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1、单级压缩缩机与双双级压缩缩机在超超市应用用中的比比较摘要：单单级压缩缩机与双双级压缩缩机的结结构不同同，制冷冷温度覆覆盖的范范围也不不同，使使用场合合应该有有所区别别。对于于大型超超市常用用的-332-388蒸发温温度，虽虽然单双双级压缩缩机都能能运行，但但实际效效果却不不同。本本文从性性能,成成本和可可靠性等等方面，对对单级压压缩机和和双级压压缩机在在大型超超市食品品冷冻冷冷藏中的的应用效效果进行行了分析析比较。关键词：单级压压缩机；双级压压缩机；超市冷冷冻冷藏藏Comppariisonn off Siinglle-sstagge CComppresssorrs VVerssus 2-sst
2、agge CComppresssorrs IIn SSupeermaarkeet AAppllicaatioonJet Hann Joee HeealyyEmeersoon CClimmatee Teechnnoloogiees, Hoong KonngAbsttracct: Siinglle-sstagge aand 2-sstagge ccomppresssorrs aare verry ddifffereent in strructturee, aand thee raangees oof ttempperaaturre ttheyy cooverr arre nnot ideentii
3、call, aappllicaatioons of thhesee twwo ccomppresssorrs sshouuld theerefforee bee diiscrrimiinatted. Allthooughh booth commpreessoors cann bee ussed forr suuperrmarrkett foood preeserrvattionn att evvapoorattingg teempeeratturee off 332-388, thhe rresuultss arre ddifffereent. Annalyysiss off thhe ppe
4、rfformmancces, coostss annd rreliiabiilittiess off booth commpreessoors in apppliccatiionss too suuperrmarrkett iss caarriied outt inn thhis papper.Key worrds: SSinggle-staage commpreessoor; 2-sstagge ccomppresssorr; SSupeermaarkeet ccoldd prreseervaatioon1. 引引言 随着着大型超超市在国国内大中中城市的的快速普普及，超超市食品品冷冻设设备及
5、应应用问题题已成为为业内人人士比较较关注的的一个话话题。 由于于超市低低温柜所所需蒸发发温度在在322338之间，属属于比较较低的温温度范畴畴。有人人就建议议使用单单机双级级压缩机机（以下下简称双双级压缩缩机），并并认为双双级压缩缩机制冷冷量大，效效率高。实实际情况况要复杂杂一些。回顾西方方发达国国家的超超市冷冻冻业变化化，就不不难看出出其中的的问题。上上世纪八八十年代代中后期期，随着着对环境境保护的的关注，欧欧美国家家以及澳澳大利亚亚等纷纷纷停止使使用R5502制制冷剂，改改用R22。由由于R222排气气温度高高，为了了保证足足够的蒸蒸发温度度（33238），当当时只能能选择双双级压缩缩机。
6、九九十年代代中后期期，环保保制冷剂剂R4004A以以及POOE润滑滑油等技技术被认认可后，他他们纷纷纷放弃了了R222双级压压缩机，再再次采用用了单级级压缩机机，并开开始使用用环保制制冷剂RR4044A。在此背景景下，国国内超市市热衷于于双级压压缩机的的现象已已经开始始变化，而而部分外外资大超超市也明明确要求求使用RR4044A环保保制冷剂剂和高效效单级压压缩机。 本文文针对大大超市食食品冷冻冻应用，从从排气温温度，制制冷量，CCOP，成成本，可可靠性等等方面， 对单双双级压缩缩机进行行比较分分析，以以供参考考。2. 排排气温度度 对于于普通回回气冷却却型单级级压缩机机，如果果系统工工质为RR
7、22，当当冷凝温温度为554.44, 蒸蒸发温度度为-440时，压压缩比为为21。如如果压缩缩机回气气温度为为20，理论论排气温温度将高高达1993（排气气管上测测得的温温度约为为1600）。如如此高的的排气温温度会引引起润滑滑油焦化化，直接接威胁到到压缩机机运动件件的正常常润滑和和电机寿寿命。双级压缩缩机的出出现，解解决了低低温制冷冷时压缩缩机压缩缩比过大大和排气气温度过过高这一一问题。phG GF FE E D DA A C B图1 单单双级级制冷系系统压焓焓图 双级级压缩机机的气体体压缩是是分两步步（图11中ABB，CDD）在两两个气缸缸（低压压气缸及及与高压压气缸）中中完成的的。于是是
8、，在两两级气缸缸连接管管路中喷喷入中温温液态制制冷剂，冷冷却低压压气缸排排气，即即降低高高压气缸缸吸气温温度（图图1中BBC），是是降低排排气温度度的有效效方法。中中温冷凝凝液来自自冷凝器器，并经经中温膨膨胀阀降降压降温温，才可可以喷入入高低压压气缸间间的连接接管。显显然，系系统蒸发发温度越越低，压压缩比越越大，用用于控制制排气温温度的中中温冷凝凝液体量量就会越越大，对对系统效效率影响响也就越越大。 对于于上文中中的工况况，如果果采用双双级压缩缩机，则则理论排排气温度度为1226（排气气管上测测得的温温度约为为1000），比比普通单单机压缩缩机低了了67。这样样的排气气温度是是比较理理想的。其
9、实，单单级压缩缩机同样样可以利利用喷液液技术，将将液体喷喷入吸气气管路或或压缩机机吸气腔腔控，从从而制排排气温度度。带有有喷液管管路的单单级压缩缩机不但但可以很很好地覆覆盖超市市所需温温度，而而且结构构简单。 使用用R4004A后后，单级级压缩机机不用喷喷液就可可以工作作在338甚至更更低温度度。 喷液技技术和RR4044A的采采用，使使双级压压缩机失失去了排排气温度度低的优优势。3. 过过冷度 众所周周知，液液体过冷冷度能有有效增加加系统制制冷量，而而且冷量量的增加加与过冷冷度呈正正比，与与压缩机机种类和和结构无无关。随着蒸发发温度的的降低，制制冷量剧剧烈降低低。这时时由液体体过冷而而引起的
10、的制冷量量占系统统制冷量量的比重重迅速升升高(图图1,22)。因因此，低低温下增增加液体体过冷度度就显得得格外有有效。 图22 过冷冷器对双双级压缩缩机冷量量的贡献献 于是是，双级级压缩机机常常带带有一个个与之毫毫无关系系的配件件过冷冷器。过过冷器是是冷凝器器的补充充，它通通过消耗耗（蒸发发）一小小部分制制冷剂，使使其余制制冷剂温温度明显显降低。图3 过冷冷器消耗耗的液体体及产生生的过冷冷度 通通过消耗耗冷凝液液，过冷冷器可以以为系统统增加相相当可观观的过冷冷度。从从图3可以看看出，当当蒸发冷凝温温度分别别为440440，回气气温度为为25时，谷谷轮255Hp双双级压缩缩级的过过冷器产产生的液
11、液体过冷冷度高达达28，此时时过冷器器消耗的的冷凝液液占系统统冷凝液液的比例例高达117%。由由过冷而而蓄积的的冷量(显热)占系统统制冷量量的211%(图2).值得注意意的是，过过冷器在在增加双双级压缩缩机制冷冷量的同同时，也也明显增增加了冷冷凝热。因因此带过过冷器的的双级压压缩机系系统需要要更大的的冷凝面面积。遗遗憾的是是，人们们往往注注意不到到这个问问题，而而是根据据经验按按照压缩缩机名义义功率（匹匹数）选选配冷凝凝器, 其结果果可想而而知。4. 制制冷量与与COPP 理论论上讲，制制冷量不不应包括括液体因因过冷而而蓄积的的那部分分冷量。因因此，在在实际比比较制冷冷量时，应应该排除除过冷度
12、度的影响响，即在在无过冷冷度时进进行比较较。图4，55显示了了无过冷冷度时，使使用R222的谷谷轮单级级蝶阀压压缩机（DD4DL115000）与双双级压缩缩机（DD6TAA15500），以以及使用用R4004A后后，单级级蝶阀压压缩机（DD4DLL-1550X）的的制冷量量和COOP，他他们的名名义输入入功率都都是155Hp。显显然，RR22双双级压缩缩机与单单级压缩缩机制冷冷量相当当；而使使用R4404AA后，单单级压缩缩机制冷冷量明显显提高，远远远超过过R222双级压压缩机（图图4）。图4单双双级压缩缩机制冷冷量比较较无过冷度度时，双双级压缩缩机不仅仅在制冷冷量上没没有优势势，在CCOP方
13、方面更是是大大低低于单级级压缩机机（图55）。这这就意味味着，获获得相同同的制冷冷量，需需要消耗耗更多的的能源，并并且支付付更多的的电费。图5 单双双级压缩缩机COOP比较较 需要要提醒的的是，与与R222压缩机机不同，RR4044A单级级压缩机机排气温温度一般般不高，无无需喷液液冷却装装置就可可应用于于超市低低温柜。5. 成成本制冷系统统的成本本可分为为固定成成本和运运行成本本。双级级压缩机机的价格格明显高高于单级级压缩机机，双级级压缩机机需要配配更大的的冷凝器器，因此此选用双双级压缩缩机系统统的固定定成本比比较高。然然而，对对于大型型超市冷冷冻系统统而言，压压缩机固固定成本本只是一一小部分
14、分，每年年仅压缩缩机产生生的电费费这一项项开支就就是固定定成本的的几倍。本本文对压压缩机的的耗电做做了详细细的计算算。 年年耗电量量计算利利用了艾艾默生环环境优化化技术软软件SEELECCT，并并根据上上海地区区的气温温，模拟拟上海地地区的大大超市而而进行的的。计算算中设定定：冷负负荷是压压缩机制制冷量的的90，回气气温度225；双级级压缩机机液体过过冷度00，单级级过冷度度5；R222系统统冷凝温温度与环环境（冷冷却水）温温差100，R4404AA系统为为8；最低低冷凝温温度为225。电费费是按11.000元/kkWh计计算的。 图图6给出出了三种种R222单级和和双级压压缩机在在不同蒸蒸发温度度下的年年电费开开支。从从图中可可以看出出，当蒸蒸发温度度为440时，一一台255Hp的双双级压缩缩机年电电费开支支高达88万元，远远远高于于压缩机机的成本本。图6 双双级压缩缩机的年年电费开开支 不不同压缩缩机的制制冷量不不同，比比较运行行成本更更为有效效的方法法是按照照单位制制冷量比比较压缩缩机的年年电费开开支。 图图7给出出了R222单级级和R222双级级压缩机机的单位位制冷量量年电费费开支。DD4DLL-15500和和D4DDT-222000是谷轮轮15HHp和222Hpp单级蝶蝶阀压缩缩机；DD6TAA
