復疊制系統(tǒng)冷的幾個問題

1、<p>　　復疊制冷系統(tǒng)的幾個問題</p><p>　　黃俊華 曹志洪 韓飛</p><p>　　摘要 針對目前高低溫試驗設備普遍使用的制冷方式，雙級復疊制冷系統(tǒng)的幾個問題進行討論,同時結合試驗結果，提出優(yōu)化復疊制冷循環(huán)性能的方法。</p><p>　　關鍵詞 復疊制冷系統(tǒng)；低溫；制冷劑</p><p>　　Some probl

2、ems of two-stage cascade refrigeration system</p><p>　　Huang Junhua Cao Zhihong Han Fei</p><p>　　ABSTRACT For high & low temperature test chamber commonly used in refrigeration, discuss

3、es some problems of two—stage cascade refrigeration system,and,，and optimize the method of cascade refrigeration cycle base on the test results.</p><p>　　KEY WORDS cascade refrigeration system;low temperatu

4、re; refrigerant</p><p>　　隨著我國經濟的快速發(fā)展，軍工、航空、化工、醫(yī)藥、機械、電子等行業(yè)也得到飛快發(fā)展。復疊式制冷廣泛用于于這些行業(yè)，低溫系統(tǒng)中所需的復疊機組越來越受到關注。一臺設計合理的復疊機組，不僅能滿足系統(tǒng)降溫的要求，而且能同時體現(xiàn)節(jié)能運行及長期安全可靠運行的特點。目前國內復疊制冷系統(tǒng)設計的參考資料比較少，本文結合筆者設計的高低溫試驗設備，對兩級復疊制冷系統(tǒng)設計中的幾個問題進行探

5、討。</p><p>　　1 兩級復疊制冷系統(tǒng)</p><p>　　圖1是兩級復疊制冷系統(tǒng)原理圖。該系統(tǒng)由兩個單獨的制冷系統(tǒng)組成，分別為高溫級和低溫級部分。高溫級部分使用高中溫制冷劑，低溫級部分使用低溫制冷劑。高溫級部分系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)是用來使低溫級部分系統(tǒng)制冷劑冷凝，用一個冷凝蒸發(fā)器將兩部分聯(lián)系起來，它既是高溫級部分的蒸發(fā)器，又是低溫級部分的冷凝器。低溫級部分的制冷劑在蒸發(fā)器內向被冷卻

6、物體吸取熱量（即制冷量），并將此熱量傳給高溫級部分制冷劑，然后再由高溫級部分制冷劑將熱量傳給冷卻介質（水或空氣）。</p><p><b>　　2制冷劑的選擇</b></p><p>　　在復疊系統(tǒng)中，目前應用較多的高溫部分系統(tǒng)制冷制是R22和R404A，低溫部分系統(tǒng)有R13和R23。以下是它們的性能參數(shù)比較：</p><p>　　表1 高溫級

7、制冷劑性能參數(shù)[ 1]</p><p>　　表2 低溫級制冷劑性能參數(shù)[ 1]</p><p>　　從表中可以看出，R404A比R22環(huán)保，R23比R13環(huán)保。有實驗表明，盡管使用R404A/R23的機組COP值略低于R22/R13系統(tǒng)，但采用R404A/R23的機組壓縮機排氣溫度明顯低于R22/R13系統(tǒng)，有利于壓縮機的潤滑，提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>&

8、lt;b>　　3油分離器的必要性</b></p><p>　　一般壓縮機潤滑油的凝結點在 -40 ℃左右[ 2],且多為礦物油,而低溫級蒸發(fā)器所對應的蒸發(fā)溫度常達到-50 ℃～ -85 ℃。若有潤滑油進入蒸發(fā)器, 一方面可能因低溫造成潤滑油的粘度加大,另一方面會引起凝結脫蠟現(xiàn)象, 必將影響蒸發(fā)器傳熱效果。長時間運行后會導致系統(tǒng)的制冷量逐漸衰減, 嚴重的還可能造成膨脹閥堵塞, 使制冷劑循環(huán)中斷。因

9、此,在低溫級系統(tǒng)中設置高效的油分離器裝置是必要的。油分離器系統(tǒng)的油分離效果推薦為足以限制循環(huán)的制冷劑含油量不大于5 ×10 - 6 , 以免潤滑油積聚在蒸發(fā)器內[ 3]。</p><p>　　4低溫級系統(tǒng)排氣冷卻器</p><p>　　高低溫試驗設備溫度從高溫（＞70度）降下來時，低溫級壓縮機的排氣溫度過高，只靠缸頂風扇冷卻是不夠的，必須安裝低溫級的排氣冷卻器，這樣不僅能解決排氣

10、超溫問題，同時還能相應減輕冷凝蒸發(fā)器的負荷，增加冷凝效果，提高制冷能力。</p><p>　　冷卻器的散熱量一般為冷凝蒸發(fā)器換熱量的20%～30%，可以將低溫級壓縮機排氣溫度冷卻到50度左右。</p><p><b>　　5膨脹容器</b></p><p>　　膨脹容器進口和低溫級高壓管聯(lián)在一起，中間通過壓力控制器來控制，膨脹容器出口與低溫級吸

11、氣管路連接。作用一，停機時，由于系統(tǒng)內的溫度升高到了環(huán)境溫度, 低溫制冷劑全部氣化成過熱蒸氣, 高壓側壓力如果大于壓力控制器的設定值，壓力控制器打開往膨脹容器泄壓；作用二，在系統(tǒng)剛啟動時，膨脹容器可起到平衡低溫部分壓縮機的排出壓力，避免R23的冷凝壓力過高。</p><p><b>　　6 結束語</b></p><p>　　復疊機組因其蒸發(fā)溫度很低, 設計中要全面考

12、慮到制冷劑選擇、回油問題、冷卻器、膨脹容器的選用等一系列問題。筆者就復疊機組設計中的一些問題進行了探討, 不當之處請各位專家指正。</p><p>　　作者簡介：黃俊華（1982-），男，廣東湛江人，學士，主要從事制冷設計與制造工作。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[ 1] 丁國良.張春路.趙力.制冷空調新工