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雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)是將系統(tǒng)制冷工質(zhì)的壓縮過程分兩個(gè)階段來進(jìn)行
雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)按系統(tǒng)冷卻方式與節(jié)流次數(shù)的不同,主要分為四種類型即:一次節(jié)流中間完全冷卻與一次節(jié)流中間不完全冷卻系統(tǒng)
;二次節(jié)流中間完全冷卻與二次節(jié)流中間不完全冷卻系統(tǒng)。壓焓圖見下表節(jié)能減排
,對(duì)制冷系統(tǒng)可以從下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:1
、 回?zé)崞餍阅軐?duì)制冷系統(tǒng)節(jié)能以及運(yùn)行穩(wěn)定性的影響:為提高制冷系統(tǒng)運(yùn)行效率以及能源利用率,常采用回?zé)嵫h(huán),因此回?zé)崞餍试谝欢ǔ潭壬嫌绊懼评湎到y(tǒng)性能2
、 制冷設(shè)備換熱效率的提高以及結(jié)構(gòu)的改進(jìn):制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)為帶走系統(tǒng)冷凝熱以及消除系統(tǒng)熱負(fù)荷,系統(tǒng)換熱設(shè)備需要較大的換熱面積導(dǎo)致系統(tǒng)換熱設(shè)備體積較大,占用空間大,給后期的維護(hù)帶來一定的不便,因此在提高系統(tǒng)換熱設(shè)備換熱效率,改進(jìn)換熱器結(jié)構(gòu),減小換熱設(shè)備體積等方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究。3
、 可再生能源的應(yīng)用:雙級(jí)壓縮系統(tǒng)的仿真計(jì)算
雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)P-h圖圖2-3所示
。根據(jù)質(zhì)量守恒與能量守恒定律建立雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)熱力學(xué)模型,主要計(jì)算公式如下:采用EES軟件對(duì)升級(jí)壓縮系統(tǒng)熱力學(xué)模型編寫計(jì)算機(jī)程序?qū)404A單機(jī)雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算流程框圖2-4所示
,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證其可靠性。蒸發(fā)溫度對(duì)壓縮機(jī)性能的影響
當(dāng)冷凝溫度為28℃
,蒸發(fā)溫度從-40℃降低到-60℃時(shí),蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響見圖2-5~圖2-7,從仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出壓縮機(jī)的排氣溫度隨著蒸發(fā)溫度的降低呈加大趨勢(shì),且隨著蒸發(fā)溫度的降低兩者之間的差值從2℃逐漸加大至15℃,其原因在于1、壓縮機(jī)的排氣溫度主要受壓縮比的影響,在保持冷凝溫度不變的前提下從仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出單位壓縮機(jī)軸功率隨著蒸發(fā)溫度的加大呈現(xiàn)上升后逐漸降低的趨勢(shì)
,當(dāng)蒸發(fā)溫度分別為-60℃與-40℃時(shí),壓縮機(jī)功率達(dá)到小值與大值。壓縮機(jī)單位壓縮軸功率主要受系統(tǒng)壓縮比的因素影響;當(dāng)蒸發(fā)溫度降低時(shí)雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)高壓級(jí)與低壓級(jí)壓縮比逐漸加大,高壓級(jí)壓縮機(jī)與低壓級(jí)壓縮機(jī)單位壓縮軸功率逐漸加大。而制冷系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦等因素導(dǎo)致仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定偏差。冷凝器溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響
當(dāng)蒸發(fā)溫度為-55℃
,冷凝溫度從12℃上升到32℃時(shí),冷凝溫度對(duì)制冷系統(tǒng)性能的影響如圖2-8~圖2-10所示,可以看出壓縮機(jī)的排氣溫度以及單位壓縮軸功率均隨著冷凝溫度的加大呈上升的趨勢(shì),其主要原因在于冷凝溫度的上升導(dǎo)致系統(tǒng)高低壓壓縮比的加大。當(dāng)冷凝溫度從12℃上升到32℃時(shí),壓縮機(jī)排氣溫度的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差范圍為4.5-15℃,系統(tǒng)單位高壓級(jí)與低壓級(jí)的壓縮比的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果并不相等,表明制冷系統(tǒng)并沒有按照比例法確定的中間溫度下運(yùn)行,這在一定程度上加大了兩者之間的偏差。制冷系數(shù)的對(duì)比分析
制冷性能系數(shù)是制冷系統(tǒng)能源利用效率一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
中間溫度對(duì)排氣溫度的影響
壓縮機(jī)排氣溫度變化趨勢(shì)如圖3-1所示,從模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看中間溫度對(duì)壓縮機(jī)排氣溫度影響較小
中間溫度對(duì)中間換熱量的影響
中間冷卻器有壓縮機(jī)之肺之稱
中間溫度對(duì)單位換熱量的影響
雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)中間溫度對(duì)單位制冷量的影響:在低溫工況下
中間溫度對(duì)壓縮機(jī)功率的影響
隨著制冷系統(tǒng)中間溫度的加大