复叠式系统是预冷系统的展开,由其他
制冷系统来预冷。复叠式系统是第一个用于生产液态空气(简称液空)的液化装置。复叠式系统于1933年由Keesom提出。
该系统如图31-7所示,用氨来液化1925kPa下的乙烯,再用乙烯来液化2530kPa下的甲烷,最后用甲烷来液化1885kPa下的氮气。另一个复叠式系统是用R12, R13和R14来液化氮、空气或氧。1954年,鲍尔也介绍了仅使用两种
氟利昂组分的复叠式系统。从热力学观点看,它比以上讨论的任何系统更接近理想可逆系统,所以最适宜作为液化循环。
但从图31-7可以看出,它很复杂,并不像前面讨论的系统那样可以写出液化率的简单表达式。基于通过节流阀的压降减少,不可逆损失降低这个事实,复叠式系统比上面提到的任何系统的性能都好。所需压力降低是该系统的另一个优点。但复叠式系统存在一个严重的缺点,即系统的每一级循环都必须完全不漏,以防止流体渗透。这意味着确保不漏维护十分艰辛,当有泄漏产生时,将带来危害。