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采用复叠式制冷获取低温的方法?

作者: 来源: 日期:2016/7/11 16:33:41 人气:761

我们常用的氨或氟利昂制冷系统冷水机要获得低温,一般采用双级或多级压缩,可以获取-40~-70℃的低温冷冻液。但如果想要获取-70~-120℃的低温冷冻机或低温冷库,就需要采用复叠式冷水机组

随着科研和生产对低温制冷的要求越来越高,如果需要-70~-120℃的低温机组、低温冷库等,由于受到制冷剂本身物理性质的限制,能够达到的低蒸发温度有一定的限度,如R22-80℃时,蒸发压力已经低于0.01MPa,而氨在-77.7℃时已经凝固,不能制取更低的温度。

因此,双级或多级蒸气压缩制冷方式的局限性主要体现在以下几方面:

双级压缩制冷冷水机的制冷温度受制冷剂凝固点的限制不能太低,蒸发温度必须高于制冷剂的凝固点,否则制冷剂无法进行制冷循环。

双级压缩制冷收蒸发压力过低的限制。制冷剂蒸发温度过低,其相应的蒸发压力也非常低,从而导致冷水机的压缩机和系统低压部分在高真空下运行,增加空气渗入的可能性,进而破坏冷水机制冷循环的正常运行。

3、蒸发压力很低则气态制冷剂的比容很大,这将导致冷水机压缩机吸气比容增大,输气系数减小,要制取同样大小的冷量是比需要采用更大尺寸的压缩机。

 4、对于活塞式压缩机,因其阀门自动启闭特性,当吸气压力低于0.01~0.05MPa时,难于克服吸气阀弹簧力,影响机组压缩机的正常工作。

 由于上述原因,所以为了获得低于-70℃的温度,就应采用中温制冷剂与低温制冷剂复叠的制冷循环(如氟利昂R23R1150),采用低温制冷剂的冷水机,虽然能够制取很低的温度,但低温制冷剂的冷凝温度要求很低,用一般的水冷却和空气冷却无法凝结成液体,必须用一种人工冷源来冷凝低温制冷剂。它不能单独工作,需要有另一台冷水机与之联合运行,为低温制冷剂循环的冷凝过程提供冷源,降低冷凝温度和压力,这就出现了同时采用两种制冷剂的制冷系统,即称为复叠式制冷循环,我们称这种机组为复叠式冷水机。

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