兩級壓縮制冷循環(huán)按其節(jié)流和中間冷卻方式的不同可分為以下五類:
兩級壓縮一級節(jié)流①中間完全冷卻循環(huán)②中間不完全冷卻循環(huán)③中間不冷卻循環(huán) 兩級壓縮兩級節(jié)流④中間完全冷卻循環(huán)⑤中間不完全冷卻循環(huán)
一級節(jié)流是指進入蒸發(fā)器的制冷劑是由冷凝壓力直接節(jié)流降壓到蒸發(fā)壓力。其優(yōu)點為節(jié)流前過冷度較大,可以利用其較大的壓力差實現(xiàn)遠距離或高位差供液,便于調(diào)節(jié)。目前大多數(shù)兩級壓縮制冷循環(huán)的節(jié)流方式是一級節(jié)流。
兩級節(jié)流是指進入蒸發(fā)器的制冷劑先由冷凝壓力節(jié)流降壓到中間壓力,再由中間壓力節(jié)流降壓到蒸發(fā)壓力。由于高壓制冷劑液體先由冷凝壓力節(jié)流降壓到中間壓力,產(chǎn)生的濕蒸汽在中間冷卻器分成兩部分,少部分飽和液體提供中間冷卻所需冷量成為蒸汽,與節(jié)流閃發(fā)蒸汽混合;大部分中間壓力下的飽和液體再一次節(jié)流,由中間壓力節(jié)流降壓到蒸發(fā)壓力,進入蒸發(fā)器。這樣,節(jié)流進入蒸發(fā)器的制冷劑干度較小,減小了節(jié)流過程的不可逆損失。
中間完全冷卻是指將低壓級壓縮機的排氣,冷卻成飽和蒸汽,即高壓級壓縮機吸入中間壓力下的飽和蒸汽。
中間不完全冷卻循環(huán)是指將低壓級壓縮機的排氣進行冷卻,使其溫度降低,但并未達到飽和蒸汽狀態(tài),仍是過熱蒸汽,即高壓級壓縮機吸入中間壓力下的過熱蒸汽。
兩級壓縮制冷循環(huán)采用哪一種中間冷卻方式,取決于制冷劑的種類,對于單級壓縮循環(huán),R290, R744等制冷劑采用回熱循環(huán)有利,壓縮機應吸入過熱蒸氣,而R717等制冷劑采用回熱循環(huán)不利,壓縮機應吸入飽和蒸汽。根據(jù)此道理,對于兩級壓縮循環(huán)可以得出如下結(jié)論:對于R290、 R744等制冷劑應采用中間不完全冷卻循環(huán);對于R717等制冷劑應采用中間完全冷卻循環(huán);而R22介于兩者之間,可以采用中間不完全冷卻循環(huán),也可以采用中間完全冷卻循環(huán)。在冷藏運輸裝置中,為了盡可能的簡化系統(tǒng)與設備,在壓縮終溫不過高的條件下,可以采用中間不冷卻循環(huán)。
在兩級壓縮、一級節(jié)流循環(huán)中,如在中間冷卻器中,對即將節(jié)流進入蒸發(fā)器的高壓制冷劑流體再進行一次過冷,然后再節(jié)流進入蒸發(fā)器,稱為流體再過冷,由于流體過冷對循環(huán)總是有利的,因此在兩級壓縮一級節(jié)流循環(huán)中,總是采用流體再過冷。