En totrinns kompressorkjølesyklus bruker vanligvis to kompressorer, nemlig en lavtrykkskompressor og en høytrykkskompressor.
1.1 Prosessen der kjølemiddelgass øker fra fordampningstrykk til kondenseringstrykk er delt inn i to trinn
Første trinn: Komprimeres til mellomtrykket av lavtrykkstrinnets kompressor først:
Det andre trinnet: Gassen under mellomtrykket komprimeres ytterligere til kondensasjonstrykket av høytrykkskompressoren etter mellomkjøling, og den frem- og tilbakegående syklusen fullfører en kjøleprosess.
Ved lave temperaturer reduserer intercooleren i den totrinns kompresjonskjølesyklusen innløpstemperaturen til kjølemediet i høytrykkstrinnekompressoren, og reduserer også utløpstemperaturen til den samme kompressoren.
Siden den to-trinns kompresjonskjølesyklusen deler hele kjøleprosessen i to trinn, vil kompresjonsforholdet for hvert trinn være mye lavere enn for en-trinns kompresjon, noe som reduserer kravene til utstyrets styrke og forbedrer kjølesyklusens effektivitet betraktelig. Den to-trinns kompresjonskjølesyklusen er delt inn i en mellomliggende komplett kjølesyklus og en mellomliggende ufullstendig kjølesyklus i henhold til de forskjellige mellomliggende kjølemetodene; hvis den er basert på strupingsmetoden, kan den deles inn i en første-trinns strupingsyklus og en andre-trinns strupingsyklus.
1.2 Typer av to-trinns kompresjonskjølemiddel
De fleste totrinns kompresjonskjølesystemer bruker kjølemidler for middels og lav temperatur. Eksperimentell forskning viser at R448A og R455a er gode erstatninger for R404A når det gjelder energieffektivitet. Sammenlignet med alternativer til hydrofluorkarboner er CO2, som et miljøvennlig arbeidsfluid, en potensiell erstatning for hydrofluorkarbonkjølemidler og har gode miljøegenskaper.
Men å erstatte R134a med CO2 vil forringe systemets ytelse, spesielt ved høyere omgivelsestemperaturer. Trykket i CO2-systemet er ganske høyt og krever spesiell behandling av nøkkelkomponenter, spesielt kompressoren.
1.3 Optimaliseringsforskning på totrinns kompresjonskjøling
For tiden er optimaliseringsforskningsresultatene for det totrinns kompresjonskjølesystemet hovedsakelig som følger:
(1) Ved å øke antallet rørrader i intercooleren, kan en reduksjon av antallet rørrader i luftkjøleren øke varmevekslingsarealet til intercooleren, samtidig som luftstrømmen forårsaket av det store antallet rørrader i luftkjøleren reduseres. Når det gjelder innløpet, kan intercoolerens innløpstemperatur reduseres med omtrent 2 °C gjennom forbedringene ovenfor, og samtidig kan luftkjølerens kjøleeffekt garanteres.
(2) Hold frekvensen til lavtrykkskompressoren konstant, og endre frekvensen til høytrykkskompressoren, og endre dermed forholdet mellom gassleveringsvolumet til høytrykkskompressoren. Når fordampningstemperaturen er konstant på -20 °C, er den maksimale COP-verdien 3,374, og det maksimale gassleveringsforholdet som tilsvarer COP er 1,819.
(3) Ved å sammenligne flere vanlige CO2 transkritiske totrinns kompresjonskjølesystemer, konkluderes det med at utløpstemperaturen til gasskjøleren og effektiviteten til lavtrykkstrinnekompressoren har stor innflytelse på syklusen ved et gitt trykk, så hvis man ønsker å forbedre systemeffektiviteten, er det nødvendig å redusere utløpstemperaturen til gasskjøleren og velge en lavtrykkstrinnekompressor med høy driftseffektivitet.
Publisert: 22. mars 2023