CO_2双级压缩制冷热泵循环系统的研究

关于CO2双级压缩制冷热泵循环系统的研究是目前一些生活服务行业最大的制冷热泵的循环需求,例如在餐厅、宾馆、理发店等地方对于循环系统的寻求。研究了关于CO2双级压缩制冷热泵循环系统的工作原理,及该系统今后的发展方向。

CO_2跨临界双级压缩/喷射制冷循环热力学分析

建立了同时采用双级压缩和利用喷射器代替节流阀的CO2跨临界双级压缩/喷射制冷循环模型,在系统稳定运行的条件下,分析了高压压力、气体冷却器出口温度、蒸发温度和高、低压压缩机吸气过热度对循环性能的影响,并与CO2跨临界单级压缩/喷射制冷循环和双级压缩制冷循环进行了比较。结果表明:在给定条件下,双级压缩/喷射循环的性能系数明显优于其他两种循环;随着气体冷却器出口温度的升高和蒸发温度的降低,循环的性能系数分别降低了54.9%和43.2%,并且其下降速度大于双级循环的性能系数下降速度;高、低压压缩机吸气过热度升高均导致双级压缩/喷射循环性能系数降低。

CO_2跨临界双级压缩带低压膨胀机制冷循环性能分析

通过建立模型分析比较了CO2跨临界双级压缩带节流阀与带低压膨胀机制冷循环的性能。结果表明:双级压缩CO2跨临界带节流阀与带低压膨胀机制冷循环的最佳中间压力并不是高低压的几何平均值;在一定的气体冷却器出口温度下,双级压缩CO2跨临界带低压膨胀机制冷循环有一个最佳高压侧排气压力,与带节流阀循环相比,其最大COP可提高20%,但当高压侧压力低于最佳值时,低压膨胀机对系统COP的影响随着高压侧压力的减小而逐渐变得不明显;在双级压缩CO2跨临界带低压膨胀机制冷系统优化设计中,中间冷却应采用完全冷却型式。

CO_2跨临界双级压缩带高压膨胀机制冷循环性能研究

通过建立模型,分析比较了CO_2跨临界双级压缩带节流阀与带高压膨胀机制冷循环的性能。结果表明:双级压缩CO_2跨临界带节流阀与带高压膨胀机制冷循环的最佳中间压力并不是高低压的几何平均值;在一定的气体冷却器出口温度下,双级压缩CO_2跨临界带高压膨胀机制冷循环有一个最佳高压侧排气压力,与带节流阀循环相比,其最大COP可提高10%,但高压侧压力超过最佳值后,高压膨胀机对系统COP的影响逐渐变得不明显;在双级压缩CO_2跨临界带高压膨胀机制冷系统优化设计过程中,中间冷却应采用完全冷却型式。

4种商超CO_(2)双级压缩制冷系统的性能

为了提高商超跨临界CO_(2)制冷循环的性能,对4种跨临界CO_(2)双级压缩制冷循环(TCTC、TCEC、TCRG、TCRG)建立热力学模型.主要分析了高压压力、中间压力、蒸发温度和气体冷却器出口温度等参数对性能系数(COP)的影响.结果显示:在一定条件下,TCEC循环COP相对最高,比基础循环最优高压COP提高49.82%,最优中间压力COP提高61.41%;TCRC和TCTC循环COP相差无几;TCRG循环COP相对最低.TCRG循环不适用于中低温制冷;TCTC、TCRC循环由于在气冷器出口温度高于37℃后急速下降,不适用于气冷器出口温度较高工况,系统制冷性能受气体冷却器出口温度的影响较大,添加回热器反而降低了系统COP.

CO2双级压缩制冷循环气冷器的改进

针对目前超市使用的冷藏柜,其CO2双级压缩制冷循环系统中带中冷器的气冷器的出口温度并不理想,高于环境温度许多的情况,课题组提出了优化气冷器管程布置的试验方案。利用MATLAB程序对带中冷器的气冷器进行了模拟计算,并对CO2双级压缩制冷循环系统中带中冷器的气冷器进行了实验研究。通过对气冷器管壁出口温度的实验值和模拟值进行了对比分析,验证了模拟程序准确性。并且对现有的带中冷器的气冷器进行改进:修改CO2的流动线路,增大中冷器的换热面积,对气冷器的管程进行了重新的分配,然后对改进的带中冷器的气冷器的出口温度进行了模拟计算。结果显示,改进方案能有效优化带中冷器的气冷器的出口温度,提高了气冷器的整体性能。

跨临界CO_2双级压缩制冷循环的热力学分析与比较

对带中间冷却器的双级压缩制冷(TCEI)循环和带闪发器的双级压缩制冷(TCFI)循环进行了热力学分析与比较。结果表明:TCFI循环的最佳中间压力和最佳排气压力低于TCEI循环。在常规空调工况下,TCFI循环的COP高于TCEI循环。在蒸发温度从-10℃变化到10℃时,TCFI循环和TCEI循环的COP相对基本循环平均提高幅度分别为32.3%和18.7%。

R404A/CO_2复叠式制冷系统与R404A双级压缩式制冷系统热力性能对比分析

首先介绍R404A/CO2复叠式制冷系统和R404A双级压缩式制冷系统,然后通过热力性能计算,对比分析这2种系统在蒸发温度-30^-55℃下的COP和热力完善度等参数,以及冷凝温度对COP的影响,并说明复叠式制冷循环的质量流量比随蒸发温度的变化情况。

CO2双级压缩制冷循环冷藏柜性能实验研究

针对目前商用冷藏柜所使用的CFC类制冷剂存在高臭氧衰减指数以及温室指数高的问题,为使冷藏柜更环保,课题组提出了使用CO2双级压缩制冷循环取代传统氟利昂制冷剂单级压缩制冷循环的设想。课题组以某容积为500 L的冷藏柜为框架搭建一套实验系统,并根据可口可乐公司对商用冷藏柜的测试要求进行负载降温测试,并与其他课题组成果进行对比。结果表明采用CO2双级压缩制冷循环系统的冷藏柜比采用单级压缩的同类型冷藏柜能效比提高,排气温度降低34. 6℃。经测试,CO2双级压缩制冷循环冷藏柜性能满足可口可乐公司制定的标准,CO2双级压缩制冷循环在冷藏柜中应用是可行的。

NH_3/CO_2复叠式制冷循环的分析与优化

建立了NH3/CO2复叠式制冷循环的理论分析,结果表明:存在最优蒸发-冷凝器的中间温度使循环的性能系数达到最大,带膨胀机同时过冷NH3/CO2复叠式制冷循环的理论COP优于传统R22/R13复叠循环和NH3双级循环,回热器的换热效果直接影响系统性能。

CO_2低温制冷循环热力学分析

通过对CO2单级压缩和双级压缩制冷循环的热力学分析得出,在一定的蒸发温度和冷凝温度下,CO2单级压缩制冷循环的COP比CO2双级压缩制冷循环的COP低、压差大、压比高。因此,CO2低温制冷循环系统应采用双级压缩制冷循环,为提高CO2双级压缩制冷循环的循环效率,应尽可能升高蒸发温度、降低冷凝温度,可以看出自然工质CO2双级压缩制冷循环有很好的发展前景。

带有内部冷却系统的双级CO2压缩机

作为替代工质，天然制冷剂CO2由于其对环境的影响较小，越来越受到各方的重视。其ODP=0，GWP=1，无毒，不可燃。

低温空气源CO_2热泵热水器系统特性研究

压缩机排气温度过高及制热量不足等现象是单级蒸汽压缩式制冷系统在低蒸发温度下经常面临的问题,以CO_2为制冷工质的中间不完全冷却两级蒸汽压缩热泵系统能很好地改善这些问题。本文构建了低环温(-20℃)下CO_2热泵热水器系统、确定了系统各部件结构参数、建立了部件和热泵系统的数学模型。模拟结果表明:随着环境温度升高,CO_2热泵热水器系统制热量以及COP呈现出增长的趋势,改变水侧输入参数对系统性能有较大影响。

跨临界CO_(2)制冷技术发展现状及其改进途径综述

跨临界CO_(2)制冷是一种以CO_(2)作为制冷剂气体冷却过程在临界点以上的新型制冷技术。对近年来CO_(2)制冷技术的发展进行了概括及分析。针对传统制冷剂与CO_(2)制冷剂的特点,重点分析了二者在物理性质上的区别,说明了CO_(2)作为新型制冷剂的可取性;针对提升制冷系数的目标,讨论了两级压缩、膨胀机、回热器的工作原理以及对系统性能的影响。综述了新型双级压缩CO_(2)制冷循环的研究现状,归纳了CO_(2)制冷循环进一步改善性能的技术途径。

全封闭转子式CO_2压缩机的开发

使用天然制冷剂的制冷系统在全世界范围内受到了越来越多的关注。CO2(R744)制冷剂重新兴起,它无毒、不可燃,并且作为工业生产过程中的副产品而被广泛应用。然而,CO2系统的工作压力要比其它使用诸如HCFC、HFC、HFC混合制冷剂的系统高得多。因此,有必要开发可在这种高压下高效、可靠运行的压缩机。一种适应这一要求的双级全封闭式滚动活塞压缩机现已研发成功。其外径尺寸为207.8mm、高445.8mm、容积为21.8cc。在第一级中,吸入气体被压缩到7～8MPa;在第二级中,气体被压缩至11～12MPa。在压缩机的研发过程中,机壳、轴承和曲轴的设计为其关键因素。

带透平膨胀机的跨临界CO_(2)制冷循环热力性能研究

为提高跨临界CO_(2)制冷循环的性能,提出了冲动式透平膨胀机(ITE)改进方案,该方案可以在回收膨胀功的同时实现双级压缩,对相应的制冷循环进行了热力学性能研究,获得了该循环最佳高压压力、最佳中间压力以及COP的变化规律。结果表明:当蒸发温度从-10℃变化到15℃,气体冷却器出口温度从30℃变化到50℃时,改进ITE制冷循环的COP相对基本制冷循环、回热制冷循环和传统ITE制冷循环,分别提高了38.4%~45.1%,31.1%~37.1%,21.5%~27.9%;蒸发温度越低,气体冷却器出口温度越高,改进ITE制冷循环的优势越明显。

二氧化碳低温制冷循环分析

对两种不同的二氧化碳双级压缩低温制冷循环进行了分析,得到在一定的蒸发温度和冷却器出口温度下,一次节流不完全中间冷却二氧化碳双级压缩循环COP较大、最优冷却压力较低、具有良好的发展前景。

二氧化碳低温制冷循环分析

利用热力学第二定律针对两种不同双级二氧化碳制冷系统进行分析。低温系统下二氧化碳双级压缩循环的分析表明节流阀的损失所占比例最大,而蒸发器损失所占比例最小。同时模拟计算结果表示低温系统下二氧化碳双级压缩循环存在一个最优的蒸发温度使其循环的效率最大。

初探冷库制冷装置的余热利用

本文就冷库制冷装置利用现有设备(立式冷凝器需改造成卧式冷凝器),讨论冷库余热回收利用的设计方案,分析单、双级压缩制冷循环系统余热回收利用的有效热及有效热与冷库规模的关系。

跨临界二氧化碳循环设备及性能分析

CO2作为制冷剂具有良好的特性。基于此,在掌握压缩机内部结构及跨临界CO2循环影响因素的基础上,将跨临界CO2循环与R134a循环进行性能比较,得出在双级压缩中使用中间冷却器可降低排气温度,同时作为膨胀装置的毛细管能使工作稳定,即采用滚动转子式二级CO2压缩机、中间冷却器和毛细管节流,可获得高效跨临界CO2制冷循环。结果表明,跨临界CO2循环具有比R134a循环更优异的性能。