De tweetrapscompressorkoelcyclus maakt doorgaans gebruik van twee compressoren, namelijk een lagedrukcompressor en een hogedrukcompressor.
1.1 Het proces waarbij de koelgasdruk stijgt van verdampingsdruk naar condensatiedruk wordt verdeeld in 2 fasen
De eerste trap: Eerst door de lagedruk-trapcompressor samengeperst tot de middendruk:
Tweede fase: na tussentijdse koeling wordt het gas onder de tussenliggende druk door de hogedrukcompressor verder gecomprimeerd tot de condensatiedruk en voltooit de heen-en-weergaande cyclus het koelproces.
Bij het produceren van lage temperaturen verlaagt de tussenkoeler van de tweetraps compressiekoelcyclus de inlaattemperatuur van het koelmiddel in de hogedrukcompressor en verlaagt tevens de uitlaattemperatuur van dezelfde compressor.
Omdat de tweetraps compressiekoelcyclus het gehele koelproces in twee fasen verdeelt, zal de compressieverhouding van elke fase veel lager zijn dan die van eentraps compressie, waardoor de eisen aan de sterkte van de apparatuur worden verlaagd en de efficiëntie van de koelcyclus aanzienlijk wordt verbeterd. De tweetraps compressiekoelcyclus is verdeeld in een tussenliggende volledige koelcyclus en een tussenliggende onvolledige koelcyclus, afhankelijk van de verschillende tussenliggende koelmethoden; indien gebaseerd op de smoormethode, kan deze worden verdeeld in een eerste-fase smoorcyclus en een tweede-fase smoorcyclus.
1.2 Twee-traps compressiekoelmiddeltypen
De meeste tweetraps compressiekoelsystemen kiezen voor koelmiddelen met een gemiddelde en lage temperatuur. Experimenteel onderzoek toont aan dat R448A en R455a goede vervangers zijn voor R404A wat betreft energie-efficiëntie. Vergeleken met alternatieven voor fluorkoolwaterstoffen is CO2, als milieuvriendelijke werkvloeistof, een potentieel alternatief voor fluorkoolwaterstoffen en heeft het goede milieu-eigenschappen.
Maar het vervangen van R134a door CO2 zal de prestaties van het systeem verslechteren, vooral bij hogere omgevingstemperaturen. De druk van het CO2-systeem is vrij hoog en vereist een speciale behandeling van belangrijke componenten, met name de compressor.
1.3 Optimalisatieonderzoek naar tweetraps compressiekoeling
De huidige resultaten van het optimalisatieonderzoek van het tweetraps compressiekoelsysteem zijn hoofdzakelijk als volgt:
(1) Door het aantal buizenrijen in de intercooler te vergroten en het aantal buizenrijen in de luchtkoeler te verminderen, kan het warmtewisselingsoppervlak van de intercooler worden vergroot en tegelijkertijd de luchtstroom, veroorzaakt door het grote aantal buizenrijen in de luchtkoeler, worden verminderd. Terugkerend naar de inlaat, kan door de bovenstaande verbeteringen de inlaattemperatuur van de intercooler met ongeveer 2 °C worden verlaagd en tegelijkertijd het koeleffect van de luchtkoeler worden gegarandeerd.
(2) Houd de frequentie van de lagedrukcompressor constant en verander de frequentie van de hogedrukcompressor, waardoor de verhouding van het gasleveringsvolume van de hogedrukcompressor verandert. Wanneer de verdampingstemperatuur constant is op -20 °C, is de maximale COP 3,374 en de maximale gasleveringsverhouding die overeenkomt met de COP 1,819.
(3) Door een vergelijking van verschillende gangbare CO2 transkritische twee-traps compressiekoelsystemen wordt geconcludeerd dat de uitlaattemperatuur van de gaskoeler en de efficiëntie van de lagedruk-trapcompressor een grote invloed hebben op de cyclus bij een gegeven druk. Als u de systeemefficiëntie wilt verbeteren, is het dus noodzakelijk om de uitlaattemperatuur van de gaskoeler te verlagen en een lagedruk-trapcompressor te selecteren met een hoge bedrijfsefficiëntie.
Plaatsingstijd: 22-03-2023