自然复叠制冷系统初探

自然复叠制冷系统是一种采用多元混合工质的制冷系统 ,它使用单台压缩机 ,通过自然分离、多级复叠的方法 ,在高沸点组分和低沸点组分之间实现了复叠 ,达到了制取低温的目的。详细介绍了自然复叠制冷系统的原理 ,将自然复叠循环与单级压缩、双级压缩、复叠式进行了分析比较 ,指出了自然复叠循环的优势。文中给出了自然复叠制冷系统的优化原则 ,并将用CFC作制冷剂的自然复叠循环的计算结果和两级压缩循环、复叠循环的计算结果进行了比较。对用非CFC物质作制冷剂的自然复叠制冷系统和适用于低温领域的自然复叠制冷系统进行了分析 ,说明自然复叠制冷系统具有较大的实用价值。

采用自然复叠制冷-40℃低温冷柜的仿真设计

建立了自然复叠制冷系统稳态仿真模型,该模型用实验数据进行了验证,误差小于±5%。用仿真模型研究了采用非共沸环保混合制冷剂(R744/R717)自然复叠制冷-40℃低温冷柜的性能,分析了CO2浓度、冷凝器出口温度及压缩机排气压力对制冷系统COP的影响。

基于中间温度的NH_3/CO_2自然复叠制冷系统研究

建立了NH3/CO2自然复叠制冷系统的仿真模型。通过模拟得到了压缩机吸排气压力、不同冷凝和蒸发温度下COP、冷凝蒸发器工质需求量随中间温度的变化规律。结果表明:系统在每个工况下都存在使COP最大且按规律变动的最佳中间温度;排吸压比与中间温度呈线性关系以及工质需求量随中间温度按比例变化等。研究结果为系统的实际运行提供了理论基础。

三种常用自然复叠制冷系统的设计与特性分析

对使用R134a/R23混合制冷剂的三种常用自然复叠制冷系统进行了设计,比较分析了这三种系统的蒸发温度、COP、压缩机排气温度等运行参数特性,并研究了在制冷剂配比改变、蒸发温度改变时三种系统的变化特性。对这三种系统特性的掌握将有利于自然复叠系统的选型设计。

自然复叠制冷系统——一种简易高效分凝器的设计与实验研究

在套管换热器内管中封装干燥剂颗粒制成自然复叠制冷系统的分凝器,系统运行时在分凝器内管中形成气液固三相流化传热传质现象,通过实验发现该种分凝器具有简易高效的特点。还对干燥剂的种类、颗粒大小及体积分率对分凝器性能的影响进行了研究和分析。

自然复叠制冷系统的仿真与优化

建立了自然复叠制冷系统稳态仿真模型,该模型用实验数据进行了验证,误差小于±5%。研究了非共沸环保混合制冷剂(R744/R717)的温度滑移。完成了采用非共沸环保混合制冷剂(R744/R717)-40℃低温冷柜的仿真与优化设计。结果表明:采用非共沸环保混合制冷剂(R744/R717)-40℃低温冷柜自然复叠制冷系统在保持压缩比小于8的同时能获得COP值高达0.71,是一个有发展前途的制冷系统。

自然复叠制冷系统几种优化措施的效果仿真

仿真设计了一种使用R134a/R23混合制冷剂的自然复叠制冷系统,对该系统的特性进行了分析。在此基础上,采取回热、分凝等措施对系统进行优化,对优化后系统的特性进行了比较和分析,发现分凝措施有利于系统性能改进,而回热不能促进系统性能明显改进,但与分凝合用时可以降低分凝器设计和制作难度。

基于Aspen Plus的自然复叠制冷系统过程模拟分析

为有效减小自然复叠制冷系统匹配和调试实验工作量,引入在化工领域常用的大型流程模拟软件Aspen Plus软件进行自然复叠制冷系统的过程模拟。模拟和实验数据的比较表明,该软件具有较好的模拟效果,可有效减小实验工作量。

R134a/R23自然复叠制冷系统的仿真和优化研究

针对使用R134a/R23混合制冷剂的自然复叠制冷系统,编制了基于NIST REFPROP的仿真程序。利用仿真和实验对系统各种优化措施的效果进行了分析和验证。两者都表明:分凝措施有利于降低系统蒸发温度、提高COP;而回热可以略微降低系统蒸发温度,但使系统COP降低、压缩机排气温度升高。

R23/R134a自然复叠制冷系统研究

对自然复叠制冷系统制冷剂选择、循环流程设计以及热力计算进行了研究,建立了R23/R134a自然复叠制冷系统实验装置。自然复叠非共沸制冷剂的沸点间距按大致等分的原则选择,一般沸点间距40～80℃。研究指出完成自然复叠制冷循环热力计算需要已知以下4个重要参数:冷凝温度、蒸发温度,以及冷凝压力、蒸发压力、浓度3个参数中的2个参数。制冷循环流程设计时,增加分凝器,可以提高低温回路制冷剂浓度;在低温回路节流阀加延时开关,可以缩短自然复叠制冷装置启动时间。R23/R134自然复叠制冷系统实验装置,最低蒸发温度达到-55℃左右,合适的R23/R134a充注浓度约在29.4%～41%之间。研究结果对自然复叠制冷系统的产品设计过程有参考价值。

自然复叠系统与低温制冷

自然复叠制冷系统采用混合工质，用一个普通压缩机实现了－ １５０ ℃甚至更低的温度。与以往采用三级复叠制冷系统的－ １５０ ℃低温冰箱相比，采用自然复叠系统的低温冰箱减少了两个压缩机及相应的油分离器、干燥过滤器等附件，并使控制系统大为简化，从而提高了系统的整体可靠性。本文将详细介绍自然复叠制冷系统的原理和应用。