：q0=h1-h4 低壓壓縮機的單位理論功：低壓壓縮機的單位理論功：wd

23、=h2-h1 當制冷機的冷負荷為當制冷機的冷負荷為Q0時，低壓級制冷劑循時，低壓級制冷劑循環(huán)量環(huán)量：qmd = Q0/q0=Q0/（h1-h8） 制冷循環(huán)的熱力計算制冷循環(huán)的熱力計算低壓壓縮機消耗的理論功率：低壓壓縮機消耗的理論功率：P0d= =P0d= qmd * w0d = Q0*（h2-h1 ）*（h1-h8 ） 對于中間完全冷卻的兩級循環(huán)：對于中間完全冷卻的兩級循環(huán)： q qmgmgh h9 9+q+qmdmdh h2 2=q=qmgmgh h3 3+q+qmdmdh h4 4qmg =qmd(h2-h4) /( h3- h9)制冷循環(huán)的熱力計算制冷循環(huán)的熱力計算高壓壓縮機的單位理論功

24、為高壓壓縮機的單位理論功為：w wg g=h=h7 7-h-h3 3 由此可得高壓壓縮機的理論功率：由此可得高壓壓縮機的理論功率：P0g= qmg * w0g = Q0*(h2-h7)*(h4-h3)/(h3-h5)*(h1-h8) 根據(jù)制冷系數(shù)的定義，兩級壓縮制冷循環(huán)的理根據(jù)制冷系數(shù)的定義，兩級壓縮制冷循環(huán)的理論制冷系數(shù)為論制冷系數(shù)為= Q0/（P0g + P0d）=(h3-h5)*(h1-h8)/(h3-h5)*(h2-h1)+(h2-h7)*(h4-h3) 制冷循環(huán)的熱力計算制冷循環(huán)的熱力計算對于中間不完全冷卻的兩級循環(huán)，根據(jù)中間對于中間不完全冷卻的兩級循環(huán)，根據(jù)中間冷卻器的熱平衡關(guān)系可

25、得到流經(jīng)高壓級壓縮冷卻器的熱平衡關(guān)系可得到流經(jīng)高壓級壓縮機的制冷劑流量：機的制冷劑流量：q qmgmg h h9 9= =（q qmgmg-q-qmdmd）h h3 3+q+qmdmdh h4 4q qmgmg =q =qmdmd(h(h3 3-h-h4 4) /( h) /( h3 3- h- h9 9) ) 高壓壓縮機的單位理論功為高壓壓縮機的單位理論功為 wg=h7-h6 qmg h6=( qmg qmd) h3 + qmd h2 兩級壓縮制冷機熱力計算的程序兩級壓縮制冷機熱力計算的程序?qū)χ评涔べ|(zhì)及循對制冷工質(zhì)及循環(huán)型式加以選擇環(huán)型式加以選擇確定循環(huán)的確定循環(huán)的工作參數(shù)工作參數(shù) 進行具體

26、的計算進行具體的計算單位制冷量單位制冷量 高壓壓縮機理論輸氣量高壓壓縮機理論輸氣量低壓壓縮機制冷劑流量低壓壓縮機制冷劑流量 高壓壓縮機理論功率高壓壓縮機理論功率低壓壓縮機理論輸氣量低壓壓縮機理論輸氣量 高壓壓縮機軸功率高壓壓縮機軸功率低壓壓縮機理論功率低壓壓縮機理論功率 高壓壓縮機實際排氣燴值高壓壓縮機實際排氣燴值低壓壓縮機軸功率低壓壓縮機軸功率 理論制冷系數(shù)理論制冷系數(shù)低壓壓縮機實際排氣恰值低壓壓縮機實際排氣恰值 理論輸氣量比理論輸氣量比高壓壓縮機制冷劑流量高壓壓縮機制冷劑流量 冷凝器熱負荷冷凝器熱負荷二、兩級壓縮制冷機中間壓力的確定二、兩級壓縮制冷機中間壓力的確定巳經(jīng)選配好高、低壓級巳經(jīng)選

27、配好高、低壓級壓縮機，需通過計算去壓縮機，需通過計算去確定中間壓力確定中間壓力從循環(huán)的計算出發(fā)來確從循環(huán)的計算出發(fā)來確定中間壓力數(shù)值。定中間壓力數(shù)值。由于壓縮機已經(jīng)選定，由于壓縮機已經(jīng)選定，則高壓級與低壓壓縮機的則高壓級與低壓壓縮機的理論輸氣量之比值為定值理論輸氣量之比值為定值即即中間壓力的選擇可以根中間壓力的選擇可以根 據(jù)制冷系數(shù)最大這一原則據(jù)制冷系數(shù)最大這一原則去選取。這一中間壓力去選取。這一中間壓力又稱最佳中間壓力又稱最佳中間壓力需要用試湊法需要用試湊法(或作圖法或作圖法)來確定中間壓力來確定中間壓力1.2.需要用試湊法需要用試湊法(或作圖法或作圖法)來確定中間壓力來確定中間壓力按一定間

28、隔選擇若干個中間溫度，按所選溫度按一定間隔選擇若干個中間溫度，按所選溫度分別進行循環(huán)的熱力計算，求出不同中間分別進行循環(huán)的熱力計算，求出不同中間溫度下的理論輸氣量的比值溫度下的理論輸氣量的比值繪制繪制 =f(tm)曲線，曲線，并在圖上畫一條并在圖上畫一條等于等于給定值的水平線，此線給定值的水平線，此線與曲線的交點即為所求與曲線的交點即為所求中間溫度中間溫度(即中間壓力即中間壓力)1.中間壓力的選擇可以根中間壓力的選擇可以根 據(jù)制冷系數(shù)最大這一原則據(jù)制冷系數(shù)最大這一原則去選取。這一中間壓力去選取。這一中間壓力又稱最佳中間壓力又稱最佳中間壓力根據(jù)確定的冷凝壓力根據(jù)確定的冷凝壓力Pk和蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)

29、壓力P0，按按Pm=（ Pk P0）1/2求得一個近似值求得一個近似值在該在該tm(Pm)值的值的 上下按一定間隔選取若干個中間溫度值上下按一定間隔選取若干個中間溫度值對每一個中間溫度值進行循環(huán)的熱力計算，對每一個中間溫度值進行循環(huán)的熱力計算，求得該循環(huán)下的制冷系數(shù)求得該循環(huán)下的制冷系數(shù)0繪制繪制0=f(tm)曲線，找到曲線，找到0max值，由該點對應(yīng)的值，由該點對應(yīng)的中間溫度即為循環(huán)的最佳中間溫度中間溫度即為循環(huán)的最佳中間溫度(即最佳中間壓力即最佳中間壓力)2.h40第四節(jié) 溫度變動對雙級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)制冷機特性的影響（一）溫度變動對雙級壓縮制冷循環(huán)特性的影響（二）同變工況特性有關(guān)的兩個

30、問題返回本章（一）溫度變動對雙級壓縮制冷循環(huán)特性的影響 隨著t0的升高，壓力pk和pm都有不斷升高，但pm升高得快； 隨著t0的升高，壓力比H和L都不斷下降，但H下降快； 隨著t0的升高，壓力差（pk-pm）減小，（pm-po）先逐漸增大而后逐漸減小。蒸發(fā)溫度的變化對中間壓力的影響（二）同變工況特性有關(guān)的兩個問題1、雙級壓縮制冷循環(huán)壓縮機的啟動問題；2、雙級壓縮制冷循環(huán)壓縮機電動機的選配。第五節(jié) 復(fù)疊式制冷循環(huán)由兩個（或數(shù)個）不同制冷劑工作的單級（也可以是多級）制冷系統(tǒng)組合而成的循環(huán)。（一）采用復(fù)疊式制冷循環(huán)的原因及特點（二）復(fù)疊式制冷循環(huán)的組成和工作過程（三）復(fù)疊式制冷循環(huán)的熱力計算返回本章

31、（一）采用復(fù)疊式制冷循環(huán)的原因及特點1受制冷劑凝固點的限制 2對制冷循環(huán)壓力比的限制 3受活塞式壓縮機閥門結(jié)構(gòu)特性的限制2. 解決方法：采用低溫制冷劑。解決方法：采用低溫制冷劑。 低溫制冷劑在常溫下無法冷凝成液體，低溫制冷劑在常溫下無法冷凝成液體，因此采用另一臺制冷裝置與之聯(lián)合運行，因此采用另一臺制冷裝置與之聯(lián)合運行，為低溫制冷劑循環(huán)的冷凝過程提供冷源，為低溫制冷劑循環(huán)的冷凝過程提供冷源，降低冷凝溫度和壓力。即為復(fù)疊式制冷。降低冷凝溫度和壓力。即為復(fù)疊式制冷。二、復(fù)疊式壓縮工作原理二、復(fù)疊式壓縮工作原理 復(fù)疊式壓縮制冷系統(tǒng)通常由兩個單級壓復(fù)疊式壓縮制冷系統(tǒng)通常由兩個單級壓縮制冷循環(huán)組成，之間用

32、蒸發(fā)冷凝器縮制冷循環(huán)組成，之間用蒸發(fā)冷凝器聯(lián)系起來：聯(lián)系起來：高溫部分：高溫部分：采用中溫制冷劑，蒸發(fā)器為采用中溫制冷劑，蒸發(fā)器為低溫部分冷凝器中的制冷劑冷凝服務(wù)。低溫部分冷凝器中的制冷劑冷凝服務(wù)。低溫部分：采用低溫制冷劑，蒸發(fā)器為低溫部分：采用低溫制冷劑，蒸發(fā)器為用戶制冷。用戶制冷。 復(fù)疊式制冷循環(huán)復(fù)疊式制冷循環(huán)原理圖原理圖兩個單級復(fù)疊系統(tǒng)組成的制冷機原理兩個單級復(fù)疊系統(tǒng)組成的制冷機原理2. 三個單級復(fù)疊系統(tǒng)組成的制冷機原理三個單級復(fù)疊系統(tǒng)組成的制冷機原理機機蒸蒸發(fā)發(fā)冷冷凝凝器器蒸蒸發(fā)發(fā)冷冷凝凝器器回回熱熱器器回回熱熱器器壓壓縮縮機機壓壓縮縮機機壓壓縮縮機機蒸蒸發(fā)發(fā)器器冷冷凝凝器器兩個單級壓

33、縮循環(huán)組成的復(fù)疊兩個單級壓縮循環(huán)組成的復(fù)疊式制冷機式制冷機 高溫系統(tǒng)高溫系統(tǒng)高溫壓縮機高溫壓縮機冷凝器冷凝器節(jié)流閥節(jié)流閥冷凝蒸發(fā)器冷凝蒸發(fā)器制冷劑制冷劑制冷劑制冷劑R22低溫系統(tǒng)低溫系統(tǒng)壓縮機壓縮機冷凝蒸發(fā)器冷凝蒸發(fā)器回熱器回熱器節(jié)流閥節(jié)流閥蒸發(fā)器蒸發(fā)器膨脹容器組成膨脹容器組成R23復(fù)疊式制冷循環(huán)復(fù)疊式制冷循環(huán)壓焓圖壓焓圖R507單級壓縮單級壓縮R23單級壓縮單級壓縮R50單級壓縮組合的單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)復(fù)疊式循環(huán)R507-R23-R50R22單級壓縮單級壓縮R23單級壓縮單級壓縮R50單級壓縮組合的復(fù)單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)疊式循環(huán)R22-R23-R50R507兩級壓縮兩級壓縮R1150兩級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)兩級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R507-R1150R22兩級壓縮兩級壓縮R1150兩級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)兩級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R22-R1150-120R507兩級壓縮兩級壓縮R1150單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)單級壓縮組合的復(fù)疊式循環(huán)R507-R1150R22兩級壓縮兩級