Двустепенният компресорен хладилен цикъл обикновено използва два компресора, а именно компресор за ниско налягане и компресор за високо налягане.
1.1 Процесът на повишаване на налягането на изпарение до кондензация на хладилния газ е разделен на 2 етапа
Първи етап: Първо се компресира до междинно налягане от компресора с ниско налягане:
Вторият етап: газът под междинно налягане се компресира допълнително до кондензационно налягане от компресора за високо налягане след междинно охлаждане и буталният цикъл завършва процес на охлаждане.
При производство на ниски температури, интеркулерът на двустепенния компресионен хладилен цикъл намалява входната температура на хладилния агент в компресора с високо налягане, а също така намалява и температурата на изхода на същия компресор.
Тъй като двустепенният компресионен хладилен цикъл разделя целия хладилен процес на два етапа, коефициентът на компресия на всеки етап ще бъде много по-нисък от този на едностепенната компресия, което намалява изискванията за здравина на оборудването и значително подобрява ефективността на хладилния цикъл. Двустепенният компресионен хладилен цикъл се разделя на междинен пълен цикъл на охлаждане и междинен непълен цикъл на охлаждане според различните методи на междинно охлаждане; ако се основава на метода на дроселиране, той може да се раздели на цикъл на дроселиране от първи етап и цикъл на дроселиране от втори етап.
1.2 Видове двустепенни компресионни хладилни агенти
Повечето двустепенни компресионни хладилни системи избират средно- и нискотемпературни хладилни агенти. Експериментални изследвания показват, че R448A и R455a са добри заместители на R404A по отношение на енергийната ефективност. В сравнение с алтернативите на хидрофлуоровъглеводородите, CO2, като екологично чист работен флуид, е потенциален заместител на хидрофлуоровъглеводородните хладилни агенти и има добри екологични характеристики.
Но замяната на R134a с CO2 ще влоши производителността на системата, особено при по-високи температури на околната среда, тъй като налягането в CO2 системата е доста високо и изисква специално третиране на ключови компоненти, особено компресора.
1.3 Оптимизационно изследване на двустепенно компресионно охлаждане
Понастоящем резултатите от изследванията за оптимизация на двустепенната компресионна хладилна циклична система са основно следните:
(1) С увеличаването на броя на редовете тръби в интеркулера, намаляването на броя на редовете тръби във въздушния охладител може да увеличи площта на топлообмен на интеркулера, като същевременно намали въздушния поток, причинен от големия брой редове тръби във въздушния охладител. Чрез горепосочените подобрения, температурата на входа на интеркулера може да се намали с около 2°C, като същевременно се гарантира охлаждащият ефект на въздушния охладител.
(2) Поддържайте постоянна честотата на компресора за ниско налягане и променяйте честотата на компресора за високо налягане, като по този начин променяте съотношението на обема на подавания газ на компресора за високо налягане. Когато температурата на изпарение е постоянна от -20°C, максималният коефициент на преобразуване (COP) е 3,374, а максималният коефициент на подаване на газ, съответстващ на COP, е 1,819.
(3) Чрез сравняване на няколко често срещани CO2 транскритични двустепенни компресионни хладилни системи се стига до заключението, че изходната температура на газовия охладител и ефективността на нисконапорния компресор имат голямо влияние върху цикъла при дадено налягане, така че ако искате да подобрите ефективността на системата, е необходимо да намалите изходната температура на газовия охладител и да изберете нисконапорен компресор с висока работна ефективност.
Време на публикуване: 22 март 2023 г.