高低溫循環裝置的復疊式制冷系統通常由兩個部分(也可由三個部分) 組成，分別稱為高溫部分及低溫部分。
高溫部分使用中溫制冷劑，低溫部分使用低溫制冷劑，而每一部分都是一個完整的單級或雙級壓縮制冷系統。 高溫部分系統中制冷劑的蒸發是用來使低溫部分系統中制冷劑冷凝，而只有低溫部分系統的制冷劑在蒸發時才制取冷量。
高溫部分和低溫部分用一個冷凝蒸發器聯系起來,它既是高溫部分的蒸發器,又是低溫部分的冷凝器。高低溫試驗箱復疊制冷機組大都以R22/ R404為制冷劑。
高低溫循環裝置的復疊式制冷系統有兩個比較重要的知識點：
一、中間溫度的確定 復疊式制冷循環中中間溫度的確定應根據制冷系數或各個壓縮機壓力比大致相等的原則。 前者對能量利用,后者對壓縮機氣缸工作容積的利用率較高(即輸氣系數較大) 。 由于中間溫度在一定范圍內變動時對制泠系數影響并不大,故按各級壓力比大致相等的原則來確定中間溫度似乎更為合理。
二、膨脹容器 高低溫循環裝置的復疊機組停止運轉時,由于系統內的溫度升高到了環境溫度，低溫制冷劑全部氣化成過熱蒸汽，并且將高于規定的工作壓力，這種情況是不允許的。 因此要在系統中接入一個膨脹容器，以便在停機后大部分的制冷劑蒸汽進入膨脹容器中，膨脹容器可以接到吸氣管上，也可以接到排氣管上，接到吸氣管上時，膨脹容器所需要的容積較小，因而比較合理。
膨脹容器的容積可按如下方法計算: V p = ( Gd*vp - V d)*vd/(vd – vp) 式中: V d 為不計膨脹容器容積時，低溫部分的制冷系統總容積(m3);
vp 為設計溫度、設計壓力下低溫系統制冷劑過熱氣體比容(m3/ kg);
vd 為設計溫度、吸氣壓力下低溫系統制冷劑過熱氣體比容(m3/ kg);
Gd 為不計膨脹容器容積時,低溫系統制冷劑充注量(kg) 。
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