● To en-trinns kjølesystemer kaskader kjølesyklus
● To-trinns komprimeringssystem kaskadesyklus
● Ternær kaskadesyklus
Med tanke på den lave temperaturen under -20 ℃, blir kaskadekjølesyklussystemet vedtatt, og årsaken til å bruke totrinnskompresjonskaskadekjølesyklusen for å oppnå lav temperatur:
1. Begrensninger på de termiske fysiske egenskapene til kjølemedier
Kjølemediet i middels temperatur som brukes i en-trinns kjølesyklus for maskinen med konstant temperatur og fuktighetstest, er i utgangspunktet R404A, og fordampningstemperaturen er -46,5 ° C (R22 / -40,7 ° C) ved ett atmosfærisk trykk, men varmeoverføringen temperaturforskjellen til den luftkjølte kondensatoren blir vanligvis tatt omtrent 10 ° C (temperaturforskjellen mellom fordamperen og den indre boksen under tvungen luftkjølingssyklus), noe som betyr at bare en lav temperatur på -36,5 ° C kan produseres i boksen. Selvfølgelig kan R404A avkjøles ved å redusere fordampningstrykket til kompressoren. Den laveste fordampningstemperaturen til kjølemediet er redusert til -50 ° C; Derfor, for å oppnå en lav temperatur på -50 ° C og lavere, må en kaskadekjølingssyklus av kjølevæske med middels temperatur og kjølemiddel med lav temperatur brukes til å produsere en lav temperatur på -50 ° C til -80 ° C. Kuldemedier med lav temperatur bruker vanligvis R23, som har en fordampningstemperatur på -81,7 ° C under ett atmosfærisk trykk.
2. Begrensning av trykkforholdet til en-trinns komprimert dampkjølingssyklus
Den minste fordampningstemperaturen til et ett-trinns dampkompresjonskjøleskap avhenger hovedsakelig av kondensasjonstrykket og kompresjonsforholdet. Kondensasjonstrykket til kjølemediet bestemmes av typen kjølemiddel og temperaturen på miljømediet (for eksempel luft eller vann). Under normale omstendigheter er det i området 0,7 ~ 1,8 MPa, og kompresjonsforholdet er relatert til kondensasjonstrykket og fordampningstrykket. Når kondensasjonstrykket er konstant, når fordampningstemperaturen synker, avtar også fordampingstrykket, slik at kompresjonsforholdet øker, noe som vil forårsake kompressoren Når avgasstemperaturen øker, blir smøreoljen tynnere, og smøreforholdene blir dårligere. I alvorlige tilfeller kan karbondannelse og sylindertrekking forekomme; på den annen side vil økningen av kompresjonsforholdet føre til at kompressoren' s luftleveringskoeffisient avtar og kjølekapasiteten reduseres, jo lenger den faktiske kompresjonsprosessen avviker fra den isentropiske prosessen, øker kompressorens strømforbruk, kjølekoeffisienten avtar, og økonomien avtar. Følgende effekter vil forekomme.
3. For ethvert kjølemiddel, jo lavere fordampningstemperatur, desto lavere fordampningstrykk. For lavt fordampningstrykk kan noen ganger gjøre det vanskelig for kompressoren å inhalere, eller la uteluft komme inn i kjølesystemet.
4. Når fordampningstemperaturen er for lav, har noen vanlige kjølemidler nådd frysetemperaturen, og flyt og sirkulasjon av kjølemediet kan ikke realiseres.
5. Fordampingstrykket synker, det spesifikke volumet av kjølemediet øker, massestrømmen til kjølemediet reduseres, og kjølekapasiteten reduseres kraftig. For å oppnå den nødvendige kjølekapasiteten må sugevolumet økes, noe som gjør kompressoren for klumpete.
6. Begrensning av varmespredningen til kompressorspolen
Når en-trinns kompressor fungerer, er temperaturen rundt -35 ℃, fordi kompressorens spole er hul i midten av kompressoren, noe som forårsaker et problem. Ved -35 ℃ er kompressorens lave trykk en negativ verdi, det vil si at det opprettes vakuum, slik at varmen på toppen av spolen ikke kan spres, slik at overflaten på kompressoren er veldig kul, men faktisk er temperaturen inne veldig høy (fordi vakuum er det beste varmeisoleringsmediet).
Det kan sees fra ovenstående at den konstante temperatur- og fuktighetstesten kan vedta en en-trinns kjølesyklus eller et kaskadekjølesyklussystem for -40 ℃-modellen, men en-trinns kjølesyklus er avhengig av å redusere åpningsgraden ekspansjonsventil for kompressoren for å redusere kjølevæskestrømningsbegrensning brukes til å redusere fordampningstrykket (ca. 0,7 atmosfærer), og derved oppnå en lavere fordampningstemperatur. Denne utformingen oppnås på bekostning av systemets kjølekapasitet (kjølekapasiteten handler bare om standard 0,7-0,8), noe som resulterer i lav kjøleeffektivitet og øker kompressorens belastning, og det er lett å forårsake kompressorspolen å overopphetes, noe som påvirker kompressorens levetid.