Divpakāpju kompresora saldēšanas princips

Divpakāpju kompresora saldēšanas ciklā parasti tiek izmantoti divi kompresori, proti, zemspiediena kompresors un augstspiediena kompresors.

1.1 Dzesētājvielas gāzes paaugstināšanās process no iztvaikošanas spiediena līdz kondensācijas spiedienam ir sadalīts 2 posmos

Pirmais posms: vispirms zemspiediena pakāpes kompresors saspiež līdz vidējam spiedienam:
Otrais posms: gāze zem starpspiediena spiediena pēc starpdzesēšanas tiek tālāk saspiesta līdz kondensācijas spiedienam ar augstspiediena kompresora palīdzību, un virzuļcikls pabeidz atdzesēšanas procesu.

Ražojot zemu temperatūru, divpakāpju kompresijas saldēšanas cikla starpdzesētājs samazina aukstumaģenta ieplūdes temperatūru augstspiediena pakāpes kompresorā, kā arī samazina tā paša kompresora izplūdes temperatūru.

Tā kā divpakāpju kompresijas saldēšanas cikls visu saldēšanas procesu sadala divos posmos, katra posma kompresijas pakāpe būs daudz zemāka nekā vienpakāpes kompresijai, samazinot iekārtu izturības prasības un ievērojami uzlabojot saldēšanas cikla efektivitāti. Divpakāpju kompresijas saldēšanas cikls ir sadalīts starpposma pilnā dzesēšanas ciklā un starpposma nepilnīgā dzesēšanas ciklā atbilstoši dažādām starpposma dzesēšanas metodēm; ja tas ir balstīts uz droseļvārsta metodi, to var iedalīt pirmā posma droseļvārsta ciklā un otrā posma droseļvārsta ciklā.

1.2 Divpakāpju kompresijas aukstumaģentu veidi

Lielākā daļa divpakāpju kompresijas saldēšanas sistēmu izvēlas vidējas un zemas temperatūras aukstumaģentus. Eksperimentālie pētījumi liecina, ka R448A un R455a ir labi R404A aizstājēji energoefektivitātes ziņā. Salīdzinot ar fluorogļūdeņražu alternatīvām, CO2 kā videi draudzīgs darba šķidrums ir potenciāls fluorogļūdeņražu aukstumaģentu aizstājējs un tam ir labas vides īpašības.

Taču R134a aizstāšana ar CO2 pasliktinās sistēmas veiktspēju, īpaši augstākās apkārtējās vides temperatūrās, CO2 sistēmas spiediens ir diezgan augsts un prasa īpašu apstrādi ar galvenajām sastāvdaļām, īpaši kompresoru.

1.3 Divpakāpju kompresijas saldēšanas optimizācijas pētījums

Pašlaik divpakāpju kompresijas saldēšanas cikla sistēmas optimizācijas pētījumu rezultāti galvenokārt ir šādi:
(1) Palielinot cauruļu rindu skaitu starpdzesētājā, samazinot cauruļu rindu skaitu gaisa dzesētājā, var palielināt starpdzesētāja siltumapmaiņas laukumu, vienlaikus samazinot gaisa plūsmu, ko rada lielais cauruļu rindu skaits gaisa dzesētājā. Atgriežoties pie ieplūdes atveres, ar iepriekš minētajiem uzlabojumiem starpdzesētāja ieplūdes temperatūru var samazināt par aptuveni 2 °C, vienlaikus garantējot gaisa dzesētāja dzesēšanas efektu.

(2) Zemspiediena kompresora frekvence tiek uzturēta nemainīga, bet augstspiediena kompresora frekvence tiek mainīta, tādējādi mainot augstspiediena kompresora gāzes padeves tilpuma attiecību. Kad iztvaikošanas temperatūra ir nemainīga -20°C, maksimālais COP ir 3,374, un maksimālais gāzes padeves koeficients, kas atbilst COP, ir 1,819.

(3) Salīdzinot vairākas izplatītas CO2 transkritiskās divpakāpju kompresijas saldēšanas sistēmas, tiek secināts, ka gāzes dzesētāja izejas temperatūrai un zemspiediena kompresora efektivitātei ir liela ietekme uz ciklu pie noteikta spiediena, tāpēc, ja vēlaties uzlabot sistēmas efektivitāti, ir jāsamazina gāzes dzesētāja izejas temperatūra un jāizvēlas zemspiediena kompresors ar augstu darba efektivitāti.