非共沸混合天然工质泄漏对自复叠循环制冷机性能的影响

以非共沸混合工质两相区的等温泄漏模型为基础,分析自复叠循环装置中各部件的泄漏对工质组分的影响,以天然工质R600a/CO2自复叠低温冷冻箱为例,研究不同泄漏点和不同泄漏率的泄漏特性。结果表明:当工质泄漏时,混合工质组分和循环性能均发生变化,在蒸发器出口处的泄漏对循环性能影响最大;当泄漏引起循环工质组分发生较大变化时,压缩机变容量和变压力比调节能力明显降低,此时系统不能满足设计工况的要求,工作性能变差。

自复叠制冷循环的研究状况

在介绍自复叠制冷循环工作原理的基础上,提出自复叠循环选取混合工质的几点要求,分析目前自复叠制冷循环的研究现状,重点介绍循环中各部件对循环性能的影响,以促进其推广使用。

船舶多温冷库新型自复叠制冷循环的研究

针对传统船舶一机多温冷藏系统在不同蒸发压力下提供不同蒸发温度所存在的问题,提出将改进的自复叠制冷循环用于船舶多温冷库.新型自复叠制冷循环使用非共沸混合工质,可以在相同的蒸发压力下提供不同的蒸发温度.根据船舶双温冷库的间室温度,选取R600a和R32组成的非共沸混合工质作为制冷剂,并对系统进行了流程设计、模拟计算,得到了设计工况下蒸发压力、冷凝压力、压缩机压缩比和性能系数随R600a质量分数变化的曲线,发现当R600a/R32的质量分数为0.7/0.3时系统的综合性能最优.为了更好地满足船舶储存食物的温度要求,设计了自复叠三温冷库的流程图,为进一步研究三温冷库提供了新方法.

带有分凝器的小型自复叠制冷循环性能分析

为了提高小型自复叠制冷装置中CO2和丙烷的分离效率,在循环中增设了分凝器。分析了CO2浓度、冷凝器出口蒸汽干度及分凝器高压侧出口温度对带有分凝器的自复叠制冷循环性能的影响。结果表明,当CO2质量浓度从0.22上升到0.31时,实验和理论计算的蒸发温度分别升高了6.8 K和5.7 K,相应的COP分别提高了68.3%和24.9%。当冷凝器出口蒸汽干度从0.5增加到0.9时,蒸发温度先降低后升高,在干度等于0.7时达到了211.37 K的最低值;COP陡降了98.8%。此外,分凝器高压侧出口温度升高8.21 K导致蒸发温度升高了1.41 K,COP增加了21.3%。

R600a/CO_2一级分凝和二级分凝自复叠制冷循环的性能研究

基于天然工质应用于自复叠制冷循环的研究,对一级分凝和二级分凝自复叠制冷循环进行了理论分析,讨论了使用天然工质R600a/CO2作为非共沸制冷剂时制冷剂的配比、冷凝温度、蒸发温度和冷凝蒸发器冷凝侧出口过冷度对2种循环系统性能的影响.结果表明:2种循环均存在最佳的制冷剂配比,其中二级分凝循环还存在最佳中间温度;在一定的冷凝温度和蒸发温度下,二级分凝自复叠制冷循环与一级分凝自复叠制冷循环相比,性能系数大,单位质量制冷量大,压力比高;随着冷凝温度和蒸发温度的升高,二级分凝循环的性能系数提高得更多.

自复叠制冷循环双温冰箱设计的理论研究

为了给冰箱提供不同的间室温度来满足储存要求,将采用非共沸混合制冷剂的自复叠制冷循环应用于双温冰箱系统,研究了两间室蒸发器出口温度、冷凝器出口温度、冷藏室与冷冻室制冷量比例及冷凝蒸发器高压侧出口过冷度的变化对冰箱系统优化设计的影响.结果表明:系统性能系数随着冷藏室和冷冻室蒸发器出口温度的降低、冷凝器出口温度的升高而减小;提高两间室制冷量的比例可增大性能系数,但压缩机耗功和压力比也同时增大;增大冷凝蒸发器高压端出口侧制冷剂的过冷度可以减小压缩机耗功,提高系统性能系数.研究结果对于自复叠双温冰箱的实际推广提供了参考.

自复叠制冷循环中混合工质泄漏性能的研究

尽管自复叠制冷循环越来越广泛的用于深冷及普冷领域,对于循环中工质泄漏特性的研究却较少。以非共沸混合工质两相区的等温泄漏为基础,分析了在自复叠循环装置中各部件的泄漏对工质组成的影响,其中发生在冷凝器出口处、气液分离器和蒸发器出口处的泄漏对工质组成影响较大。以采用非共沸混合工质R600 a/CO2的自复叠低温冷冻箱为例,研究了不同泄漏点不同泄漏率的泄漏特性。结果说明当工质泄漏时混合工质组成和循环性能发生变化,在蒸发器出口处的泄漏对循环性能影响最大;当泄漏引起循环工质组成发生较大变化时,压缩机变容量和变压力比调节能力明显降低,此时系统不能满足设计工况的要求,工作性能变差。

非共沸混合工质自复叠制冷循环研究进展

系统介绍了自复叠制冷循环的工作原理、发展和主要研究方向,对几种典型的自复叠制冷系统进行了分析比较,介绍了一种带有精馏装置的新型自复叠制冷系统,最后提出了自复叠制冷系统设计需要考虑的一些关键问题。

自复叠制冷循环双温冰箱的理论与实验研究

由于不同储物的储存温度和湿度的要求不同,需要冰箱提供不同的间室温度来满足储存要求。采用非共沸混合制冷剂的自复叠制冷循环应用于双温冰箱系统,通过理论计算分析采用混合制冷剂R600a/ R32和R600/R125时的系统性能,发现采用R600a/R32时在压力比、压缩机单位容积制冷量和COP方面均有一定优势。并且按照质量分数70%/30%充注R600a和R32进行实验时,成功获得稳定的两级蒸发温度-28.7℃/-52.0℃,证明自复叠双温冰箱的可行性。

自复叠双温冰箱的流程改进和性能分析

针对传统双温冰箱制冷循环存在的不足,提出了自复叠双温冰箱循环,在以前设计流程的基础上研究了4种流程改进方案,并分析了换热器不同布置方式、不同换热效果和分凝分离级数对冰箱性能的影响．模拟计算结果表明:在冷藏室蒸发器前增加逆流换热器只能降低冷藏室蒸发器的温度而不能提高系统性能系数(C=_(COP));在冷冻室蒸发器前增加逆流换热器可以提高系统C_(COP);在气液分离器前增加逆流换热器可以通过提高气液分离效率来改善系统性能,但C_(COP)提高不大;采用两级分凝分离方式可以较好地提高气液分离效率,降低压缩机的压力比,提高系统C_(COP),也达到了改进系统性能的目的,但流程较复杂．这4种改进流程从不同方面改善了循环工作参数,为改善实际装置的系统性能提供了理论基础．

基于Aspen Plus的自复叠热泵模拟

自复叠热泵的变工况运行对其性能影响很大。应用Aspen Plus软件,对冷凝器入口水温从40～55℃的4个工况下的自复叠热泵进行了流程模拟,并对流程中各点参数变化进行了分析,对节流阀的流态进行了计算分析。结果表明,自复叠热泵在两个节流阀开度不变时,随着冷凝器入口水温的升高,压缩机耗功增加,主流与支流流量增大,蒸发压力升高,压缩机入口比容减小,循环的质量流量增大;两个节流阀均未达到雍塞流。

自复叠制冷中节流阀开度对流量影响实验研究

自复叠制冷循环中节流阀的开度对于整个系统循环的性能有直接影响。文中针对自复叠制冷循环中主节流阀和支节流阀开度对流量的影响进行了实验研究。实验结果表明:主节流阀开度、支节流阀开度对于主流流量和支流流量都有显著地影响;在相同开度变化下,主节流阀与支节流阀的交互效应对于主流的影响比支流的影响大。

复叠温区混合工质制冷机的研究

简述混合工质制冷机的构造及其工作原理,分析该系统循环方式的特点。对自复叠式循环(ACR)系统热力性能进行初步研究,分析混合工质气液相平衡特性数学建模方法,并概述现阶段混合工质热力性质和循环系统的研究成果。

一种新型低温冷冻冷藏箱的设计

为了克服传统双温冰箱只提供一级蒸发温度并且蒸发温度很难达到-40℃的缺点,设计了一种新型低温冷冻冷藏箱。该冰箱采用自复叠制冷循环和非共沸混合工质 R600a/R23,可以同时提供-40℃和-10℃两级蒸发温度,减小了冷藏室的传热温差。根据所设计的系统装置编写了系统的模拟计算程序,程序运行结果表明当 R600a/R23质量配比为0.7/0.3时,低温冷冻冷藏箱满足最优化设计,并且主要设计参数均符合要求。

一种新型的低温制冷系统设计

为了克服传统制冷系统蒸发温度很难达到-100℃的缺点,设计了一种新型的低温制冷系统,进行了系统混合工质的配比、热力参数的计算以及主要部件如:压缩机、冷凝器、组合换热器、毛细管的设计与选型,经过样机试验,结果表明各项指标均达到设计要求。

碳氢工质R600a/R1150在低温冰箱中的应用研究

采用碳氢制冷工质R600a/R1150进行实验研究,以低温冰箱为研究对象,对比分析了R600a/R1150与R600a/R23/R14两种混合工质在两级自复叠制冷循环系统中的特性。在不同工况下,对混合工质的几种质量配比进行了对比实验,结果表明,混合工质R600a/R1150在62/38的配比下系统性能最优,此配比下,系统在25℃环境温度下,箱内温度可以达到-80℃,在32℃环境温度下,箱内温度可以达到-77℃。在相同工况下,混合工质R600a/R1150的系统性能优于R600a/R23/R14,前者的箱内温度较后者低约2℃,系统充注量比后者少了36.4%。

基于脉管制冷机的小型天然气液化流程的设计与研究

设计了将脉管制冷机与自复叠制冷循环相结合的新型天然气液化流程,运用HYSYS软件对该流程进行模拟计算。模拟结果表明,该新型天然气液化流程的比耗功为29222 k J/kmol,液化率为85.5%。当天然气入口压力从6.0 MPa降低到4.8 MPa时,液化系统的比耗功增加了13%。当脉管制冷机入口温度为-140℃时,液化流程的比耗功最小,为24640 k J/kmol。

混合制冷剂波转子增压特性研究

为了研究波转子在自复叠制冷中的应用,对双蒸发器波转子自复叠制冷循环进行热力学分析,并使用数值模拟的方法对制冷循环中波转子的增压升温性能进行研究,调整制冷循环输入参数和波转子结构,实现波转子增压性能与制冷循环要求匹配,得到波转子端口尺寸及相对位置,可作为波转子结构设计的条件。在高低压两侧压比为2的条件下,研究R134a/R23混合制冷剂混合比例对波转子性能影响结果显示,随着R134a所占比例降低,激波后压力略有降低;压力波传播速度变快,波转子端口宽度变窄(R134a摩尔分数由1降至0时高压端口宽度减小22.89%)。