Mehrstufiges Kühlsystem

Mehrstufige Kühlsysteme sind dort weit verbreitet, wo extrem niedrige Temperaturen erforderlich sind, die jedoch durch die Verwendung eines einstufigen Systems nicht wirtschaftlich hergestellt werden können. Dies liegt daran, dass das Kompressionsverhältnis zu hoch ist, um die zum Verdampfen und Kondensieren des Dampfes erforderlichen Temperaturen zu erreichen. Es gibt zwei Haupttypen solcher Systeme: Kaskaden- und Mehrstufensysteme. Mehrstufiges System verwendet zwei oder mehr Kompressoren, die sich konsistent im selben Kühlsystem befinden. Das Kältemittel wird mit jedem Durchgang dicker Kompressor. Bitte beachten Sie, dass das zweistufige System (Abb. 3.36) eine Temperatur von ca. 65Р'C und drei Stufen von 100VC erreichen kann.

Single-Vapour-Compression-Kühlschränke werden in Kühlhäusern mit einem Bereich von + 10VC-30VC eingesetzt. In diesem System wird auf die Verdampfer Die Wärme wird von der Kälteanlage und der Eisbaueinheit aufgenommen und als Kältequelle genutzt. Die Hitze durch die Kondensator Hochdruckseite.

In Fällen, in denen große Temperatur- und Druckunterschiede zwischen Verdampfer und Kondensator bestehen, arbeiten mehrstufige Dampfkompressionssysteme entsprechend. Wenn beispielsweise die Temperatur des Kühlschranks (dh des Gefrierschranks) unter 30VC liegt, ist ein mehrstufiges Kompressionssystem erforderlich, um ein hohes Kompressionsverhältnis zu verhindern. Einige der Mängel des hohen Kompressionsverhältnisses:

Reduzierung der Effizienz der Komprimierung,
Erhöhen Sie die Temperatur des Kältemitteldampfs im Kompressor und
Der Anstieg des Energieverbrauchs pro Einheit von Kühlprodukten.

Abb. 3.36a ist ein schematisches Diagramm der zweistufigen Dampfkompressionskältemaschine, die Temperaturen unter 30VC (ungefähr bis zu 50VC) bereitstellen kann. Das Ts- und das Log-Ph-Schema sind in Abb. 3.36b und 3.36c dargestellt. Dieses System nutzt auch die Zwischenkühlerluft.

Beispielsweise kann eine dreistufige Kälteanlage eine Temperatur des Verdampfers außerhalb von 100VC liefern. In zwei Stufen wird ein Blockkältemittel in der ersten Stufe verdichtet und nach dem Enthitzen mit Ladeluftkühler in der zweiten Stufe weiter verdichtet. Der Ladeluftkühler wird zwischen zwei Komprimierungsgraden verwendet, um die Komprimierung zu verringern. Mit anderen Worten, ein Booster-Kompressor (erste Stufe) und ein Gas-Flüssigkeits-Ladeluftkühler sind an einer Stufe des Zyklus angebracht. Der Ladeluftkühler unterkühlt den Fluss des flüssigen Kältemittels zum Verdampfer, indem ein Teil des Kältemittels nach der Regelung der ersten Stufe verdampft wird. Das Entspannungsgas wird an einem Zwischenpunkt des Verdichtungsprozesses zurückgeführt, um die Verdichtungseffizienz durch Abkühlen des überhitzten Gases zu verbessern. Nicht nur der Kompressor, sondern auch der Kompressorsatz, der je nach Leistung und Temperatur in jeder Stufe verwendet werden muss. In größeren Systemen mit mehreren Verdampfern und großen Kompressions- (Temperatur-) Koeffizienten hat die Anzahl der Ausbeuten an Ladeluftkühlern und Kompressionsstufen die Effizienz des Systems und folglich das Wachstum des COP erhöht.