一級節流中間完全冷卻的雙級壓縮制冷循環是目前活塞式、螺桿式等制冷機最常用的雙級壓縮制冷循環形式,使用氨制冷劑,其制冷循環原理圖及相應的lgp-h圖如圖2-8所示。
一級節流中間完全冷卻的雙級壓縮制冷循環的工作過程如下:來自蒸發器的制冷劑蒸氣(狀態1點)被低壓級壓縮機吸入,由蒸發壓力p0壓縮至中間壓力pm(狀態2點),進入中間冷卻器,在中間冷卻器中與中間壓力下的該制冷劑飽和液體混合,由過熱蒸氣冷卻成為中間壓力Pm下的飽和蒸氣(狀態3點),同時中間冷卻器中部分飽和液體吸熱汽化。冷卻后的低壓級排氣與中間冷卻器內產生的制冷劑燕氣一起進入高壓級壓縮機,被壓縮至冷凝壓力Pk(狀態4點),排出后進人冷凝器,在冷凝器中被冷卻冷凝成飽和液體(狀態5點)。冷凝器出來的制冷劑液體分成兩路:主要一路液體經中間冷卻器的盤管內放出熱量,過冷后(狀態7點)經節流閥A直接節流至蒸發壓力P0(狀態8點),進入蒸發器汽化吸熱制冷;另一路液體(少部分)(狀態5點)經節流閥B由冷凝壓力p、節流至中間壓力pm(狀態6點)后進入中間冷卻器,利用這部分制冷劑的汽化來冷卻低壓級壓縮機排入中間冷卻器的過熱蒸氣和使中間冷卻器盤管中的高壓制冷劑液體過冷,然后與低壓級排氣和節流時閃發的氣體一起進入高壓級壓縮機。從以上循環過程可知,高、低壓縮機的制冷劑循環量不相同,高壓壓縮機的流量大于低壓壓縮機的流量。
從圖2-8的壓焓圖中,可以直接看出,雙級壓縮循環比單級循環在蒸發溫度較低的情況下,有很大的改善。
①系統的壓力比由單級壓力比Pk/P。降為高壓級Pk/Pm和低壓級Pm/P0,大大降低了壓力比。②壓縮機的排氣溫度由單級壓縮的減降低到高壓級t4和低壓級t2。③由于進入蒸發器的制冷劑節流前在中間冷卻器中已充分預冷,所以節流后產生的閃發蒸氣減少,單位質量制冷量提高。