複疊式製冷原理

複疊（dié）式製冷，是指用兩種或兩種以上的製冷劑，由兩個或兩個以上（shàng）的單級（或雙級）壓縮（suō）製（zhì）冷循環係統組成的製冷裝置。一般用於-120℃∽-60℃的低溫設施，比如超低溫的冷庫，快速凍結工藝設施（shī），需要超（chāo）低溫工藝的生物（wù）及化學工業領域、低溫箱等。

複疊式製冷係統與循環原理圖

兩個單（dān）級係統組成的複疊（dié）式製冷機

三個（gè）單級壓縮循環組成（chéng）的複疊式製冷機

常見（jiàn）的複疊式製冷（lěng）裝置，係統結構上分為高溫級部分（fèn）和（hé）低溫級部分（fèn）。其（qí）中高溫部分（fèn）用（yòng）的是中溫製冷（lěng）劑，低溫（wēn）部分用的（de）是低溫製冷劑。高溫部（bù）分的製冷劑蒸發（fā）使（shǐ）低溫（wēn）部分的（de）製冷劑冷凝，兩個部分用一個冷凝蒸發器連接起來（lái）形成一個整體。冷凝蒸（zhēng）發器既是高溫部分的蒸發器，也是低溫部分的冷凝器。示（shì）例圖如（rú）下：

一、低溫級部分：來自蒸發器的低溫製冷劑氣體，經過低溫級回熱器後，再經過低溫級壓縮機壓縮後進入油分，低溫製冷劑中的潤滑油在油分中（zhōng）大部分被分離出來，潤滑油返回（huí）壓縮機，含（hán）油量很少（shǎo）的製冷劑（jì）氣體進入預冷器中被預冷，然後進入冷凝蒸發器中。在冷凝蒸發器中，低溫製冷劑放出的熱量被高溫製冷劑（jì）吸收，高溫製（zhì）冷劑蒸發的同時（shí），低溫製冷劑冷凝，冷凝後的低溫製冷劑經過幹燥過濾器（qì）、低溫級回熱器，再經過節流閥進入蒸發器（qì）中，完成一個製冷循環。

二、高溫（wēn）級部分：在冷（lěng）凝蒸發器中吸熱後蒸發的高溫製冷劑氣（qì）體，被高溫級壓縮（suō）機（jī）吸入壓縮後進（jìn）入風冷冷凝器中冷（lěng）凝，放出（chū）熱量給冷卻介質，冷凝後的高溫製冷劑液體進入儲液器，然（rán）後經過幹燥過濾器、節流（liú）閥進入冷凝（níng）蒸（zhēng）發器中，完成一（yī）個製冷循環。

不同於普通的單級壓縮製冷裝置，複（fù）疊式（shì）製冷裝置有兩個特殊的組件，冷凝蒸發器和膨脹容器。其中：

一、冷凝蒸發器：一般（bān）是采用套管式換熱器（qì）或板式板式換熱器。用套管式換熱（rè）器做冷凝蒸發（fā）器時，通常為管內蒸發（fā），管間冷凝（níng）。即（jí）高溫部分的製冷劑在管內蒸（zhēng）發，低溫部分的製冷劑在管間冷凝。用板式換熱（rè）器做冷凝蒸發器時（shí），一般在高溫級的製冷劑入口裝有製冷劑液體分配器，使液體製（zhì）冷劑均勻流入（rù）各通道（dào）。

二（èr）、膨脹容器：當複疊式製冷裝置停止運行後，係統各部分的溫度會逐（zhú）漸（jiàn）上升，低溫製冷劑會汽化成為蒸汽，壓力不斷上升（shēng）。由於製冷裝置中的其他部件和管路有一定的（de）極限承（chéng）壓能力，為防止壓力上升超出極限值，故在低溫部分安裝膨脹容器，當壓力達到一（yī）定數（shù）值時，壓力控製閥自動開啟，使一部分製冷劑進入膨脹容器，限製（zhì）係統內的（de）壓（yā）力不會過高。

啟動複疊式製冷裝置時，一般是先啟動（dòng）高溫部分，再（zài）啟動低溫（wēn）部分。操作時應嚴格按照（zhào）廠家的（de）要求進行操作。

複疊式製冷VS兩級壓縮