板壳式换热器在CO2亚临界制冷系统中的应用

随着中国工业对环保和安全要求的不断加强,使用天然制冷剂的CO2亚临界复叠或载冷系统应用越来越广泛,冷凝蒸发器是该系统的核心设备之一。通过对比分析发现全焊接板壳式换热器相对于管壳式换热器,具有结构紧凑,充注量低,高效换热,耐压力波动冲击,运输和安装费用低的优势;全焊接板壳式换热器相对于半焊板式换热器,具有更高的安全保障,无垫片无外漏且无需后期更换垫片的材料和费用的优势。全焊接板壳式换热器用作CO2亚临界制冷系统的冷凝蒸发器具有较大的技术优势。

CO2亚临界制冷系统热力学性能分析

用分析方法对CO_2亚临界制冷系统性能进行分析。通过建立CO_2亚临界制冷系统热力学模型,分析不同中间温度、冷凝温度对系统效率和压缩机排气温度等性能参数的影响,结果表明:制冷循环系统存在最佳中间温度,在此中间温度时获得最大系统效率和最低压缩机排气温度,随着冷凝温度的减小,压缩机排气温度下降,获得最低排气温度的中间温度减小。在系统部件中,压缩机和冷凝器的损占总损的比例较大,需进行重点优化。

跨临界CO_2制冷系统中绝热毛细管性能模拟研究

建立了CO2制冷系统中绝热毛细管一维稳态分布参数模型,以研究跨临界CO2系统中毛细管的性能和流动特性.分别采用3种不同摩擦系数关联式(Churchill、Colebrook、Bittle&Pate关联式)进行模拟和比较,研究了CO2在毛细管内的温度、压力、焓、熵及干度等的沿程分布规律.分析了管径、入口压力、入口温度和背压等4个参数对毛细管质量流量的影响,并考虑了壅塞现象.结果表明:采用Churchill和Colebrook关联式的效果较好,92%的计算值误差在10%以内,而Bittle&Pate关联式不适用于CO2绝热毛细管计算,因为它未考虑毛细管内壁的粗糙度;背压对质量流量影响很小,即使发生壅塞,壅塞质量流量和未壅塞时的质量流量差别也不大.

膨胀阀开度对跨临界CO_2制冷系统火用损失影响的实验研究

为提高跨临界CO2制冷系统的性能,研究电子膨胀阀开度变化对水-水跨临界CO2制冷系统各个组件相对火用损失的影响,搭建了带电子膨胀阀的水-水跨临界CO2制冷系统实验台,测试了跨临界CO2制冷系统在恒定进水温度、不同电子膨胀阀开度下的运行参数。基于实验数据,给出了不同电子膨胀阀开度下系统性能系数、系统火用效率和各个设备组件的相对火用损失,计算了膨胀阀在最佳开度、气体冷却器侧水进口温度为30℃、蒸发器侧水进口温度为15℃时,各个设备的火用效率。基于最佳膨胀阀开度时系统内各设备的相对火用损失和火用效率的计算结果,分析了各设备性能提高的潜力。计算结果显示:膨胀阀开度在最佳值时,压缩机和气体冷却器的相对火用损失分别为总火用损失的49.4%和18.9%,设备火用效率分别为60.7%和37.6%,压缩机和气体冷却器性能有较大的提升空间。

跨临界CO_2制冷系统气体冷却器实验研究

对跨临界CO2制冷系统气体冷却器进行了实验研究。研究表明:随着高压压力的变化,尽管气体冷却器进口的CO2温度与冷却水的换热温差变化范围较大,但气体冷却器出口CO2温度几乎不变;系统的高压压力为9 MPa时,气体冷却器中CO2的压降只有高压压力的1%左右,相对较小;随着气体冷却器出口CO2温度的升高,系统制冷量先呈线性减小,后逐渐趋于稳定,压缩机耗功呈线性增加;实验条件下,气体冷却器出口CO2温度由30℃增至37℃时,系统的COP减小了约25%。

跨临界CO_2制冷系统采用透平膨胀机的可行性分析

对CO2制冷系统中应用膨胀机的研究现状进行了回顾,在此基础上对跨临界CO2制冷循环中采用透平膨胀机的可行性进行了分析。研究表明透平膨胀机完全适用于家用及商用的跨临界CO2制冷/热泵系统,并通过计算实例给出了采用不同方案和效率的透平膨胀机替代节流阀对CO2制冷系统性能的提升效果。

跨临界CO_2制冷系统的Matlab仿真实验

运用Matlab中Simulink的功能,针对跨临界CO2制冷系统,采用集中参数法建立动态仿真模型,并求解计算。通过仿真跨临界CO2制冷循环的试验过程,分析相关重要运行参数对跨临界CO制冷系统性能的影响。

微通道换热器在CO_2跨临界制冷系统中的应用

在制冷系统中,换热器是主要的组成部件。由于CO2 跨临界制冷系统较高的操作压力,以及近临界区CO2 特殊的热物性和传输性,系统的部件结构需要引起特别注意。微通道换热器不仅换热性能好,而且可以承受较高的操作压力,比较适合CO2 高压制冷系统,这样可使系统更加紧凑、安全且高效。至今,CO2 制冷系统所用的微通道换热器已有多种型式,针对CO2 的性质设计高效的微通道换热器对提高CO2制冷系统的性能非常重要。

响应面法和人工神经网络对亚临界CO_(2)萃取红花籽油的建模与优化

本文旨在寻找有效建模方法以预测亚临界CO_(2)萃取红花籽油的萃取率,优化其萃取工艺条件。以单因素实验为基础,采用Box-Behnken试验设计,研究了萃取压力、分离温度、萃取时间对红花籽油萃取率的影响,并采用响应面法(RSM)和人工神经网络(ANN)两种方法分别对同一实验进行建模分析,通过RSM数值优化、人工神经网络和遗传算法结合(ANN-GA)两种方法优化其工艺条件。结果表明,RSM与ANN两种模型均能较为精准预测,但通过两种模型的决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)值比较,得出ANN模型(R^(2)=0.9966)的预测效果较优于RSM模型(R^(2)=0.9950)。ANN-GA确定的最佳萃取条件及萃取率分别为:萃取压力19.04 MPa、分离温度55.50℃、萃取时间134.98 min、萃取率23.52%。综上,RSM和ANN两种方法均可用于亚临界CO_(2)萃取带壳红花籽油的建模与优化,但ANN的预测准确度及拟合能力更为优秀。

跨临界CO_2水冷式制冷系统热力学分析

本文通过对跨临界CO2水冷式制冷系统进行变工况模拟与热力学分析,得出系统主要性能参数的变化规律,以及最优压力值与气体冷却器出口温度之间的关联式。这些结论可为跨临界二氧化碳制冷系统的设计和控制提供依据。

某CO_(2)跨临界冰场制冷系统中低压循环桶的选型分析

以上海某CO_(2)跨临界冰场中使用的桶泵供液系统为对象,通过计算低压循环桶的分离直径和容积确定低压循环桶的参数。低压循环桶分离直径的设计原则是确保蒸发器回到低压循环桶的制冷剂能够充分分离。低压循环桶容积应适宜,以保证在系统运行中不会发生低压循环桶液位过低或者液位过高的情况。

跨临界CO_2制冷系统中换热器结构的进展

换热器是制冷系统主要的传热部件,换热器的好坏直接影响系统的综合性能。从CO2的性质和跨临界系统的特点出发,介绍跨临界CO2制冷系统中换热器的结构型式的发展,指出发展微通道换热器是提高CO2制冷系统性能的必然。

CO_2跨临界制冷系统单元件改进的性能研究

通过加入回热器和旁通阀,对带有双节流阀的CO2跨临界制冷系统进行了改进,通过对改进前后系统性能参数的理论分析和计算,得出结论:一定的工况下存在一个最佳高压侧压力(Ph,opt),它与气冷器出口温度(T3)、蒸发温度(Te)的关系为:Ph,opt=0.264 3 T3-0.008 9 Te-70.255 4;回热器的加入在低于Ph,opt的压力区内对系统性能有较大的提升,旁通阀的加入从理论计算来看对系统性能影响很小.

小型CO_2制冷系统最佳充注量的计算及实验研究

为了确定展示柜CO2制冷系统的最佳充注量及充注量对系统性能的影响,首先运用实验数据法和额定工况法对系统的充注量进行理论计算,在此基础上,进行了一系列实验研究。结果表明:针对小型传统制冷系统的充注量理论计算方法也适用于CO2系统,计算结果误差很小;应用实验数据法和额定工况法计算小型CO2制冷系统充注量,结果几乎相同;对于CO2跨临界制冷系统,如果采用回热循环,系统运行一段时间后将达到假临界状态,吸、排气温度产生突降。本研究可为小型CO2制冷系统最佳充注量的确定及如何维持系统高效运行提供理论指导。

CO_2超市制冷系统的应用与未来发展

本文介绍了CO2在超市制冷系统中的应用现状和基本形式,并通过与常规制冷剂超市制冷系统的分析比较,得出完全CO2跨临界循环超市制冷系统具有巨大的发展空间和很好的应用前景。

电冰箱安全标准GB 4706.13-201X草案对跨临界制冷系统的特殊要求

本文通过分析跨临界制冷系统与非跨临界制冷系统的不同,详细介绍了电冰箱安全标准GB 4706.13-201X对跨临界制冷系统的特殊要求,希望通过本文的介绍,使读者对新版标准的此部分内容有一个详细的了解,为将来顺利通过CCC认证做好准备。

超市用跨临界CO2增压制冷系统的热力学模拟

建立跨临界CO2增压制冷系统的热力学模型,并利用Matlab软件进行模拟,结果表明:当环境温度在25~40℃范围内时,在每个环境温度下均存在最优的中温级排气压力使得系统COP达到最大值;当中温级排气压力在7.5~15 MPa范围内时,随着环境温度由25℃提高至40℃,系统COP下降22.97%~93.63%,存在系统COP剧烈下降的环境温度区间;当中温级排气压力在7.5~15 MPa范围内时,通过调整中间压力可以使系统COP提升1.61%~58.63%。

送风温度对车用跨临界CO_(2)制冷系统影响的仿真研究

为研究送风温度对实际车用跨临界CO_(2)制冷系统综合性能的影响,借助GT-Suite仿真软件,建立了单级跨临界CO_(2)制冷系统的仿真模型。基于设计的三种工况,在风量设置上限的情况下对比了不同送风温度下系统的性能,提出了有效COP_(eff)的概念并对此进行研究。结果表明:在其他工况相同的条件下,提高送风温度可以提高系统的COP、有效COP_(eff)以及带风机功耗的有效COP_(eff,b);在低冷负荷工况下,考虑系统风机功耗后的综合性能COP_(b)存在最优值为3.819,即系统存在对应的最优送风温度,但当负荷增大至一定水平时,最优送风温度不再存在。

亚临界丙烷、超临界CO_2及正己烷对米糠油提取品质的对比研究

为探索亚临界丙烷、超临界CO_2及正己烷作为介质对米糠油提取品质的影响,对比分析了由3种介质提取所得米糠油的脂肪酸组成,γ-谷维素和α-生育酚含量,油脂氧化稳定性以及油脂颜色等。试验结果表明,3种介质提取所得米糠油的脂肪酸组成无显著差异,但γ-谷维素、α-生育酚、叶绿素和类胡萝卜素的含量有显著不同,其中亚临界对这些成分的提取量最高,分别达21.08、0.97、30.4和11.14 mg/g;米糠油的氧化稳定性试验结果显示,亚临界丙烷萃取所得的米糠油在常温下具有优越的稳定性,高于超临界CO_2和正己烷提取所得米糠油;而超临界CO_2提取所得米糠油的色泽最浅,感官品质较好。总之,亚临界丙烷对米糠油有较好的提取率和油脂的氧化稳定性,并且较充分保留了米糠油中γ-谷维素、α-生育酚、叶绿素和类胡萝卜素等生理活性成分,是一种适用于米糠油保质萃取的良好介质。

CO2跨临界制冷系统在饮料现调机中的实验研究

CO2是一种不对臭氧层产生破坏,具有很小温室效应系数的自然工质。本文通过饮料现调机原理和特点分析,设计了应用于饮料现调机的CO2跨临界制冷系统。根据CO2压缩机运行范围,通过毛细管和CO2充注量的组合实验,确定了适合饮料现调机的最佳毛细管长度和充注量。在设计工况下,CO2冷系统运行的高低压均满足压缩机的安全运行区域,最后提出了批量商业化生产需要解决的问题。