新闻资讯

制冷系统多级压缩与复叠式工作原理

一、复叠式制冷系统

复叠式制冷是一种采用两种或多种制冷剂，并由两个或多个单级（或双级）压缩制冷循环系统组合而成的制冷技术。它主要应用于需要达到-120℃至-60℃低温环境的设施，如超低温冷库、快速冻结工艺设备，以及需要超低温条件的生物和化学工业领域、低温箱等。

复叠式制冷装置的系统结构通常分为高温级和低温级两部分。高温级使用中温制冷剂，而低温级则使用低温制冷剂。高温级制冷剂的蒸发过程促使低温级制冷剂冷凝，两部分通过一个冷凝蒸发器连接成一个整体。冷凝蒸发器在系统中既充当高温级的蒸发器，也作为低温级的冷凝器。

低温级工作流程：

低温制冷剂气体从蒸发器出来后，经过低温级回热器，再被低温级压缩机压缩后进入油分离器。在油分离器中，大部分润滑油被分离并返回压缩机，含油量极少的制冷剂气体则进入预冷器进行预冷，随后进入冷凝蒸发器。在冷凝蒸发器中，低温制冷剂放出的热量被高温制冷剂吸收，高温制冷剂蒸发的同时，低温制冷剂冷凝。冷凝后的低温制冷剂经过干燥过滤器和低温级回热器，再通过节流阀进入蒸发器，完成一个制冷循环。

高温级工作流程：

在冷凝蒸发器中吸热蒸发的高温制冷剂气体，被高温级压缩机吸入并压缩后，进入风冷冷凝器进行冷凝，将热量释放给冷却介质。冷凝后的高温制冷剂液体进入储液器，然后经过干燥过滤器和节流阀进入冷凝蒸发器，完成一个制冷循环。

复叠式制冷装置与普通单级压缩制冷装置相比，有两个特殊组件：冷凝蒸发器和膨胀容器。

冷凝蒸发器：通常采用套管式换热器或板式换热器。在套管式换热器中，高温制冷剂在管内蒸发，低温制冷剂在管间冷凝；在板式换热器中，高温级制冷剂入口通常装有液体分配器，以确保液体制冷剂均匀流入各通道。

膨胀容器：当复叠式制冷装置停止运行后，系统各部分温度上升，低温制冷剂汽化导致压力升高。为防止压力超过系统部件的极限承压能力，低温部分安装有膨胀容器。当压力达到一定值时，压力控制阀自动开启，使部分制冷剂进入膨胀容器，从而限制系统内压力不会过高。

二、多级压缩制冷系统

制冷循环根据节流次数可分为单级压缩循环和多级压缩循环。

多级压缩技术根据所需压力将压缩机的气缸分为多个级别，逐级提高压力，并在每级压缩后设立级间冷却器，以冷却高温气体，降低每一级的排气温度。

使用单级压缩机将气体压缩到高压时，压缩比会增大，导致压缩后气体温度显著升高。当压力比超过一定数值时，气体压缩后的终结温度可能超过压缩机润滑油的闪点（200℃～240℃），使润滑油碳化，造成润滑困难。此外，压力比越大，残留在余隙容积内的气体压力越大，膨胀后占据的气缸空间也越大，严重影响气缸工作效率。

单级制冷压缩机所能达到的最低蒸发温度有限，要获得更低的温度，需采用多级压缩。多级压缩能从根本上改善制冷循环的性能指标。实验表明，当氨制冷系统压缩比≥8或氟利昂制冷系统压缩比≥10时，采用双级压缩比单级压缩更为经济合理。

多级压缩制冷循环过程：低压低温制冷剂蒸气在蒸发器中产生后，被低压压缩机吸入并压缩成中间压力的过热蒸气，然后进入同一压力的中间冷却器，在中间冷却器内被冷却成干饱和蒸气。中压干饱和蒸气再被高压压缩机吸入并压缩到冷凝压力的过热蒸气，随后进入冷凝器被冷凝成制冷剂液体。

液体分成两路：一路经膨胀阀F节流降压后进入中间冷却器；大部分液体则从另一路进入中间冷却器的盘管内过冷。由于存在传热温差，液体在盘管内不可能被冷却到中间温度，而是比中间温度高△ｔ＝3－5℃。过冷后的液体再经过主膨胀阀节流降压成低温低压的过冷液，最后进入蒸发器吸热蒸发，产生制冷效果。

上一篇：美的冰箱荆州产业园二期项目全速推进预计年底竣工 下一篇：员工一天工作14小时、离职后被欠薪？美的回应: 返回上一页