双级压缩制冷装置

　　双级压缩制冷装置多用于要求冷藏舱温较低的水产运输和加工船。使用双级压缩的目的在于获得低的冷藏温度，以及在蒸发温度较低时，提高制冷装置的经济性。双级压缩制冷装置的管路系统比较复杂，但在蒸发温度较低时，因蒸发压力与冷凝压力相差较大，其压力比超过单级压缩机的允许工作范围，所以就不得不采用双级压缩。

　　双级压缩制冷装置的特点

　　气体的两次压缩可在两台压缩机中进行，但在船舶上，为了减少压缩机的台数，多在同一台多缸压缩机中进行气体的两次压缩。高压级与低压级气缸的数目比例一般为1：2或1：3，视中间压力的大小而定。如用一台八缸压缩机，其中六个缸作为低压级，两个缸作为高压级，是为1：3比例分配。

　　在双级压缩制冷装置中，由于蒸发压力与冷凝压力间差别较大，所以需要解决以下两方面的问题：

　　1．高压级排气温度高，需设法降低；

　　2．因液体制冷剂经膨胀阀降压较大，在进入蒸发器时其中已闪发成气的部分所占比例较大，使制冷剂的单位重量制冷量减少，所以需增加膨胀阀前液体制冷剂的过冷度。

　　为此，在双级压缩系统中，在低压级和高压级之间设置了中间冷却器。在中间冷却器中利用部分或全部液体制冷剂直接蒸发制冷，以降低高压级的吸气温度和将供入蒸发器的液体制冷剂降温，使上面两个问题同时得到解决。

　　常见的中间冷却器种类

　　1．开式中间冷却器——由冷凝器流出的液体制冷剂全部经液位节流阀降压至中间压力后进入中间冷却器后，于是部分制冷剂蒸发吸热，将剩余的大部分液体冷却至与中间压力相对应的饱和温度，使进入膨胀阀的液体制冷剂的过冷度得以加大。由低压级压缩机排出的中间压力过热气体，在进入高压级之前，全部被导至中间冷却器中制冷剂液面之下，当从液面逸出时，已被冷却为饱和蒸气，与液体制冷剂在冷却器中产生的蒸气混合后流出。使进入高压级压缩机的蒸气温度得以降低至中间压力对应的饱和温度。这种中间冷却方式需要注意的是要保证中间冷却器中的液位需稳定，一般液位节流阀按冷却器液位来调节进液量予以保持。

　　由此可知，在这种开式系统中，中间冷却器仿佛是高压级的蒸发器，又起着类似低压级的冷凝器作用。由于液体制冷剂在冷却器中蒸发了一部分，使高压级吸入的蒸气量多于低压级的排气量，所以进入低压级蒸发器制冷的制冷剂量将少于进入高压级冷凝器中凝结的数量。这一部分多余的制冷剂仅在高压级系统中循环，作为中间冷却器中的降温制冷之用。

　　开式中间冷却器的构造简单，仅为一个圆筒而已。可使进入蒸发器的液体制冷剂的温度降得较低为优点，所以用得较广。但因液体压力降至中问压力，减少了膨胀阀前后的压差，故需加大低压级膨胀阀的尺寸。

　　2.闭式中间冷却器——它仅将小部分液体制冷剂经节流阀通往中间冷却器中蒸发制冷，吸收低压级的排气热量。大部分液体制冷剂则经盘管流过中间冷却器，在其中由管外制冷剂液体蒸发而过冷后供至蒸发器。进入中间冷却器的制冷制冷剂量是由液位控制阀按冷却器中的液面高低来控制的。

　　这种系统的优点为进入膨胀阀的液体制冷剂的压力可高于中间压力，但制冷剂的过冷度较小，其温度一般比中间压力的相应饱和温度高5～10℃以上。

　　3.中间喷液法——在F12和F22装置中，因它们的高压级排气温度较氨低，可采用较简单的中间喷液法，这是将少量的液体制冷剂喷入中间管道，来降低高压级的吸气温度，并对供往蒸发器的液体制冷剂过冷。

　　在氨系统中，因氨的潜热较大，解决膨胀阀后的闪发气问题不像F12和F22系统那么重要，所以在用喷液法时，仅对压缩中间气体进行冷却，而不再设为液体过冷用的热交换器。