CO2压缩机技术及应用(源自冰轮)
CO2跨临界制冷循环原理及新技术
二氧化碳跨临界循环制冷CO 2作为制冷剂的应用历史•CO 2作为最早的制冷剂之一，在19世纪末到20世纪30年代得到了普遍的应用，到1930年，80%的船舶采用CO 2制冷。
•但由于当时采用的CO 2亚临界循环制冷效率低，特别是当环境温度稍高时，CO 2的制冷能力急剧下降，且功耗增大。
•同时，以R12为代表的CFC 或氟氯烃制冷剂的出现，以其无毒、不可燃、不爆炸、无刺激性、适中的压力和较高的制冷效率等特点，很快取代了CO 2在安全制冷剂方面的位置。
•近年来，制冷剂对臭氧层的破坏和全球温室效应等环保问题日益突出，而CO 2跨临界制冷循环的提出，CO 2作为制冷剂开始重新得到重视•该循环系统的最大特点就是工质的吸、放热过程分别在亚临界区和超临界区进行。
压缩机的吸气压力低于临界压力，蒸发温度也低于临界温度，循环的吸热过程仍在亚临界条件下进行，换热过程主要是依靠潜热来完成。
但是压缩机的排气压力高于临界压力，工质的冷凝过程与在亚临界状态下完全不同，换热过程依靠显热来完成。
CO作为制冷工质的优缺点2优点•良好的安全性和化学稳定性•具有与制冷循环和设备相适应的热物理性质•CO2优良的流动和传热特性•CO2制冷循环的压缩比较常规工质制冷循环低缺点•运行压力高•循环效率低带回热器和不带回热器的CO 2跨临界单级循环进行理论分析和实验性能测试2•典型的CO 2跨临界单级循环主要由压缩机、气体冷却器、节流阀和蒸发器组成．图1和图2分别给出了CO 2跨临界单级循环原理图和细图．图l 中：低压气态制冷剂经压缩机被压缩成高压气态制冷剂(过程l 一2)，经气体冷却器进行定压放热(过程2—3)，然后经节流阀进行节流降压(过程3—4)，低压液态制冷剂在蒸发器内进行定压吸热(过程4一1)，最后回到压缩机，从而完成一个循环．2•制冷循环增设回热器，可以减小节流损失、增大制冷量，从而提高系统性能．图3和图4分别给出了带回热器的CO 2跨临界单级循环原理图和细图．两个循环性能对比分析•图5给出了两个循环COP随蒸发温度的变化．随着蒸发温度的增加，两个循环COP均呈增加趋势，蒸发温度越高，系统性能越优；•在整个蒸发温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高4．55％左右；•对于理想压缩机循环，系统性能要比实际循环性能高33．3％以上，但这种理想循环是不存在的．•图6给出了两个循环COP 随气体冷却器出口温度的变化．•随着气体冷却器出门温度的增加，两个循环COP均呈下降趋势，温度越高，系统性能越差；•在气体冷却器出口温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高5．23％左右．•两个循环COP 随压缩机排气温度的变化，见图7．•在排气温度变化范围内，相同对比条件下，带回热器CO 2跨临界单级循环系统COP 要高于不带回热器循环，且带回热器单级循环排气温度要稍高些．•无论带回热器还是不带回热器循环，随着压缩机效率提高，系统COP 均变大，压缩机排气温度均有所降低，不带回热器循环降低幅度较大．•由图7还可以看出，两个单级循环都存在一个最优排气温度，使得在此温度下系统COP 最大，带回热器循环对应最优排气温度要高于不带回热器循环最优排气温度．结论•(1)在蒸发温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高约4．55％；在气体冷却器出口温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高约5．23％；相同对比条件下，带回热器CO跨临界单级循环系统COP高于不2带回热器循环的，且带回热器单级循环最优排气温度稍高些．•(2)两种单级循环的制热量、制冷量、制热COP和制冷COP，均随压缩机排气压力增加存在极值；随冷却水流量、冷冻水流量以及冷冻水进口温度增加而增加，随冷却水进口温度增加而下降．•(3)相同测试工况下，带回热器循环系统具有较高的性能．其中，制热量和制冷量分别比不带回热器的单级循环平均高约3．33％和5．35％，制热COP和制冷COP分别提高约11．36％和14．29％．CO2跨临界循环的应用前景与研究进展•1、汽车空调•2、热泵•3、食品冷藏•4、循环系统关键设备的研究进展•1、汽车空调•过去汽车空调中一般使用CFC12作为制冷工质，这使得汽车空调制冷剂的排放量在所有氟利昂的排放中占有相当大的比例。
CO2压缩机技术及应用源自冰轮
循环油量与效率
➢大压差小压比 ➢油的循环量大， 效率影响较大
内容积比试验确定
5
4.5
4 10℃冷凝
3.5
5℃冷凝
3
0℃冷凝
-5℃冷凝 2.5
-10℃冷凝
2 -15℃冷凝
1.5
1
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
CO2螺杆压缩机组
50mpa转子刚性高highrotorrigidity壳体强度高highshellintensity密封压差大highsealingdifferentialpressure效率高highefficiencyco螺杆压缩机coscrewcompressorrch12rch16rch20rch25rch321503006008001600wwwyantaimooncomlg300压缩机wwwyantaimooncomlg600机组wwwyantaimooncomlg800机组wwwyantaimooncom螺杆压缩机转子型线screwcompressorrotorprofile采用的组成齿曲线均为二次曲线及其共轭包络线thetoothcurvesconjugatedenvelope1008060402020406080100120906030306090120150180210效率高highefficiency易加工easyprocess受力均匀evenforcing806040202040608072363672108144180wwwyantaimooncom供油量大于滚动轴承压缩机内部各泄漏通道密封好压缩机效率承受大的径向力作为流体动力轴承轴被油膜支撑起来不存在机械磨损无所谓轴承寿命中心距滑动轴承轴承的选择wwwyantaimooncom压缩机壳体设计材料选择结构设计厚度计算wwwyantaimooncom间隙与效率间隙对效率的影响泄漏三角型线优化齿顶与气缸内壁喷油密封接触线在一定范围内对cop影响有限滑动轴承滚动轴承转子腔油泵供油油泵供油压差供油压差供油wwwyantaimooncom循环油量与效率油的循环量大效率影响较大wwwyantaimooncom内容积比试验确定wwwyantaimooncomco螺杆压缩机组wwwyantaimooncomco冷冻油的选择poe较强的亲水力pao难以回油推广使用矿物油烟台冰轮股份有限公司产品开发部wwwyantaimooncomwwwyantaimooncom复叠系统流程高温级r717nh压缩机nh压缩机冷凝蒸发器co蒸发器co气液分离器低温级co冷凝器nh节流原件nh气液分离器co节流原件co油分离器油分离器co压缩机nh压缩机冷凝蒸发器co蒸发器co气液分离器co气液分离器低温级co冷凝器nh节流原件nh气液分离器nh气液分离器co节流原件co油分离器油分离器co
CO2高压螺杆压缩机
CO2高压螺杆压缩机 性能实验研究赵兆瑞，高磊，于志强，邢子文西安交通大学能源动力与工程学院 烟台冰轮集团 2015年11月主要内容 CONTENTS1. 引言 2. CO2高压螺杆压缩机及其系统 3. 测试系统简介 4. 结果与讨论 5. 结论1. 引言CO2工质优点： 环保自然工质 传热传质性能好 单位制冷量大 CO2高压螺杆压缩机优势： 零部件少，稳定性高 容量较大 承压能力较强 较为适应冷库冷链行业的应用场合1. 引言1高工作压力，运动部件承载能力 机体抗变形能力32大压差小压比，内泄露影响大 压缩机体积小，加工难度大 绝热指数高4CO2工质对压 缩机的要求51. 引言本文研究内容亚临界CO2循环特点 双螺杆高压压缩机方案 系统 实验 分析 工况对压缩机性能、稳定性、 系统COP的影响 高压CO2双螺杆压缩机实验研究2. CO2高压螺杆压缩机及其系统1低工作温度制冷系统2复叠制冷系统低温级CO2亚临界系统 应用场合3低蒸发温度工况，取代CO2载冷系统2. CO2高压螺杆压缩机及其系统低蒸发温度系统 安全性 高效CO2复叠制冷系统2. CO2高压螺杆压缩机及其系统系统COP计算流程CO2系统的COP=蒸发器吸热量/CO2压缩机耗 功 CO2压缩机耗功=通过进出口焓差/压缩 机绝热效率CO2蒸发器吸热量=蒸发器进出口焓差压缩机进出口状况通过物性关系查得复叠制冷系统p-h图h1 = f (Teav , psuc )h2 = f ( pdis , S suc )2. CO2高压螺杆压缩机及其系统CO2压缩机的最高允许吸气压力应 不 小 于 -20℃ 对 应 的 饱 和 压 力 1.97MPa CO2压缩机 承压能力要求 最高允许CO2排气压力不应低于6 ℃ 对应的饱和压力4.07MPa3.测试系统简介被测机型： 烟台冰轮RCH系列 16S高压双螺杆压缩机 测试工况范围： 冷凝温度-15至15℃ 蒸发温度-54至-18℃测试实验系统3.测试系统简介测试内容油冷却器负荷测试 功耗与绝热 效率测试 运转稳定性及 振动噪声测试 极限工况测试 输气量与容 积效率测试4.结果与讨论（1） 输气量与容积效率 容积效率随蒸发温度的上升而近乎线 性的增加 冷凝温度的降低同样会使其线性提高 在小压差工况时，容积效率为90% 而在大压差工况，仅为67%左右。
二氧化碳制冷系统在中国播种——烟台冰轮集团二氧化碳制冷技术上海路演活动纪实
良好 的节能优势 ，但相 比于其他制冷系统 ，其初
剖
挎
室 调
第１ ３ 卷
投 资也 有 所 增加 ，于志 强表 示 ，二氧 化 碳复 叠 系
并没 有关 于 二氧化 碳 系统 的相 关条 款 。 ” 对 此 ，现
统初投资要高于常规全 自动双机配搭制冷系统 ， 增 加 幅度 根 据 系统 具体 要 求 不 同而 不 同 ，初 投 资 约增加 １ ０ ％ ～２ ０ ％；二氧化碳复叠系统初投资与
个近千万元的二氧化碳制冷新合同。至此，烟台冰
轮在中国的二氧化碳制冷商用项 目 有望达到 ４ 个。 二 氧 化 碳 制 冷 系统 在 中 国投 入 应 用 后 ，越 来 越多 的人对二氧化碳制冷技术和配套设备给予 了 高 度 关 注 ：系 统 可靠 性 如 何 ？是 否 还 会存 在 运 行
节能 见 长
“ 现在 ，在 国 内制 冷 系 统 上 方 ，悬 着 两 把 刀 ，
一
个 是安 全 ，一个 是 环保 。制 冷 行业 的首 要 任务
就 是要 不 断 地 改 进 系统 在 这 两方 面 的性 能 ，二 氧 化碳 制冷 系 统便是 一 种较 为理 想 的选择 ” 。在上海 路 演 活动 上 ，国 内贸 易工 程 设 计 研究 院 马进 如 是
题 ，８ 月底 ，上海宝 山区丰翔路一冷库发生液漏
泄 露 ，再 次 引起 人 们对 于氨 制 冷 系统 安 全 性 的重 视 。在 目前 国 际制 冷 界 ，氨 是 一种 广 泛 应 用 的 自
然工质 ，各种性能系数 良好 ，但氨具有一定的毒 性 和可 燃 性 ，需 要 严格 按 照 国家 和行 业 的相关 标 准进行建设 和运行 ，才能保证安全 ｌ 生。
CO2跨临界制冷技术
单一C02跨临界压缩机运行制冷技术简况技术优势:该循环系统的最大特点就是工质的吸、放热过程分别在亚临界区和超临界区进行。
压缩机的吸气压力低于临界压力,蒸发温度也低于临界温度,循环的吸热过程仍在亚临界条件下进行,换热过程主要是依靠潜热来完成。
但是压缩机的排气压力高于临界压力,工质的冷凝过程与在亚临界状态下完全不同,换热过程依靠显热来完成,此时高压换热器不再称为冷凝器,而称为气体冷却器。
在以空气为热源、热汇的制冷和热泵系统(主要是汽车空调以及家用空调)中,CO2循环在跨临界条件下运行,其工作压力虽然较高,但压比却很低,压缩机的效率相对较高;流体在超临界条件下的特殊热物理性质使它在流动和换热方面都具有无与伦比的优势,超临界流体优良的传热和热力学特性使得换热器的效率也很高,这就使得整个系统的能效较高,完全可与传统的制冷剂(如R12、R22等)及其现有的替代物(如R134a、R410A等)竞争。
加上CO2在气体冷却器中大的温度变化,使得气体冷却器进口空气温度与出口制冷剂温度可能非常接近,这自然可减少高压侧不可逆传热引起的损失。
由于CO2的临界温度低,为31, ℃因此, 制冷循环采用跨临界制冷循环时,其排热过程不是一个冷凝过程,压缩机的排气压力与冷却温度是两个独立的参数,改变高压侧压力将影响制冷量、压缩机耗工量及系统的COP。
研究分析表明,高压侧压力变化时,循环的COP 存在着一个最大值,因此,CO2跨临界制冷循环在对不同工况下,存在对应于最大COP 值的最佳排气压力。
CO2 在气体冷却器中较大的温度变化,正好适合于水的加热,从而使热泵的效率较高。
传统空调系统大多把冷凝热当作废热而直接排向大气,既造成能量的浪费又产生环境的局部热污染。
而对跨临界循环,由于超临界区工质密度在不断增加,循环的放热过程必将有较大的温度滑移,这种温度滑移正好与所需的变温热源相匹配,是一种特殊的劳伦兹循环,其用于热回收时,必将有较高的放热效率,因而用于较高温度和较大温差需要的热回收时具有独特的优势。
冰轮螺杆制冷压缩机
BF系列半封闭螺杆制冷压缩机
型号
40/2℃工况 制冷量kW
BF10 BF12 BF15 BF16 BF17 116 174 290 406 580
烟台冰轮股份有限公司
BF系列螺杆制冷压缩机结构
烟台冰轮股份有限公司
螺杆压缩机制冷量和工况的关系
吸气露点温度升高压缩机制冷量增加。
第四代螺杆压缩机型线
烟台冰轮股份有限公司
冰轮1#型线
5/6齿：使基元容积之间的压差减小，吸排气孔口面 积增大，转子直径相近，刚度接近，力矩分配合理， 承载能力高，大压差工况时优势明显。
双边：型线在转子节圆内外。齿间面积大，面积利用 系数高。
非对称：齿顶中心线两边。泄露三角形小 ，容积效 率高。
采用叠簧压紧推力轴承外圈，使轴承工作更可靠。 压缩机转子采用优质碳素钢，便于磨削加工，综合性能
好。 转子型线采用冰轮1#型线，容积效率高，运行噪音低，
综合性能好。
烟台冰轮股份有限公司
LG系列螺杆制冷压缩机
型 号 LG12.5TS LG12.5BS
理论 排量 238 m3/h
LG20TM 型 号 LG20BM
全圆弧：没有尖点、直线、摆线，全部采用圆弧及圆 弧包络线。实现带密封，利于形成润滑油面，减少齿 面磨损，降低噪音。
烟台冰轮股份有限公司
LG系列螺杆制冷压缩机主要特点
采用油活塞有级调节内容积比，内容积比2.6，3.6，5.0， 定位可靠，便于自动控制，运行更经济可靠。
分全滚动轴承(LG--T-)及滑动轴承与滚动轴承结合(LG-B-)两种型式。全滚动轴承采用压差供油加销油泵辅助 供油，减少了运行能耗和维护。
Tk=40℃(R717)
CO2制冷压缩机原理与发展现状
CO2制冷压缩机【摘要】CO2作为一种天然工质，是目前CFCs 工质替代的一个重点研究方向。
本文主要介绍了二氧化碳制冷压缩机的相关内容，并且主要进行了二氧化碳涡旋式制冷压缩机与其他压缩机的比较，分析了二氧化碳制冷剂的优势以及它与其他制冷剂的比较情况。
【关键词】CO2制冷压缩机制冷剂一、概述由于氯氟烃（CFCs ）对于大气的重要影响，保护环境、替代CFCs已经成为全球共同关注的问题。
从1985年的《保护臭氧层的维也纳公约》到1987年的《蒙特利尔议定书》，以及1990年伦敦会议和1992年哥本哈根会议对《蒙特利尔议定书》的修正，世界范围内的CFCs 替代进程在不断加快。
1991年6月，我国在修改的《蒙特利尔议定书》上签字，成为缔约国之一。
1992年5～7月编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，并于1993年1月获国务院批准。
因此，逐步淘汰ODSs 已经成为一项国际责任。
替代工质应满足安全性、环境可接受性和装置适用性三方面的要求。
经过科学家们多年来的不懈努力，已经研制出大量的过渡性或长期的氯氟烃（CFCs ）和氢氯氟烃（HCFCs）替代物，如R134a ， R407C ， R410A 和R290 等，并研究出相应的技术和设备，在制冷空调行业得到广泛的应用。
《蒙特利尔议定书》对于CFCs和HCFCs等物质强制要求限期逐步淘汰，并规定了发达国家和发展中国家的使用期限。
而目前使用的HFCs 制冷剂由于会导致明显的温室效应而被《京都议定书》列入温室气体的清单中。
在欧洲，有些国家已经在一些制冷空调领域禁止使用HFCs ，并且进一步提议从某些领域逐步淘汰HFCs。
有些国家立法将在21 世纪20 年代严格限制或淘汰使用R134a 制冷剂，这就使得制冷与空调行业在适应淘汰CFCs和HCFCs类制冷剂转向使用HFCs制冷剂时又必须寻求的替代物。
在环境保护与制冷剂替代的研究进程中，水，氨，碳氢化合物以及CO等自2然制冷剂成为人们关注的焦点，前国际制冷学会主席挪威的G.Lorentzen认为，具有其他制冷剂无法比自然制冷剂是解决环境问题的最终方案。
二氧化碳制冷压缩机结构和原理
二氧化碳制冷压缩机结构和原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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管路尺寸极小
热气除霜的效率高 当需要两个制冷温区时，是很好的解决方案
缺点：
工作压力相对较高，特别是在热气除霜的情况下 需要对系统停止运行时的压力进行有效控制
需要维护两种制冷剂的制冷系统
CO2侧的设计参数（不采用热气融霜）
系统设计压力(饱和吸气温度):40bar(+5℃)
CO2压缩机技术
烟台冰轮股份有限公司 产品开发部
螺杆型谱
开启单级 制冷 内容积比可调 内容积比可调 低压级 高压压缩机 半封 半封单机双级 单级 单机双级低压 单机双级中压 增压机 干式 喷油 工艺 干式 喷液 RCV RCU
开启单机双级
RCC
RCL RCH RSH RSC ACS ACL ACM AHC OFC OPC OFP OLP
安全阀设定:36bar(-10%MWP)
系统应急处理设定:34bar(-1℃) 排气越小，冷凝蒸发器效率
越高。 随着冷凝蒸发器换热温差的增加，整个制冷系统的总效率会降
低。
NH3/ CO2的复叠系统效率与其他制冷剂与CO2的复叠系统相比最 高。
CO2复叠系统的最优中间压力取决于很多参数(例如:高温制冷剂的种类， 制冷负荷的类型等等)。
1)具有中温区制冷负荷的系统：衡量中间负荷和复叠效率
中间压力应当尽可能的高，以降低高温级的负载。 中间压力的大小，由系统中中温制冷温度以及系统的压力决定。
中间负荷的大小
2)没有中温区制冷负荷的系统 中间温度由系统效率决定，
CO2系统的热气融霜流程
可采取的融霜方式
ICM阀2 ON / OFF ICM阀1 ON / OFF ICS阀2 ON / OFF
CO2热气融霜 缺点：压力高
CO2 气液分离器
ICS阀1 ON / OFF
CO2压缩机
NH3热气融霜
缺点： NH3进入冷库
冷凝蒸发器
油泵供油
压差供油
循环油量与效率
大压差小压比
油的循环量大，
效率影响较大
内容积比试验确定
5
4.5
4
10℃冷凝 5℃冷凝 0℃冷凝 -5℃冷凝
3.5
3
2.5 -10℃冷凝 2 -15℃冷凝 1.5
1 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -25
-30
0
30
60
90
120
150
180
210
效率高 High efficiency
易加工 Easy to process
受力均匀 Even forcing
轴承的选择
供油量大于滚动轴承，压缩机内
部各泄漏通道密封好，压缩机效率
高。 承受大的径向力
作为流体动力轴承，轴被油膜支
系统控制注意事项
在复叠系统中，高温级压缩机必须在低温级的压缩机启动前启动。否
则，低温级的压缩机可能会因为压力过高而无法工作。 高温级压缩机启动条件: 高温级的负荷需求 低温级的需求 对系统进行充注相同的操作顺序。 先对系统的高温级进行制冷剂充注 然后启动高温级。 将CO2充注至系统的低温级中。 冷凝蒸发器的高温级膨胀阀要和高温级的压缩机同时启动。
CO2压缩机技术及应用
烟台冰轮股份有限公司 产品开发部
进入后氟利昂时代
京都议定书
1987年：蒙
特利尔议定书， 限制ODP高的
R404A
制冷剂使用
1997年：京 都决议案，限
蒙特利尔协 议
制GWP高的制
冷剂使用
CO2作制冷工质的特点
R744
0 1 31.1 7.372 -56.55 -78.4 3.49
R717
0 0 133.0 11.42 -77.7 -33.3 0.429 4384 0.2
R134a
0 1300 101.7 4.055 -26.2 0.293 2860 3-5
R22
0.055 7100 112.0 4.113 -160 -40.8 0.50 4344 1
CO2螺杆压缩机组
CO2冷冻油的选择
POE较强的亲水力 PAO难以回油
推广使用矿物油
CO2复叠技术的应用
烟台冰轮股份有限公司 产品开发部
复叠系统流程
与其他系统的COP比较
CO2的气液比特点
CO2的含水量控制
如果水超过在CO2系统中的溶解限制值，当温度低于0℃的时候，水将
结冰，产生的冰晶可堵塞控制阀、电磁阀、过滤器或其他设备 干燥过滤器尽量设置在低温区
凝固点（℃） 标准沸点（℃） 0℃饱和压力（MPa）
单位容积制冷量（kJ/m3） 22600 相对价格 0.1
CO2的应用范围
CO2在制冷空调领域的应用范围
冷 冻 －-30℃～ －55℃
作为载冷剂 传递能量 5~-30
热 泵 65℃～ 95℃
TLV安全极限：NH3为25ppm而CO2为5000ppm (0.5%)
CO2、NH3等压焓图比较
CO2压焓图
CO2与常用制冷剂的比较
制冷剂名称
消耗臭氧潜值（ODP） 全球变暖潜值（GWP） 临界点 温度(℃) 压力（MPa）
撑起来 不存在机械磨损，无所谓轴 承寿命 中心距
滑动轴承
压缩机壳体设计
材料选择 结构设计
厚度计算
间隙与效率
间隙对效率的影响 泄漏三角 —型线优化 齿顶与气缸内壁 —喷油密封 接触线—在一定范围 内对COP影响有限
避免急剧降温和系统泄漏
急剧的温度下降会对系统材料会造成巨大的冲击，进而导致材料 损坏。 CO2/NH3复叠系统多数的致命泄漏发生在CO2和NH3之间的冷凝蒸发 器中，CO2接触NH3时，将立即生成铵基甲酸铵，铵基甲酸铵具有腐 蚀性
6、配置辅助制冷机组：
CO2系统停机后，随着环境温度升 高，系统压力升高，当压力升高到 设定压力后，辅助制冷机组开机 选取按压缩机制冷量每1000KW,选取 4KW（-15）的辅助机组 根据实际情况选用（冻结、冷库）
控制器 辅助冷却系统
PS
CO2 气液分离器
CO2泵
水融霜
充霜蒸发器器 ICM3 电动调节阀
CO2蒸发器
实际实验结论
冰轮自主研发的NH3/CO2螺杆复叠制冷系统在蒸发温度为-45℃工况 下，COP比NH3双级制冷系统（理论计算的最佳配搭）COP高8.8％。
CO2复叠系统中间压力选择
CO2 是自然工质（ODP=0， GWP=1）良好的安全性，无毒，不可燃 蒸发潜热较大，单位容积制冷量高 优良的流动和传热特性 充注量少，轴功率消耗低 良好的化学稳定性，相关材料化学反应少
操作压力较高
临界点处在较低的温度下：31.1℃ （88.0°F） CO2比空气重,封闭空间内,产生的混合气体足以令人窒息。
空压机
螺杆压缩机型谱
VLG单机 LG单机 LGT单机 LG单机双级 LG双机撬块
增压机 高压压缩机 工艺压缩机 空压机
无油压缩机 膨胀机
BF空调半封 BFD低温半封
八十多个规格
单机双级空压机 BF半封单机双机
氨半封
相同制冷量，压缩机不同排量
考虑系统的承压能力。
选型计算说明
项目描述：假定用户需要一台公称冻结能力1200kg/h（以青刀豆计算） 的流态化单体速冻装置，蒸发温度-45℃，冷凝温度40℃，则制冷量大 约200kW。采用NH3/CO2复叠制冷系统，具体选型方案如下:
一、压缩机组选型：
1、确定中间温度：在已知低温级蒸发温度和高温级冷凝温度的基
低温级CO2
冷凝蒸发器
高温级R717(NH3)
CO2压缩机 油分离器 CO2 气液分离器
NH3 压缩机 NH3气液分离器
油分离器
CO2 节流原件 CO2 泵 NH3 节流原件 CO2贮液器 NH3 贮液器 CO2蒸发器
NH3 冷凝器
复叠系统的特点
优点：
在-35℃以下的制冷需求中效率高 减少了高温级循环的制冷剂充注量，是常规系统的1/10
选型计算说明
5、低温侧辅机选型（续）： CO2阀门采用danfoss电动阀，控制灵敏、精度高 CO2泵的额定流量按1~2倍循环倍率圆整选择 CO2泵 注意气液分离器的供液高度与泵之前的供液管路阻力对应的高度 之差必须大于泵的气蚀高度，避免运行时泵发生气蚀
气液分离器顶部带有辅助蒸发器，在停机后能有效防止CO2压力超高 维持机组或膨胀容器
CO2泵
干燥过滤器、节流装置等
系统各部分设计压力
采用热气融霜与其他融霜设计压力不同 桶泵压力有一个压力范围，停机维持机组开机信号
系统设计压力的选定
螺杆压缩机转子型线
Screw compressor rotor profile
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采用的组成齿曲线均为二次曲线及其共轭包络线 The tooth curves are conic and conjugated envelope
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-90
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丰润工程图片
通过实际工程案例比较，NH3/CO2复叠制冷系统和单机双级自动螺杆
制冷系统工程初投资基本持平！
丰润工程系统运行费用
1、NH3/CO2复叠制冷系统对应的是流态化单冻机MVLD1500，进货温度为 10℃，出货温度为-22℃，半小时产量为875kg，低温压缩机耗电量为 27.9kWh，高温压缩机耗电量为39kWh，压缩机总耗电量为66.9kWh。单位 质量冻品耗电量为76.45 kWh/吨。