【摘要】：由于單級壓縮制冷循環(huán)受限于壓縮比等因素的限制,蒸發(fā)溫度一般不會低于-30℃;當需要更低的溫度時,就需要使用雙級壓縮或復(fù)疊循環(huán)制冷系統(tǒng),以此來克服由壓縮比過高帶來的排氣溫度過高、容積效率降低、性能系數(shù)下降等一系列問題。因此,雙級壓縮和復(fù)疊制冷系統(tǒng)在制取低溫環(huán)境和冷凍冷藏中具有很好的發(fā)展前景。本文主要內(nèi)容如下:一、對比現(xiàn)階段國內(nèi)外雙級壓縮及復(fù)疊循環(huán)制冷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀可看出,雙級壓縮及復(fù)疊循環(huán)中壓縮機目前多采用定排氣量。當系統(tǒng)運行工況發(fā)生變化,偏離設(shè)計工況時,系統(tǒng)性能系數(shù)降低;同時在定頻壓縮機組成的系統(tǒng)中,多采用開停機的方式來維持系統(tǒng)目標溫度,造成頻繁啟動耗電量增大,縮短系統(tǒng)使用壽命。本課題針對這些問題,通過對比雙級壓縮的四種循環(huán)同復(fù)疊循環(huán)的性能系數(shù),以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu),得出使用復(fù)疊循環(huán)具有一定的優(yōu)越性的結(jié)論。二、對復(fù)疊循環(huán)進行理論分析可以發(fā)現(xiàn):當工況不變,若級間容量比(高低溫級壓縮機吸氣口體積流量之比)增大,則中間溫度逐漸降低,系統(tǒng)COP先增大后減小,存在最優(yōu)的系統(tǒng)級間容量比使得COP最大;級間容量比保持固定不變時,中間溫度隨系統(tǒng)蒸發(fā)溫度的降低逐漸降低;隨著系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度上升,最大COP所對應(yīng)的最優(yōu)級間容量比也逐漸增大;蒸發(fā)溫度改變10℃,對應(yīng)的最優(yōu)級間容量比變化0.1左右。三、通過理論分析,我們設(shè)計出了變流量雙級壓縮及復(fù)疊系統(tǒng)課題,復(fù)疊系統(tǒng)高低溫級均使用R410A制冷劑,通過管路閥門的開啟配合可以實現(xiàn)由復(fù)疊系統(tǒng)向雙級壓縮的轉(zhuǎn)換,課題采用兩臺直流變頻渦旋壓縮機配合電子膨脹閥,通過PLC與變頻器調(diào)節(jié)壓縮機調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行,保證系統(tǒng)能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)輸氣量,從而當工況發(fā)生改變時使系統(tǒng)能夠在COP最佳的狀態(tài)下運行。四、實驗中選取蒸發(fā)溫度-40℃~-45℃,冷凝溫度30℃,在實驗的過程中保持低溫級壓縮機頻率為60Hz不變,高溫級壓縮機每次調(diào)節(jié)3Hz,待系統(tǒng)穩(wěn)定運行15分鐘后進行數(shù)據(jù)測量,通過熱平衡法測量實驗臺的制冷量,統(tǒng)計并計算出不同工況下系統(tǒng)的性能系數(shù)。本課題基于復(fù)疊循環(huán)制冷特性的理論分析、系統(tǒng)設(shè)計及實驗研究為前提,能夠?qū)崿F(xiàn)提高制冷效率、減小溫度波動等目的,同時可以為復(fù)疊循環(huán)及雙級壓縮系統(tǒng)的研究提供理論及數(shù)據(jù)依據(jù)。
[Abstract]:Since the single-stage compression refrigeration cycle is limited by factors such as compression ratio, the evaporation temperature is generally not lower than -30 鈩，

本文編號：2277931