復(fù)疊制系統(tǒng)冷的幾個(gè)問(wèn)題

1、<p>　　復(fù)疊制冷系統(tǒng)的幾個(gè)問(wèn)題</p><p>　　黃俊華 曹志洪 韓飛</p><p>　　摘要 針對(duì)目前高低溫試驗(yàn)設(shè)備普遍使用的制冷方式，雙級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行討論,同時(shí)結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，提出優(yōu)化復(fù)疊制冷循環(huán)性能的方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞 復(fù)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(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，軍工、航空、化工、醫(yī)藥、機(jī)械、電子等行業(yè)也得到飛快發(fā)展。復(fù)疊式制冷廣泛用于于這些行業(yè)，低溫系統(tǒng)中所需的復(fù)疊機(jī)組越來(lái)越受到關(guān)注。一臺(tái)設(shè)計(jì)合理的復(fù)疊機(jī)組，不僅能滿足系統(tǒng)降溫的要求，而且能同時(shí)體現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行及長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)復(fù)疊制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考資料比較少，本文結(jié)合筆者設(shè)計(jì)的高低溫試驗(yàn)設(shè)備，對(duì)兩級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探

5、討。</p><p>　　1 兩級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)</p><p>　　圖1是兩級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)原理圖。該系統(tǒng)由兩個(gè)單獨(dú)的制冷系統(tǒng)組成，分別為高溫級(jí)和低溫級(jí)部分。高溫級(jí)部分使用高中溫制冷劑，低溫級(jí)部分使用低溫制冷劑。高溫級(jí)部分系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)是用來(lái)使低溫級(jí)部分系統(tǒng)制冷劑冷凝，用一個(gè)冷凝蒸發(fā)器將兩部分聯(lián)系起來(lái)，它既是高溫級(jí)部分的蒸發(fā)器，又是低溫級(jí)部分的冷凝器。低溫級(jí)部分的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)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(jí)部分制冷劑，然后再由高溫級(jí)部分制冷劑將熱量傳給冷卻介質(zhì)（水或空氣）。</p><p><b>　　2制冷劑的選擇</b></p><p>　　在復(fù)疊系統(tǒng)中，目前應(yīng)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(jí)

7、制冷劑性能參數(shù)[ 1]</p><p>　　表2 低溫級(jí)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(shí)驗(yàn)表明，盡管使用R404A/R23的機(jī)組COP值略低于R22/R13系統(tǒng)，但采用R404A/R23的機(jī)組壓縮機(jī)排氣溫度明顯低于R22/R13系統(tǒng)，有利于壓縮機(jī)的潤(rùn)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(jī)潤(rùn)滑油的凝結(jié)點(diǎn)在 -40 ℃左右[ 2],且多為礦物油,而低溫級(jí)蒸發(fā)器所對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度常達(dá)到-50 ℃～ -85 ℃。若有潤(rùn)滑油進(jìn)入蒸發(fā)器, 一方面可能因低溫造成潤(rùn)滑油的粘度加大,另一方面會(huì)引起凝結(jié)脫蠟現(xiàn)象, 必將影響蒸發(fā)器傳熱效果。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的制冷量逐漸衰減, 嚴(yán)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(jí)系統(tǒng)中設(shè)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(rùn)滑油積聚在蒸發(fā)器內(nèi)[ 3]。</p><p>　　4低溫級(jí)系統(tǒng)排氣冷卻器</p><p>　　高低溫試驗(yàn)設(shè)備溫度從高溫（＞70度）降下來(lái)時(shí)，低溫級(jí)壓縮機(jī)的排氣溫度過(guò)高，只靠缸頂風(fēng)扇冷卻是不夠的，必須安裝低溫級(jí)的排氣冷卻器，這樣不僅能解決排氣

10、超溫問(wèn)題，同時(shí)還能相應(yīng)減輕冷凝蒸發(fā)器的負(fù)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(jí)壓縮機(jī)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(jìn)口和低溫級(jí)高壓管聯(lián)在一起，中間通過(guò)壓力控制器來(lái)控制，膨脹容器出口與低溫級(jí)吸

11、氣管路連接。作用一，停機(jī)時(shí)，由于系統(tǒng)內(nèi)的溫度升高到了環(huán)境溫度, 低溫制冷劑全部氣化成過(guò)熱蒸氣, 高壓側(cè)壓力如果大于壓力控制器的設(shè)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(dòng)時(shí)，膨脹容器可起到平衡低溫部分壓縮機(jī)的排出壓力，避免R23的冷凝壓力過(guò)高。</p><p><b>　　6 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　復(fù)疊機(jī)組因其蒸發(fā)溫度很低, 設(shè)計(jì)中要全面考

12、慮到制冷劑選擇、回油問(wèn)題、冷卻器、膨脹容器的選用等一系列問(wèn)題。筆者就復(fù)疊機(jī)組設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討, 不當(dāng)之處請(qǐng)各位專家指正。</p><p>　　作者簡(jiǎn)介：黃俊華（1982-），男，廣東湛江人，學(xué)士，主要從事制冷設(shè)計(jì)與制造工作。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[ 1] 丁國(guó)良.張春路.趙力.制冷空調(diào)新工