● Hai hệ thống làm lạnh một giai đoạn chu kỳ làm lạnh tầng
● Hệ thống nén hai giai đoạn chu kỳ làm lạnh tầng
● Chu kỳ làm lạnh tầng thứ ba
Theo quan điểm của nhiệt độ thấp dưới -20 ° C, hệ thống chu kỳ làm lạnh tầng được thông qua và lý do sử dụng chu kỳ làm lạnh thác nén hai giai đoạn để có được nhiệt độ thấp:
1. Hạn chế tính chất vật lý nhiệt của chất làm lạnh
Môi chất lạnh nhiệt độ trung bình được sử dụng trong chu kỳ làm lạnh một giai đoạn của máy kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm không đổi về cơ bản là R404A, và nhiệt độ bay hơi của nó là -46,5 ° C (R22 / -40,7 ° C) ở một áp suất khí quyển, nhưng chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt của bình ngưng làm mát bằng không khí thường được thực hiện Khoảng 10 ° C (chênh lệch nhiệt độ giữa thiết bị bay hơi và hộp bên trong theo chu kỳ làm mát không khí cưỡng bức), có nghĩa là chỉ có nhiệt độ thấp -36,5 ° C có thể được sản xuất trong hộp. Tất nhiên, R404A có thể được làm mát bằng cách giảm áp suất bay hơi của máy nén. Nhiệt độ bay hơi thấp nhất của môi chất lạnh giảm xuống -50 °C; do đó, để có được nhiệt độ thấp từ -50 ° C trở xuống, một chu kỳ làm lạnh tầng của môi chất lạnh nhiệt độ trung bình và môi chất lạnh nhiệt độ thấp phải được sử dụng để tạo ra nhiệt độ thấp từ -50 ° C đến -80 ° C. Chất làm lạnh nhiệt độ thấp thường sử dụng R23, có nhiệt độ bay hơi -81,7 ° C dưới một áp suất khí quyển.
2. Giới hạn tỷ lệ áp suất của chu trình làm lạnh hơi nén một giai đoạn
Nhiệt độ bay hơi tối thiểu của tủ lạnh nén hơi một giai đoạn chủ yếu phụ thuộc vào áp suất ngưng tụ và tỷ lệ nén của nó. Áp suất ngưng tụ của môi chất lạnh được xác định bởi loại chất làm lạnh và nhiệt độ của môi trường (như không khí hoặc nước). Trong trường hợp bình thường , Nó nằm trong khoảng 0,7 ~ 1,8Mpa và tỷ lệ nén có liên quan đến áp suất ngưng tụ và áp suất bay hơi. Khi áp suất ngưng tụ không đổi, khi nhiệt độ bay hơi giảm, áp suất bay hơi cũng giảm, do đó tỷ lệ nén tăng lên, điều này sẽ khiến máy nén khi nhiệt độ khí thải tăng lên, dầu bôi trơn trở nên mỏng hơn và điều kiện bôi trơn trở nên tồi tệ hơn. Trong trường hợp nghiêm trọng, sự hình thành carbon và kéo xi lanh có thể xảy ra; mặt khác, sự gia tăng tỷ lệ nén sẽ khiến hệ số phân phối không khí của máy nén giảm và công suất làm mát Giảm, quá trình nén thực tế càng xa quá trình đẳng nhiệt, mức tiêu thụ điện máy nén tăng lên, hệ số làm lạnh giảm và nền kinh tế giảm. Các hiệu ứng sau sẽ xảy ra.
3. Đối với bất kỳ chất làm lạnh nào, nhiệt độ bay hơi càng thấp, áp suất bay hơi càng thấp. Áp suất bay hơi quá thấp đôi khi có thể gây khó khăn cho máy nén hít vào, hoặc cho phép không khí bên ngoài đi vào hệ thống làm lạnh.
4. Khi nhiệt độ bay hơi quá thấp, một số chất làm lạnh thường được sử dụng đã đạt đến nhiệt độ đóng băng, và không thể nhận ra dòng chảy và lưu thông của môi chất lạnh.
5. Áp suất bay hơi giảm, thể tích cụ thể của môi chất lạnh tăng lên, lưu lượng khối lượng của môi chất lạnh giảm và khả năng làm lạnh giảm đáng kể. Để có được công suất làm lạnh cần thiết, khối lượng hút phải được tăng lên, làm cho máy nén quá cồng kềnh.
6. Giới hạn tản nhiệt của cuộn dây máy nén
Khi máy nén một giai đoạn hoạt động, nhiệt độ khoảng -35 ° C, bởi vì cuộn dây của máy nén bị rỗng ở giữa máy nén, gây ra sự cố. Ở -35 ° C, áp suất thấp của máy nén là một giá trị âm, nghĩa là chân không được tạo ra, do đó nhiệt ở đỉnh cuộn dây không thể bị tiêu tan, do đó bề mặt của máy nén rất mát mẻ, nhưng trên thực tế, nhiệt độ bên trong rất cao (vì chân không là môi trường cách nhiệt tốt nhất).
Có thể thấy từ trên, kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm không đổi có thể áp dụng chu trình làm lạnh một giai đoạn hoặc hệ thống chu kỳ làm lạnh tầng cho mô hình -40 ° C, nhưng chu kỳ làm lạnh một giai đoạn dựa vào việc giảm mức độ mở của van mở rộng của máy nén để giảm hạn chế dòng chảy môi chất lạnh được sử dụng để giảm áp suất bay hơi (khoảng 0,7 khí quyển) , do đó có được nhiệt độ bay hơi thấp hơn. Thiết kế này đạt được với chi phí về công suất làm mát của hệ thống (công suất làm mát chỉ khoảng tiêu chuẩn 0,7-0,8), dẫn đến hiệu quả làm lạnh thấp và tăng tải của máy nén, và rất dễ khiến cuộn dây máy nén quá nóng, ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy nén.