【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、性能系數下降等一系列問題。因此,雙級壓縮和復疊制冷系統(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。本文主要內容如下:一、對比現階段國內外雙級壓縮及復疊循環(huán)制冷系統(tǒng)的發(fā)展現狀可看出,雙級壓縮及復疊循環(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,偏離設計工況時,系統(tǒng)性能系數降低;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)同復疊循環(huán)的性能系數,以及系統(tǒng)結構,得出使用復疊循環(huán)具有一定的優(yōu)越性的結論。二、對復疊循環(huán)進行理論分析可以發(fā)現: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所對應的最優(yōu)級間容量比也逐漸增大;蒸發(fā)溫度改變10℃,對應的最優(yōu)級間容量比變化0.1左右。三、通過理論分析,我們設計出了變流量雙級壓縮及復疊系統(tǒng)課題,復疊系統(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由復疊系統(tǒng)向雙級壓縮的轉換,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與變頻器調節(jié)壓縮機調節(jié)系統(tǒng)運行,保證系統(tǒng)能夠實時調節(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節(jié)3Hz,待系統(tǒng)穩(wěn)定運行15分鐘后進行數據測量,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。本課題基于復疊循環(huán)制冷特性的理論分析、系統(tǒng)設計及實驗研究為前提,能夠實現提高制冷效率、減小溫度波動等目的,同時可以為復疊循環(huán)及雙級壓縮系統(tǒng)的研究提供理論及數據依據。
[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