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復式制冷在超市保鮮柜中的限制
當需要獲取-6℃以下的低溫時,由于超市保鮮柜制冷劑熱物理特性的限制,會遇到凝固溫度、吸氣壓力過低、吸氣比體積過大等問題。例如中溫制冷劑R717,其標準蒸發溫度ts=-33.4℃、凝固溫度=-77.7℃、臨界溫度te=132.4℃、臨界壓力Pe=11.52MPa,很明顯,它不適于to=-77.7℃以下的制冷循環;
即使是用于to=-33.35 - -77.TC范圍,也會因蒸發壓力低于大氣壓力而使空氣漏入系統的機會增加,同時過低的會影響到往復活塞式壓縮機氣閥的自動開閉特性,使其偏離設計范圍;當吸氣壓力在10 - 16kPa 時,吸氣時難以克服吸氣閥彈簧力,以致壓縮機不能吸氣;
而且氨在-70℃時,飽和蒸氣的比體積為9m3/kg,比其在蒸發溫度-15℃時的飽和蒸氣比體積大18倍。
R22、R134a等其他中溫制冷劑在制取-60℃以下的低溫時都存在類似的問題,因而在這些場合再使用中溫制冷劑是不經濟甚至是不可能的。
如果采用低溫制冷劑,如R23,它的標準蒸發溫度tB=-82.1℃、凝固溫度f=-15yC、臨界溫度te=25.6℃、臨界壓力Pe=4.833MPao與中溫制冷劑相比,雖然在相同的蒸發溫度to下,其蒸發壓力Po可得到較大的提高,制冷劑也沒有凝固的可能。
但是,通常以水和空氣為冷卻介質的單級壓縮蒸氣制冷循環,冷凝溫度tk一般在30 -60℃之間,在這種情況下勢必會造成R23超臨界循環,其超市保鮮柜制冷系統內壓力將遠遠超過允許的1.6MPa安全壓力。
顯然無法采用低溫制冷劑實現單級壓縮蒸氣制冷循環。因此,當需要獲取-60℃以下的低溫時,須采用中溫制冷劑與低溫制冷劑復疊的制冷循環。
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