复叠与双级压缩系统的模拟对比分析

为了探究双级压缩制冷系统和复叠式制冷系统在低温环境下运行的可行性和经济性,在冷凝温度30℃,蒸发温度-20℃~-50℃工况下,通过EES模拟,将四种双级压缩循环方式分别与复叠式循环方式进行对比分析。研究表明:在蒸发温度从-20℃降到-50℃的工况下,同蒸发温度下,复叠循环系统的COP比一次节流中间完全(不完全)冷却循环系统的COP高20%,对于一次节流中间完全(不完全)冷却循环与复叠循环,系统COP都降低50%;对于二次节流中间完全(不完全)冷却循环与复叠循环,在同蒸发温度下,复叠循环系统的COP与二次节流中间完全冷却循环系统的COP相差不大,复叠循环系统的COP低于二次节流中间不完全冷却循环系统的COP,但二次节流的两个节流阀口径大,难协调并且系统回油不均,无法长期稳定运行。因此,在低温工况下(-20℃~-50℃)复叠循环相比于双级压缩循环具有更高的节能性、可行性。     

复叠式制冷系统性能的模拟分析

为提高制冷系统运行性能、优化系统结构设计,用EES软件对可实现复叠与双级压缩转换的制冷系统进行模拟分析,分析对比了复叠循环与双级压缩循环、级间容量比及高温级频率对复叠循环的影响。结果表明:蒸发温度对复叠循环和双级压缩循环系统COP的影响都很大,且蒸发温度较低工况下,应选用复叠循环以提高系统COP。对于复叠循环:蒸发温度和冷凝温度一定,随级间容量比的增加,复叠式制冷系统的中间温度降低,级间容量比与冷凝温度一定,蒸发温度每上升1℃,系统的中间温度增加1.5℃;当工况一定时,系统COP随级间容量比的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,故对于固定工况下的复叠式制冷系统存在一个使系统COP最优的级间容量比;随高温级频率增大,系统的级间容量比减小,系统的COP先增大后缓慢减小,在达到最佳COP后,系统运行稳定。