Перейти к содержимому
(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
info@xiron.ru
Telegram - MAX

Двухступенчатые системы

Двухступенчатая система с промежуточным охлаждением газа работает до −60 °C; экономайзер или промсосуд снижают температуру нагнетания и повышают холодопроизводительность.

В системах, где испаритель функционирует при температуре ниже −20 °C, широко используются двухступенчатые или комбинированные системы. Преимущества двухступенчатых комбинированных систем, которые становятся особенно очевидными, когда испаритель функционирует при низких температурах, включают:

  • Улучшенный энергетический кпд из-за мгновенного удаления вскипевших паров при среднем давлении и перегрев всасываемых паров от компрессора низкой ступени перед входом входит в компрессор второй ступени.
  • Улучшенный энергетический кпд, потому что двухступенчатые компрессоры более эффективны по отношению давление нагнетания/давление всасывания, которое ниже, чем у одноступенчатого компрессора.
  • Предотвращение высоких температур нагнетания, типичных для одноступенчатого сжатия. Это важно для возвратно-поступательных компрессоров, но менее важно для винтовых компрессоров с впрыском смазывающего масла.
  • Возможность более низкой объемной скорости потока жидкого хладагента в испарителе, потому что жидкость находится при температуре насыщения при среднем давления, а не давления конденсации, что верно для одноступенчатого цикла.

Схемы

Двухступенчатые
СхемаГде
С промсосудомАммиак
С экономайзеромФреоны, винтовые
Двухступенчатый компрессорВ одном корпусе

Смежная тема — в статье системы с одним хладагентом.

Как рассчитать промежуточное давление двухступенчатой системы?

Промежуточное давление двухступенчатой системы выбирают так, чтобы отношения давлений в обеих ступенях были примерно равны: оно равно среднему геометрическому давлений кипения и конденсации. Это даёт минимальную суммарную работу сжатия и умеренную температуру нагнетания в каждой ступени.

pm = √(p0 · pк)

Пример для R404A: кипение −50 °C (0,82 бар абс.), конденсация +40 °C (18,3 бар абс.). Промежуточное давление — √(0,82 · 18,3) ≈ 3,9 бар абс., ему соответствует температура насыщения около −14 °C. Отношение давлений в каждой ступени — около 4,7 вместо 22 в одной ступени.

Двухступенчатая система: что даёт каждый элемент
ЭлементЧто делает
Промежуточный сосудохлаждает пар после первой ступени и переохлаждает жидкость
Экономайзер у винтового компрессорадополнительный впрыск пара, рост холодопроизводительности
Компрессор низкой ступенибольший объём при меньшем давлении
Компрессор высокой ступенименьший объём, отношение давлений 4–5

Двухступенчатая схема на одном хладагенте работает до −55…−60 °C; ниже хладагент верхних температур слишком разрежен при кипении, и выгоднее каскадная холодильная система. Промышленные низкотемпературные холодильные установки выбирают между двумя схемами по требуемой температуре.

Частые вопросы

До какой температуры работает двухступенчатая система?

Обычно до −60 °C. Ниже давление кипения хладагента верхних температур слишком мало, объём всасываемого пара растёт, и выгоднее переходить на каскад.

Зачем экономайзер?

Снижает температуру нагнетания и повышает холодопроизводительность. Часть жидкости дросселируется до промежуточного давления, переохлаждает основной поток, а пар впрыскивается в компрессор.

Как рассчитать промежуточное давление?

Как среднее геометрическое абсолютных давлений кипения и конденсации: p = √(p₀ · pк). Для R404A при −50 и +40 °C это около 3,9 бар абс., что соответствует насыщению около −14 °C.

Читайте также

Добавить комментарий
Защитный код