制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件

主讲：李敏制冷原理与设备第四章主讲：李敏制冷原理与设备第四章制冷原理与设备第4章两级压缩及复叠式制冷循环制冷原理与设备第4章两级压缩及复叠式制冷循环本章主要内容和要求1.熟悉采用双级压缩制冷循环的原因；3.熟悉双级压缩制冷循环系统的组成及其热力计算（重点是中间压力的确定）；4.了解复叠式和自复叠式制冷循环原理及计算。2.熟悉双级压缩制冷循环的类型及其特点；本章主要内容和要求1.熟悉采用双级压缩制冷循环的原因；3.熟4.1采用多级蒸气压缩式制冷循环的原因一）单级蒸气压缩式制冷循环的局限性1．压缩机运行时的压力比增大，容积效率下降，实际吸气容积减少，制冷量降低，节流损失增加，制冷系数下降。2．压缩机的排气温度上升。3、吸气压力过低的限制；4、离心机的单级焓增量的限制。二）制冷剂物性的限制1、最高排气温度的限制2、最低蒸发温度的限制3、凝固温度的限制三）采用多级蒸气压缩制冷循环的必要性（1）降低压力比，提高容积效率，降低压缩机的排气温度；（2）减少节流损失4.1采用多级蒸气压缩式制冷循环的原因[例]有一台制冷压缩机，工质R22，相对余隙容积C=余隙容积/工作行程容积=0.048，多变指数m=1.04，TK=40℃，求此时制冷机所能制取的最低温度。解：输气系数的计算公式为：

π为压缩机压力比π=当达到最低蒸发温度，λv=0Qo=0压缩机停止吸气即当tk=40℃pk=15.269bar故最低蒸发压力与之对应的to=-50.5℃，这就是此时蒸发温度的极限值[例]有一台制冷压缩机，工质R22，相对余隙容积C=余隙容积4.2.双级压缩制冷循环分类和特点两级节流制冷双级压缩中间完全冷却中间不完全冷却PkPO两次节流,很少采用一级节流双级压缩制冷循环中间完全冷却中间不完全冷却PkPO一次节流,可以利用压差实现远距离供液,便于调节,应用广泛.中间完全冷却:指低压级排出的气体被冷却成中间压力下干饱和蒸汽。中间不完全冷却:低压级排出的气体只降低温度而未达到干饱和状态，而处于中间压力下的过热蒸汽。4.2.双级压缩制冷循环分类和特点两级节流制冷双级压缩中间采取的中间冷却方式与制冷工质种类有关①对R290,R502采用中间不完全冷却②对R717采用中间完全冷却③对R22采用中间完全或不完全冷却均可采取的中间冷却方式与制冷工质种类有关①对R290,R5021）由冷凝器流出的液体分为两路：

a.经膨胀阀1节流至Pm进入中冷器，利用它的吸热来冷却低压级排气和盘管中高压液体。蒸发了的蒸汽同低压压缩机排气一起进入高压级；b.液体在中冷器盘管中被冷却后，经膨胀阀2节流到P0，在蒸发器中蒸发制冷。2）高低压级压缩机制冷剂流量不相等。高压级冷剂质量流量qm：

4.2.1一级节流、中间完全冷却的双级压缩制冷循环

低压级来qm1

膨胀阀1来qm21、流程和特点（多了压缩机，节流阀和中间冷却器）3）低压级蒸汽进入中冷器中液体内，完全冷却到中间压力下的饱和温度1）由冷凝器流出的液体分为两路：a.经膨胀阀1节流至Pm进中间冷却器的作用1）冷却低压级的排汽；2）使高压液体进一步冷却。中间冷却器的作用1）冷却低压级的排汽；制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件2、压-焓图分析1-2低压压缩机压缩2-3低压压缩机排气在中冷器冷却3-4高压压缩机压缩4-5高压排气在冷凝器冷却冷凝5-6节流阀①中液体节流5-7工质在中冷器中盘管冷却7-8节流阀②节流8-1蒸发器中蒸发吸热2、压-焓图分析1-2低压压缩机压缩3、热力计算及分析1）蒸发器中制冷剂质量流量qmd(h2-h3)+qmd(h5-h7)=(qmg-qmd)(h3-h6)

中冷器热平衡方程因为h5=h6h7=h8

2）高压级的质量流量3、热力计算及分析1）蒸发器中制冷剂质量流量qmd(h高压级吸入的质量流量：3）系统的总耗功率Pth=Pthd+Pthg

高压级吸入的质量流量：3）系统的总耗功率Pt[例]双级氨压缩制冷循环，to=－40℃，Po=0.7171bar,tk=30℃,Pk=11.6693bar，冷凝器出口为饱和液，Pm=2.8928bar,饱和温度-10.1℃，若蒸发器出口为饱和蒸汽，t7=-5℃,（一般t7–t6=5～8℃）,求该循环的理论制冷系数。解：1）画压焓图；h1=1707.7kJ/kgh2=1889.41kJ/kgh3=1749.72kJ/kgh4=1948.12kJ/kg(t4=90.29oC)h5=h6=639.01kJ/kgh7=h8=477.22KJ/kg

3）代公式得εth＝2.835若采用单级压缩，压机排气状态点4/，h4/=2142.87kJ/kg(t4=158.oC)

2）查相应的状态参数氨压焓图[例]双级氨压缩制冷循环，to=－40℃，Po=0.7171小结：双级蒸汽压缩制冷循环与单级循环的计算步骤相似，但计算中各状态点参数的查找显得尤为重要。[练习]

两级氨压缩一级节流中间完全冷却循环，to=-40℃，tk=40℃，无过冷，管路有害过热△t=5℃，Q0＝151KW，MPa，求ε，t4，且求一级压缩时的t4’及ε’小结：双级蒸汽压缩制冷循环与单级循环的计算步骤相似，但计算两级压缩氨制冷机的实际系统图A-低压压缩机B-高压压缩机C-油分离器D-单向阀E-冷凝器F-储液器G-过冷器H-中间冷却器I-浮子调节阀J-调节站K-气液分离器L-蒸发器两级压缩氨制冷机的实际系统图制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件4.2.2.一级节流，中间不完全冷却的两级压缩制冷循环1、特点和流程及与中间完全冷却的区别点区别点：一级排气并不进入到中冷器的液体中，只是与中冷器出气混合后达到冷却；所以没有冷却到中间压力下的饱和温度。4.2.2.一级节流，中间不完全冷却的两级压缩制冷循环1、制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件2、热力计算1）利用中冷器的热平衡求高压机的流量：2）利用蒸汽的混合过程求混合点的焓值：qmd(h6-h8)=(qmg-qmd)(h3-h6）2、热力计算1）利用中冷器的热平衡求高压机的流量：2）利用蒸图7SD2-4F10A两级压缩氟里昂制冷系统图

A－低压压缩机；B－高压压缩机；C１、C２－油分离器；D－冷凝器；E－过滤干燥器；F－中间冷却器；G－蒸发器；H－气液分离器；I１、I２－热力膨胀机；J１、J２－电磁阀

图7SD2-4F10A两级压缩氟里昂制冷系统图

A－低压压一级节流中间不冷却循环一级节流中间不冷却制冷循环一级节流中间不冷却循环4.2.3二级节流两级压缩制冷循环1、二级节流中间完全冷却循环4.2.3二级节流两级压缩制冷循环1、二级节流中间完2、二级节流中间不完全冷却制冷循环

2、二级节流中间不完全冷却制冷循环

4.3两级压缩制冷机的热力计算和温度变动时的特性4.3.1两级压缩制冷机的热力计算制冷工质和循环方式确定，确定工作参数；关键是中间温度的确定。4.3两级压缩制冷机的热力计算和温度变动时的特性4.3.4.3.2两级压缩制冷循环的中间压力1、已经选配好高、低压级压缩机，需通过计算去确定中间压力；需要用试凑法（或作图法）来确定中间压力具体步骤：1）按一定间隔选择若干个中间温度，按所选温度分别进行循环的热力计算，求出不同中间温度下的理论输气量的比值；2）绘制曲线，并在图上画一条等于给定值的水平线，此线与曲线的交点即为所求中间温度（即中间压力）。一般高、低压级理论输气量之比值在1/2--1/3之间，如采用单机双级型压缩机，它们的容积比一般为1:3。用这种方法确定的中间压力不一定是循环的最佳中间压力。4.3.2两级压缩制冷循环的中间压力1、已经选配好高、制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件a.容积比的选择qhg高压级理论输气量（m3/s）；qhd低压级理论输气量（m3/s）；qmg高压级制冷剂的质量流量（kg/s）；qmd低压级制冷剂的质量流量（kg/s）；vg高压级吸气比体积（m3/kg）；vd低压级吸气比体积（m3/kg）；g高压级输气系数；d低压级输气系数a.容积比的选择qhg高压级理论输气量（m3/s）；根据我国冷藏库的生产实践，当蒸发温度t0=-28～-40℃范围内时，容积比的值通常取0.33～0.5之间，即qvtg:qvtd=1:3～1:2。在长江以南地区宜取大些。合理的容积比的选择还应结合考虑其他经济指标。配组双级压缩机的容积比可以有较大的选择余地。如果采用单机双级压缩机，则它的容积比是既定的，容积比的值通常只有0.33和0.5两种。根据我国冷藏库的生产实践，当蒸发温度t0=-28～-40℃范2、按制冷系数最大的原则①根据确定的蒸发压力p0和冷凝压力pk，②在pm（tm）值的上下，按一定间隔选取若干个中间温度tm值。③根据给定的工况和选取的各个中间温度tm分别画出双级缩循环的lgp-h图，确定循环的各状态点的参数，计算出相应的制冷系数。④绘制=f（tm）曲线，找到制冷系数最大值max，由该点对应的中间温度tm2、按制冷系数最大的原则3、拉塞经验公式法对于两级氨制冷循环，拉赛(A.Rasi)提出了较为简单的最佳中间温度计算式：tm=0.4tk+0.6to+3式中，tm,tk和to分别表示中间温度，冷凝温度和蒸发温度，单位均为℃。上式不只适用于氨，在－40～40℃温度范围内，对于R12也能得到满意的结果。3、拉塞经验公式法4.3.3温度变动时制冷机特性双级蒸气压缩式制冷循环的比较分析（1）中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间完全冷却循环的制冷系数小（2）在相同的冷却条件下，一级节流循环要比二级节流循环的制冷系数小1）一级节流可依靠高压制冷剂本身的压力供液到较远的用冷场所，适用于大型制冷装置。2）盘管中的高压制冷剂液体不与中间冷却器中的制冷剂相接触，减少了润滑油进入蒸发器的机会，可提高热交换设备的换热效果。3）蒸发器和中间冷却器分别供液，便于操作控制，有利于制冷系统的安全运行4.3.3温度变动时制冷机特性4.3.3双级蒸气压缩式制冷循环的运行特性分析1.变工况特性（1）蒸发温度的变化对中间压力的影响：4.3.3双级蒸气压缩式制冷循环的运行特性分析1.变工两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性：①随着t0的升高，压力pc和pm都有不断升高，但pm升高得快；②随着t0的升高，压力比σH和σL都不断下降，但σH下降快；③随着t0的升高，压力差（pc-pm）减小，（pm-pe）先逐渐增大而后逐渐减小。两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性：4.4复叠式制冷机循环1、.采用原因：1）蒸发温度必须高于制冷剂凝固点，否则制冷剂无法循环，如NH3凝固点-77.7℃，不能制取更低温。2）.制冷剂To↓Po↓，如R12to=-67℃,Po=0.149bar空气易渗入系统，破坏循环正常运行。3）Po↓V1↑qv↓，势必要求压缩机体积流量很大。2、.使用条件－60~－80℃R22与R13复叠－80~－100℃R22双级与R13复叠－100～－130℃R12单级与R13或R14双级复叠4）对制冷循环压力比的限制5）受活塞式压缩机阀门结构特性的限制4.4复叠式制冷机循环1、.采用原因：1）蒸发温度必须高于3.循环组成

高温部分：中温制冷剂R12、R22R502、R717低温部分：低温制冷剂R13、R14、503C2H4、C2H6进行计算比较容易，当选定蒸发冷凝器的传热温差△t（一般△t＝5～10℃），并确定循环的工作参数后，令高温部分的制冷量＝低温部分的冷凝热量+热损，就可以按两个单级循环进行计算。3.循环组成高温部分：中温制冷剂R12、R22制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件图4-10由两个单级系统组成的复叠式制冷机

a)制冷循环系统b)T-s图图4-10由两个单级系统组成的复叠式制冷机普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材——制冷技术与装置设计1个单级压缩和1个双级压缩循环组成的复叠式制冷机

高温部分为两级压缩循环、低温部分为单级压缩循环组成的复叠式制冷循环系统原理图A1—低温部分压缩机；A2—高温部分低压级压缩机；A3—高温部分高压级压缩机；B—冷凝器；J1,J2,J3—节流阀；D1—蒸发器；D2—冷凝蒸发器；E1—低温部分汽-液热交换器；E2—高温部分汽-液热交换器；F—高温部分中间冷却器普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材——制冷技术与装置设计普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材——制冷技术与装置设计3个单级压缩循环组成的复叠式制冷机A1,A2,A3—低温、中温、高温级压缩机；B—冷凝器；D1—蒸发器；D2，D3—冷凝蒸发器；E1,E2—汽-液热交换器；J1,J2,J3—节流阀3个单级压缩循环组成的复叠式制冷机普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材——制冷技术与装置设计表4-1复叠式制冷循环的组合型式与制冷温度和制冷剂种类的关系最低蒸发温度/℃制冷剂制冷循环形式-80R22-R23R22单级或双级压缩-R23单级压缩组合的复叠式循环R507-R23R507单级或双级压缩-R23单级压缩组合的复叠式循环R290-R23R290双级压缩-R23单级压缩组合的复叠式循环-100R22-R23R22双级压缩-R23单级或双级压缩组合的复叠式循环R507-R23R507双级压缩-R23单级或双级压缩组合的复叠式循环R22-R1150R22双级压缩-R1150单级压缩组合的复叠式循环R507-R1150R507双级压缩-R1150单级压缩组合的复叠式循环-120R22-R1150R22双级压缩-R1150双级压缩组合的复叠式循环R507-R1150R507双级压缩-R1150双级压缩组合的复叠式循环R22-R23-R50R22单级压缩-R23单级压缩-R50单级压缩组合的复叠式循环R507-R23-R50R507单级压缩-R23单级压缩-R50单级压缩组合的复叠式循环表4-1复叠式制冷循环的组合型式与制冷温度和制冷剂种类的4、复叠式制冷循环的热力计算分高温部分和低温部分分别计算。计算方法与前述相同。其循环中间温度的确定可根据制冷系数最大或各个压缩机压力比大致相等的原则来定。冷凝蒸发器的传热温差一般取5~10度，而蒸发器的传热温差取5度左右。举例说明一下。4、复叠式制冷循环的热力计算分高温部分和低温部分分别计算。计5、复叠式制冷的启动和膨胀容器启动时宜先启动高温级；若膨胀容器与排汽管相连且有压力控制装置时可以例外；膨胀容器可以与排汽管相连，也可以与吸气管相连。其作用是为了防止系统中压力过度升高而设置的。当与吸气管相连时可按下式计算其容积：

增加膨胀容器后制冷剂的充注量为：5、复叠式制冷的启动和膨胀容器启动时宜先启动高温级；若膨胀容4.5单级压缩自动复叠(Auto-cascade)循环

使用混合工质，通过单台压缩机实现了多级复叠，获得-60度以下的低温。1、自复叠式制冷系统4.5单级压缩自动复叠(Auto-cascade)循环

使用2、焓-质量分数关系图2、焓-质量分数关系图则冷凝蒸发器的热平衡：R23的质量分数的计算：则冷凝蒸发器的热平衡：R23的质量分数的计算：思考题1.为什么单级压缩制冷压缩机的压力比一般不应超过810？2.双级蒸气压缩式制冷循环的形式有哪些？3.一级节流与二级节流相比有什么特点？中间不完全冷却与中间完全冷却相比又有什么特点？4.双级蒸气压缩式制冷系统制冷剂与循环形式如何选择？5.双级蒸气压缩式制冷循环需要确定的主要工作参数有哪些？6.如何确定最佳中间压力？7.蒸发温度、冷凝温度以及容积比的变化对中间压力各有何影响？8.什么是复叠式制冷循环和自复叠式制冷循环？为什么要采用复叠式制冷循环？思考题主讲：李敏制冷原理与设备第四章主讲：李敏制冷原理与设备第四章制冷原理与设备第4章两级压缩及复叠式制冷循环制冷原理与设备第4章两级压缩及复叠式制冷循环本章主要内容和要求1.熟悉采用双级压缩制冷循环的原因；3.熟悉双级压缩制冷循环系统的组成及其热力计算（重点是中间压力的确定）；4.了解复叠式和自复叠式制冷循环原理及计算。2.熟悉双级压缩制冷循环的类型及其特点；本章主要内容和要求1.熟悉采用双级压缩制冷循环的原因；3.熟4.1采用多级蒸气压缩式制冷循环的原因一）单级蒸气压缩式制冷循环的局限性1．压缩机运行时的压力比增大，容积效率下降，实际吸气容积减少，制冷量降低，节流损失增加，制冷系数下降。2．压缩机的排气温度上升。3、吸气压力过低的限制；4、离心机的单级焓增量的限制。二）制冷剂物性的限制1、最高排气温度的限制2、最低蒸发温度的限制3、凝固温度的限制三）采用多级蒸气压缩制冷循环的必要性（1）降低压力比，提高容积效率，降低压缩机的排气温度；（2）减少节流损失4.1采用多级蒸气压缩式制冷循环的原因[例]有一台制冷压缩机，工质R22，相对余隙容积C=余隙容积/工作行程容积=0.048，多变指数m=1.04，TK=40℃，求此时制冷机所能制取的最低温度。解：输气系数的计算公式为：

π为压缩机压力比π=当达到最低蒸发温度，λv=0Qo=0压缩机停止吸气即当tk=40℃pk=15.269bar故最低蒸发压力与之对应的to=-50.5℃，这就是此时蒸发温度的极限值[例]有一台制冷压缩机，工质R22，相对余隙容积C=余隙容积4.2.双级压缩制冷循环分类和特点两级节流制冷双级压缩中间完全冷却中间不完全冷却PkPO两次节流,很少采用一级节流双级压缩制冷循环中间完全冷却中间不完全冷却PkPO一次节流,可以利用压差实现远距离供液,便于调节,应用广泛.中间完全冷却:指低压级排出的气体被冷却成中间压力下干饱和蒸汽。中间不完全冷却:低压级排出的气体只降低温度而未达到干饱和状态，而处于中间压力下的过热蒸汽。4.2.双级压缩制冷循环分类和特点两级节流制冷双级压缩中间采取的中间冷却方式与制冷工质种类有关①对R290,R502采用中间不完全冷却②对R717采用中间完全冷却③对R22采用中间完全或不完全冷却均可采取的中间冷却方式与制冷工质种类有关①对R290,R5021）由冷凝器流出的液体分为两路：

a.经膨胀阀1节流至Pm进入中冷器，利用它的吸热来冷却低压级排气和盘管中高压液体。蒸发了的蒸汽同低压压缩机排气一起进入高压级；b.液体在中冷器盘管中被冷却后，经膨胀阀2节流到P0，在蒸发器中蒸发制冷。2）高低压级压缩机制冷剂流量不相等。高压级冷剂质量流量qm：

4.2.1一级节流、中间完全冷却的双级压缩制冷循环

低压级来qm1

膨胀阀1来qm21、流程和特点（多了压缩机，节流阀和中间冷却器）3）低压级蒸汽进入中冷器中液体内，完全冷却到中间压力下的饱和温度1）由冷凝器流出的液体分为两路：a.经膨胀阀1节流至Pm进中间冷却器的作用1）冷却低压级的排汽；2）使高压液体进一步冷却。中间冷却器的作用1）冷却低压级的排汽；制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件2、压-焓图分析1-2低压压缩机压缩2-3低压压缩机排气在中冷器冷却3-4高压压缩机压缩4-5高压排气在冷凝器冷却冷凝5-6节流阀①中液体节流5-7工质在中冷器中盘管冷却7-8节流阀②节流8-1蒸发器中蒸发吸热2、压-焓图分析1-2低压压缩机压缩3、热力计算及分析1）蒸发器中制冷剂质量流量qmd(h2-h3)+qmd(h5-h7)=(qmg-qmd)(h3-h6)

中冷器热平衡方程因为h5=h6h7=h8

2）高压级的质量流量3、热力计算及分析1）蒸发器中制冷剂质量流量qmd(h高压级吸入的质量流量：3）系统的总耗功率Pth=Pthd+Pthg

高压级吸入的质量流量：3）系统的总耗功率Pt[例]双级氨压缩制冷循环，to=－40℃，Po=0.7171bar,tk=30℃,Pk=11.6693bar，冷凝器出口为饱和液，Pm=2.8928bar,饱和温度-10.1℃，若蒸发器出口为饱和蒸汽，t7=-5℃,（一般t7–t6=5～8℃）,求该循环的理论制冷系数。解：1）画压焓图；h1=1707.7kJ/kgh2=1889.41kJ/kgh3=1749.72kJ/kgh4=1948.12kJ/kg(t4=90.29oC)h5=h6=639.01kJ/kgh7=h8=477.22KJ/kg

3）代公式得εth＝2.835若采用单级压缩，压机排气状态点4/，h4/=2142.87kJ/kg(t4=158.oC)

2）查相应的状态参数氨压焓图[例]双级氨压缩制冷循环，to=－40℃，Po=0.7171小结：双级蒸汽压缩制冷循环与单级循环的计算步骤相似，但计算中各状态点参数的查找显得尤为重要。[练习]

两级氨压缩一级节流中间完全冷却循环，to=-40℃，tk=40℃，无过冷，管路有害过热△t=5℃，Q0＝151KW，MPa，求ε，t4，且求一级压缩时的t4’及ε’小结：双级蒸汽压缩制冷循环与单级循环的计算步骤相似，但计算两级压缩氨制冷机的实际系统图A-低压压缩机B-高压压缩机C-油分离器D-单向阀E-冷凝器F-储液器G-过冷器H-中间冷却器I-浮子调节阀J-调节站K-气液分离器L-蒸发器两级压缩氨制冷机的实际系统图制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件4.2.2.一级节流，中间不完全冷却的两级压缩制冷循环1、特点和流程及与中间完全冷却的区别点区别点：一级排气并不进入到中冷器的液体中，只是与中冷器出气混合后达到冷却；所以没有冷却到中间压力下的饱和温度。4.2.2.一级节流，中间不完全冷却的两级压缩制冷循环1、制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件2、热力计算1）利用中冷器的热平衡求高压机的流量：2）利用蒸汽的混合过程求混合点的焓值：qmd(h6-h8)=(qmg-qmd)(h3-h6）2、热力计算1）利用中冷器的热平衡求高压机的流量：2）利用蒸图7SD2-4F10A两级压缩氟里昂制冷系统图

A－低压压缩机；B－高压压缩机；C１、C２－油分离器；D－冷凝器；E－过滤干燥器；F－中间冷却器；G－蒸发器；H－气液分离器；I１、I２－热力膨胀机；J１、J２－电磁阀

图7SD2-4F10A两级压缩氟里昂制冷系统图

A－低压压一级节流中间不冷却循环一级节流中间不冷却制冷循环一级节流中间不冷却循环4.2.3二级节流两级压缩制冷循环1、二级节流中间完全冷却循环4.2.3二级节流两级压缩制冷循环1、二级节流中间完2、二级节流中间不完全冷却制冷循环

2、二级节流中间不完全冷却制冷循环

4.3两级压缩制冷机的热力计算和温度变动时的特性4.3.1两级压缩制冷机的热力计算制冷工质和循环方式确定，确定工作参数；关键是中间温度的确定。4.3两级压缩制冷机的热力计算和温度变动时的特性4.3.4.3.2两级压缩制冷循环的中间压力1、已经选配好高、低压级压缩机，需通过计算去确定中间压力；需要用试凑法（或作图法）来确定中间压力具体步骤：1）按一定间隔选择若干个中间温度，按所选温度分别进行循环的热力计算，求出不同中间温度下的理论输气量的比值；2）绘制曲线，并在图上画一条等于给定值的水平线，此线与曲线的交点即为所求中间温度（即中间压力）。一般高、低压级理论输气量之比值在1/2--1/3之间，如采用单机双级型压缩机，它们的容积比一般为1:3。用这种方法确定的中间压力不一定是循环的最佳中间压力。4.3.2两级压缩制冷循环的中间压力1、已经选配好高、制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件a.容积比的选择qhg高压级理论输气量（m3/s）；qhd低压级理论输气量（m3/s）；qmg高压级制冷剂的质量流量（kg/s）；qmd低压级制冷剂的质量流量（kg/s）；vg高压级吸气比体积（m3/kg）；vd低压级吸气比体积（m3/kg）；g高压级输气系数；d低压级输气系数a.容积比的选择qhg高压级理论输气量（m3/s）；根据我国冷藏库的生产实践，当蒸发温度t0=-28～-40℃范围内时，容积比的值通常取0.33～0.5之间，即qvtg:qvtd=1:3～1:2。在长江以南地区宜取大些。合理的容积比的选择还应结合考虑其他经济指标。配组双级压缩机的容积比可以有较大的选择余地。如果采用单机双级压缩机，则它的容积比是既定的，容积比的值通常只有0.33和0.5两种。根据我国冷藏库的生产实践，当蒸发温度t0=-28～-40℃范2、按制冷系数最大的原则①根据确定的蒸发压力p0和冷凝压力pk，②在pm（tm）值的上下，按一定间隔选取若干个中间温度tm值。③根据给定的工况和选取的各个中间温度tm分别画出双级缩循环的lgp-h图，确定循环的各状态点的参数，计算出相应的制冷系数。④绘制=f（tm）曲线，找到制冷系数最大值max，由该点对应的中间温度tm2、按制冷系数最大的原则3、拉塞经验公式法对于两级氨制冷循环，拉赛(A.Rasi)提出了较为简单的最佳中间温度计算式：tm=0.4tk+0.6to+3式中，tm,tk和to分别表示中间温度，冷凝温度和蒸发温度，单位均为℃。上式不只适用于氨，在－40～40℃温度范围内，对于R12也能得到满意的结果。3、拉塞经验公式法4.3.3温度变动时制冷机特性双级蒸气压缩式制冷循环的比较分析（1）中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间完全冷却循环的制冷系数小（2）在相同的冷却条件下，一级节流循环要比二级节流循环的制冷系数小1）一级节流可依靠高压制冷剂本身的压力供液到较远的用冷场所，适用于大型制冷装置。2）盘管中的高压制冷剂液体不与中间冷却器中的制冷剂相接触，减少了润滑油进入蒸发器的机会，可提高热交换设备的换热效果。3）蒸发器和中间冷却器分别供液，便于操作控制，有利于制冷系统的安全运行4.3.3温度变动时制冷机特性4.3.3双级蒸气压缩式制冷循环的运行特性分析1.变工况特性（1）蒸发温度的变化对中间压力的影响：4.3.3双级蒸气压缩式制冷循环的运行特性分析1.变工两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性：①随着t0的升高，压力pc和pm都有不断升高，但pm升高得快；②随着t0的升高，压力比σH和σL都不断下降，但σH下降快；③随着t0的升高，压力差（pc-pm）减小，（pm-pe）先逐渐增大而后逐渐减小。两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性：4.4复叠式制冷机循环1、.采用原因：1）蒸发温度必须高于制冷剂凝固点，否则制冷剂无法循环，如NH3凝固点-77.7℃，不能制取更低温。2）.制冷剂To↓Po↓，如R12to=-67℃,Po=0.149bar空气易渗入系统，破坏循环正常运行。3）Po↓V1↑qv↓，势必要求压缩机体积流量很大。2、.使用条件－60~－80℃R22与R13复叠－80~－100℃R22双级与R13复叠－100～－130℃R12单级与R13或R14双级复叠4）对制冷循环压力比的限制5）受活塞式压缩机阀门结构特性的限制4.4复叠式制冷机循环1、.采用原因：1）蒸发温度必须高于3.循环组成

高温部分：中温制冷剂R12、R22R502、R717低温部分：低温制冷剂R13、R14、503C2H4、C2H6进行计算比较容易，当选定蒸发冷凝器的传热温差△t（一般△t＝5～10℃），并确定循环的工作参数后，令高温部分的制冷量＝低温部分的冷凝热量+热损，就可以按两个单级循环进行计算。3.循环组成高温部分：中温制冷剂R12、R22制冷原理与设备(第4章两级压缩制冷-循环)【执行文案】课件图4-10由两个单级系统组成的复叠式制冷机

a)制冷循环系统b)T-s图图4-10由两个单级系统组成的复叠式制冷机普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材——制冷技术与装置设计1个单级压缩和1个双级压缩循环组成的复叠式制冷机

高温部分为两级压缩循环、低温部分为单级压缩循环组成的复叠式制冷循环系统原理图A1—低温部分压缩机；A2—高温部分低压级压缩机；A3—高温部分高压级压缩机；B—冷凝器；J1,J2,J3—节流阀；D1—蒸发器；D2—冷凝蒸发器；E1—低温部分汽-液热交换器；E2—高温部分汽-液热交换器；F—高温部分中间冷却器普通高等学校建筑环境与设备工程