●Dua sistem pendingin satu tahap siklus pendinginan kaskade
●Siklus pendinginan kaskade sistem kompresi dua tahap
●Siklus pendinginan cascade ternary
Mengingat suhu rendah di bawah -20℃, sistem siklus pendinginan kaskade diadopsi, dan alasan untuk menggunakan siklus pendinginan kaskade kompresi dua tahap untuk mendapatkan suhu rendah:
1. Pembatasan sifat fisik termal zat pendingin
Refrigeran suhu sedang yang digunakan dalam siklus pendinginan satu tahap dari mesin uji suhu dan kelembaban konstan pada dasarnya adalah R404A, dan suhu penguapannya adalah -46,5 °C (R22/-40,7 °C) pada satu tekanan atmosfer, tetapi perpindahan panas perbedaan suhu kondensor berpendingin udara biasanya diambil Sekitar 10 ° C (perbedaan suhu antara evaporator dan kotak dalam di bawah siklus pendinginan udara paksa), yang berarti bahwa hanya suhu rendah -36,5 ° C dapat diproduksi di kotak. Tentu saja, R404A dapat didinginkan dengan mengurangi tekanan penguapan kompresor. Suhu evaporasi terendah dari zat pendingin dikurangi menjadi -50 °C; Oleh karena itu, untuk mendapatkan suhu rendah -50 °C dan di bawahnya, siklus pendinginan kaskade refrigeran suhu menengah dan refrigeran suhu rendah harus digunakan untuk menghasilkan suhu rendah -50 °C hingga -80 °C. Refrigeran suhu rendah umumnya menggunakan R23, yang memiliki suhu penguapan -81,7°C di bawah satu tekanan atmosfer.
2. Batasan rasio tekanan siklus pendinginan uap terkompresi satu tahap
Suhu penguapan minimum dari lemari es kompresi uap satu tahap terutama tergantung pada tekanan kondensasi dan rasio kompresinya. Tekanan kondensasi zat pendingin ditentukan oleh jenis zat pendingin dan suhu media lingkungan (seperti udara atau air). Dalam keadaan normal, Ini berada di kisaran 0,7 ~ 1,8Mpa, dan rasio kompresi terkait dengan tekanan kondensasi dan tekanan penguapan. Ketika tekanan kondensasi konstan, saat suhu evaporasi menurun, tekanan evaporasi juga menurun, sehingga rasio kompresi meningkat, yang akan menyebabkan kompresor. Ketika suhu buang meningkat, minyak pelumas menjadi lebih tipis, dan kondisi pelumasan menjadi lebih buruk. Dalam kasus yang parah, pembentukan karbon dan penarikan silinder dapat terjadi; di sisi lain, peningkatan rasio kompresi akan menyebabkan koefisien pengiriman udara kompresor's menurun dan kapasitas pendinginan menurun, semakin jauh proses kompresi aktual menyimpang dari proses isentropik, konsumsi daya kompresor meningkat, koefisien pendinginan menurun, dan ekonomi menurun. Efek berikut akan terjadi.
3. Untuk setiap refrigeran, semakin rendah suhu penguapan, semakin rendah tekanan penguapan. Tekanan evaporasi yang terlalu rendah terkadang membuat kompresor sulit untuk menghirup, atau memungkinkan udara luar masuk ke sistem refrigerasi.
4. Ketika suhu penguapan terlalu rendah, beberapa zat pendingin yang umum digunakan telah mencapai suhu beku, dan aliran dan sirkulasi zat pendingin tidak dapat direalisasikan.
5. Tekanan penguapan berkurang, volume spesifik zat pendingin meningkat, aliran massa zat pendingin berkurang, dan kapasitas pendinginan sangat berkurang. Untuk mendapatkan kapasitas pendinginan yang dibutuhkan, volume hisap harus ditingkatkan, membuat kompresor terlalu besar.
6. Batasan pembuangan panas dari koil kompresor
Ketika kompresor satu tahap bekerja, suhunya sekitar -35℃, karena koil kompresor berlubang di tengah kompresor, yang menyebabkan masalah. Pada -35℃, tekanan rendah kompresor adalah nilai negatif, yaitu, vakum dibuat, sehingga panas di bagian atas koil tidak dapat dihilangkan, sehingga permukaan kompresor sangat dingin, tetapi sebenarnya, suhu di dalam sangat tinggi (karena vakum adalah media insulasi panas terbaik).
Dapat dilihat dari atas bahwa uji suhu dan kelembaban konstan dapat mengadopsi siklus pendinginan satu tahap atau sistem siklus pendinginan kaskade untuk model -40℃, tetapi siklus pendinginan satu tahap bergantung pada pengurangan derajat pembukaan katup ekspansi kompresor untuk mengurangi pembatasan aliran Refrigeran digunakan untuk mengurangi tekanan penguapan (sekitar 0,7 atmosfer), sehingga memperoleh suhu penguapan yang lebih rendah. Desain ini dicapai dengan mengorbankan kapasitas pendinginan sistem (kapasitas pendinginan hanya sekitar standar 0,7-0,8) , Menghasilkan efisiensi pendinginan yang rendah dan meningkatkan beban kompresor, dan mudah menyebabkan koil kompresor menjadi terlalu panas, yang mempengaruhi umur kompresor.