122 蒸气压缩式制冷热泵-复叠循环
122 蒸气压缩式制冷热泵-复叠循环
当装置的热侧温度和冷侧温度之差较大时（如需要制冷-60℃以下的低温冷库，或制取60℃以上热水而环境空气温度为-25℃的空气源热泵热水器等），可采用的方案之一是复叠循环结构流程。
●复叠循环流程
复叠循环是通过蒸发冷凝器将两个或多个单级循环耦合起来，形成一个整体；各个单级循环内可采用不同的适宜循环工质；实际装置上应用较多的两个单级循环构成的复叠循环，结构流程如下图所示。
图中高温级压缩机、冷凝器、高温级膨胀阀、蒸发冷凝器构成采用高温工质的单级循环；低温级压缩机、蒸发冷凝器、低温级膨胀阀、蒸发器构成采用低温工质的单级循环；两个单级循环通过蒸发冷凝器耦合为一体；装置运行的总体效果是：低温级循环的蒸发器吸热制取冷能，高温级循环的冷凝器放热制取热能（复叠循环的更详细内容可参见《热泵技术手册》第1版或第2版中“热泵热水装置设计”一章的相关资料）。
●复级循环的实现方式
由于构成复叠循环的各单级循环中可各自选用不同的适宜工质，因此，复叠循环中各单级循环的设计相对简单，在确定循环工质后，主要设计内容参考普通单级循环设计即可。
复叠循环蒸气压缩式制冷热泵装置设计和调控时需特别注意的内容主要有如下三点：
●由于低温级工质在装置停机时可能全部汽化，因此，在低温级循环装置中，通常需设置较大体积和较高耐压的低温工质罐，保证即使当低温工质全部汽化时，低温工质能进入贮罐中且压力不超过贮罐的允许值。
●低温级装置中，由于工作温度通常较低，可能导致润滑油的黏度变大甚至凝固，因此在选用润滑油和润滑油回油设计时需特别注意，防止润滑油堵塞管路，保证压缩机不缺油。
●由于构成复叠循环的各单级循环中，从压缩机启动到冷热侧达到适宜的压力和温度需要一定的时间（与装置的动态特性有关，本平台第130篇稿中会专门讲述），而耦合各个单级循环的蒸发冷凝器由于空间有限，要求蒸发冷凝器中的低温工质和高温工质尽量同步达到相应压力和温度，因此，对各个单级循环的动态特性设计和两个单级循环启动时的协调控制有很高的要求。
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