Sistema di raffreddamento multistadio

Il sistema di raffreddamento multistadio è ampiamente utilizzato qui, dove sono richieste temperature ultra basse, ma non può essere prodotto economicamente attraverso l'uso di un sistema a stadio singolo. Questo perché il rapporto di compressione è troppo elevato per raggiungere le temperature necessarie per evaporare e condensare il vapore. Esistono due tipi principali di tali sistemi: cascata e multistadio. Il sistema multistadio utilizza due o più compressori che sono costantemente nello stesso sistema di raffreddamento. Il refrigerante sta diventando più denso di vapore mentre passa attraverso ciascuno di essi compressore. Si noti che il sistema a due stadi (Fig. 3.36) può raggiungere una temperatura di circa 65Р'C e tre stadi di 100VC.

I frigoriferi a compressione a vapore singolo sono utilizzati magazzini refrigerati con una gamma di + 10VC-30VC. In questo sistema, sul evaporatore installato all'interno del sistema di refrigerazione e dell'unità strutturale del ghiaccio, come fonte di bassa temperatura, assorbe il calore. Il calore attraverso il condensatore lato alta pressione.

Nei casi in cui esistono grandi differenze di temperatura e pressione tra l'evaporatore e il condensatore, i sistemi di compressione del vapore a più stadi funzionano di conseguenza. Ad esempio, se la temperatura del frigorifero (ad es. Congelatore), inferiore a 30VC, è necessario un sistema di compressione a più livelli per evitare un elevato rapporto di compressione. Alcune carenze dell'elevato rapporto di compressione:

Ridurre l'efficienza della compressione,
Aumentare la temperatura del vapore di refrigerante nel compressore e
L'aumento del consumo di energia per unità di prodotti di refrigerazione.

Fig. 3.36a è un diagramma schematico dell'unità di refrigerazione a compressione a vapore a due stadi, che può fornire temperature inferiori a-30VC (approssimativamente fino a 50VC), e lo schema Ts e log Ph sono mostrati in Fig. 3.36b e 3.36c. Questo sistema utilizza anche l'aria di raffreddamento intermedia.

Ad esempio, un sistema di refrigerazione a tre stadi può fornire una temperatura dell'evaporatore fuori da 100VC. In due fasi viene mostrato un blocco di refrigerante viene compresso nella prima fase e dopo essere stato preriscaldato con intercooler, ulteriormente compresso nella seconda fase. L'intercooler viene utilizzato tra due gradi di compressione per ridurre la compressione. In altre parole, un compressore booster (primo stadio) e un intercooler gas-liquido sono collegati a uno stadio del ciclo. L'intercooler raffredda il flusso di refrigerante liquido verso l'evaporatore mediante parte di evaporazione del refrigerante dopo la regolazione del primo stadio. Il gas flash viene restituito in un punto intermedio nel processo di compressione al fine di migliorare l'efficienza della compressione mediante raffreddamento del gas surriscaldato. Non solo il compressore, ma il set di compressori doveva essere utilizzato in ogni fase, a seconda della potenza e della temperatura. In sistemi più grandi con evaporatori multipli e coefficienti di compressione (temperatura) elevati, il numero di rese intercooler e stadi di compressione ha aumentato l'efficienza del sistema e, di conseguenza, la crescita del COP.