दो-चरणीय कंप्रेसर प्रशीतन सिद्धांत

दो-चरणीय कंप्रेसर प्रशीतन चक्र में आमतौर पर दो कंप्रेसर का उपयोग किया जाता है, अर्थात् एक कम दबाव वाला कंप्रेसर और एक उच्च दबाव वाला कंप्रेसर।

1.1 रेफ्रिजरेंट गैस के वाष्पीकरण दाब से संघनन दाब तक बढ़ने की प्रक्रिया को 2 चरणों में विभाजित किया गया है।

पहला चरण: निम्न दबाव चरण कंप्रेसर द्वारा पहले मध्यवर्ती दबाव तक संपीड़ित किया जाता है:
दूसरा चरण: मध्यवर्ती शीतलन के बाद, मध्यवर्ती दबाव के अंतर्गत गैस को उच्च दबाव वाले कंप्रेसर द्वारा संघनन दबाव तक और संपीड़ित किया जाता है, और यह प्रत्यावर्ती चक्र प्रशीतन प्रक्रिया को पूरा करता है।

कम तापमान उत्पन्न करते समय, दो-चरणीय संपीड़न प्रशीतन चक्र का इंटरकूलर उच्च दबाव चरण कंप्रेसर में रेफ्रिजरेंट के प्रवेश तापमान को कम करता है, और साथ ही उसी कंप्रेसर के डिस्चार्ज तापमान को भी कम करता है।

दो-चरणीय संपीडन प्रशीतन चक्र संपूर्ण प्रशीतन प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित करता है, इसलिए प्रत्येक चरण का संपीडन अनुपात एकल-चरणीय संपीडन की तुलना में काफी कम होता है, जिससे उपकरण की मजबूती की आवश्यकता कम हो जाती है और प्रशीतन चक्र की दक्षता में काफी सुधार होता है। विभिन्न मध्यवर्ती शीतलन विधियों के अनुसार, दो-चरणीय संपीडन प्रशीतन चक्र को एक मध्यवर्ती पूर्ण शीतलन चक्र और एक मध्यवर्ती अपूर्ण शीतलन चक्र में विभाजित किया जाता है; यदि यह थ्रॉटलिंग विधि पर आधारित है, तो इसे प्रथम-चरण थ्रॉटलिंग चक्र और द्वितीय-चरण थ्रॉटलिंग चक्र में विभाजित किया जा सकता है।

1.2 दो-चरणीय संपीड़न प्रशीतन प्रकार

अधिकांश दो-चरणीय संपीड़न प्रशीतन प्रणालियाँ मध्यम और निम्न तापमान वाले प्रशीतन पदार्थों का चयन करती हैं। प्रायोगिक शोध से पता चलता है कि ऊर्जा दक्षता के मामले में R448A और R455a, R404A के अच्छे विकल्प हैं। हाइड्रोफ्लोरोकार्बन के विकल्पों की तुलना में, CO2, एक पर्यावरण अनुकूल कार्यशील द्रव होने के नाते, हाइड्रोफ्लोरोकार्बन प्रशीतन पदार्थों का एक संभावित विकल्प है और इसके पर्यावरणीय गुण भी अच्छे हैं।

लेकिन R134a को CO2 से बदलने पर सिस्टम का प्रदर्शन खराब हो जाएगा, खासकर उच्च परिवेश तापमान पर। CO2 सिस्टम का दबाव काफी अधिक होता है और इसके लिए प्रमुख घटकों, विशेष रूप से कंप्रेसर के विशेष उपचार की आवश्यकता होती है।

1.3 दो-चरणीय संपीड़न प्रशीतन पर अनुकूलन अनुसंधान

वर्तमान में, दो-चरणीय संपीड़न प्रशीतन चक्र प्रणाली के अनुकूलन अनुसंधान के परिणाम मुख्य रूप से निम्नलिखित हैं:
(1) इंटरकूलर में ट्यूबों की पंक्तियों की संख्या बढ़ाने के साथ-साथ एयर कूलर में ट्यूबों की पंक्तियों की संख्या कम करने से इंटरकूलर का ऊष्मा विनिमय क्षेत्र बढ़ सकता है, जबकि एयर कूलर में ट्यूबों की अधिक पंक्तियों के कारण होने वाला वायु प्रवाह कम हो जाता है। उपरोक्त सुधारों के माध्यम से, इंटरकूलर के प्रवेश द्वार का तापमान लगभग 2°C तक कम किया जा सकता है, और साथ ही, एयर कूलर के शीतलन प्रभाव की गारंटी भी दी जा सकती है।

(2) निम्न-दबाव कंप्रेसर की आवृत्ति को स्थिर रखते हुए, उच्च-दबाव कंप्रेसर की आवृत्ति को बदलें, जिससे उच्च-दबाव कंप्रेसर के गैस वितरण आयतन का अनुपात बदल जाए। जब ​​वाष्पीकरण तापमान -20°C पर स्थिर होता है, तो अधिकतम COP 3.374 होता है, और COP के अनुरूप अधिकतम गैस वितरण अनुपात 1.819 होता है।

(3) कई सामान्य CO2 ट्रांसक्रिटिकल दो-चरण संपीड़न प्रशीतन प्रणालियों की तुलना करके, यह निष्कर्ष निकाला गया है कि गैस कूलर का आउटलेट तापमान और निम्न-दबाव चरण कंप्रेसर की दक्षता दिए गए दबाव पर चक्र पर बहुत अधिक प्रभाव डालती है, इसलिए यदि आप सिस्टम दक्षता में सुधार करना चाहते हैं, तो गैस कूलर के आउटलेट तापमान को कम करना और उच्च परिचालन दक्षता वाले निम्न-दबाव चरण कंप्रेसर का चयन करना आवश्यक है।