中间完全冷却CO_2跨临界双级压缩节流循环

双级压缩是提高CO2跨临界制冷循环性能系数COP的有效途径,且中间完全冷却形式的性能优于中间不完全冷却形式。对于中间完全冷却CO2跨临界双级压缩节流循环,节流形式有一次节流(STDC循环)和两次节流(DTDC循环)。分析了高压压力和气体冷却器出口温度对STDC循环和DTDC循环的性能影响,并与CO2跨临界单级压缩(STSC)节流循环进行了比较。结果表明:在给定条件下,DTDC循环的COP值最大、STDC循环的最优高压压力值最高;随着气体冷却器出口温度的升高,3个循环的最大COP均减小,最优高压压力均升高,压缩机的等熵效率均降低。对于DTDC和STDC循环,最优中间压力值偏离高压压力与低压压力的几何平均值,但是对系统的性能系数影响不大。

CO_2跨临界双级压缩制冷循环的热力学分析

Two-stage vapor compression refrigeration cycle was accomplished with an intercooler.The state of the refrigerant vapor leaving the intercooler affects the system performance.The thermodynamic analysis of the trans-critical two-stage refrigeration cycle using CO2 as the refrigerant was made with a condensing temperature of 35℃.When the intercooler operated at about the geometric mean of the evaporating and condensing pressures,compared with the single stage cycle,the coefficient of performance(COP)of the two-stage cycle was improved.As the degree of superheating of the CO2 vapor leaving the intercooler increased,the COP of the two-stage system decreased.

CO_2跨临界双级压缩制冷循环的热力学分析

本文在各种CO_2跨临界单级压缩制冷循环的基础上,建立了6种CO_2跨临界双级压缩制冷循环系统的热力学模型,并对中间压力、蒸发温度、气体冷却器出口温度、高压级和低压级压缩机效率等设计参数对系统性能系数(COP)的影响进行了分析和比较。结果表明,气体冷却器出口温度和低压级压缩机效率是影响系统COP的主要因素。同时,通过对比6种型式的双级压缩系统,发现在给定的高压压力下,二次节流中间不完全冷却形式的双级压缩系统在系统的性能系数和安全运行方面在这些双级压缩系统中是最好的。这些研究成果可为CO_2跨临界双级压缩制冷系统的优化设计提供参考。

CO_2跨临界两级压缩制冷循环热力学分析

采用热力学方法对 CO2 跨临界两级制冷循环性能进行了分析 ,并与单级系统进行了对比 .结果表明 ,采用两级压缩可提高 CO2 循环的 COP,相同工作条件下 ,两级压缩与单级压缩系统相比 ,其 COP可提高 5 %左右 ;一定的蒸发温度下 ,CO2 循环的最佳冷却压力在 9.0 MPa左右 ;采用回热器在循环最佳冷却压力以下可大幅度提高系统性能 ,超过最佳冷却压力以后 ,对系统的改善很小 ;相同压缩终了压力下 ,两级压缩的排气温度可比单级压缩低 1 8

CO_2跨临界两级压缩及膨胀机循环的性能分析

为了提高CO2跨临界制冷系统的性能,建立了单级膨胀机循环与4种不带膨胀机的两级压缩循环的数学 模型,并进行了性能计算．结果显示,当膨胀机的效率达到60％时,在给定的气体冷却器出口温度以及蒸发温度范 围内(低于-10 ℃时除外),单级膨胀机循环的性能系数高于两级压缩循环的性能系数．当蒸发温度低于-10℃ 时,带中冷器的两级循环的性能占优势．另外,4种两级压缩循环的排气温度都低于单级膨胀机循环的排气温度．

N_2O跨临界双级压缩带膨胀机制冷循环

将天然工质N2O用于跨临界循环,建立了相应的理论模型,比较了CO2和N2O用于跨临界两级压缩膨胀制冷循环的性能。结果表明:N2O用于跨临界两级蒸气压缩膨胀制冷循环中的综合性能要优于CO2。在所选定的工况范围内,N2O系统的Ccop值(性能系数)比CO2最多提高9.6%,当气冷器出口温度越低、蒸发温度越高时,N2O系统的Ccop值增加越明显;N2O系统的最优高压压力远低于CO2,在气体冷却器出口温度为40℃时,最优高压侧排气压力最多降低了16.2%;N2O系统在排气温度、单位质量制冷量方面也较CO2具有优势。最后提出通过降低气体冷却器出口温度来提高跨临界带膨胀机制冷循环性能和降低最优高压侧排气压力的观点。

带膨胀机和回热器的两级压缩跨临界CO_(2)制冷循环研究

通过对比3种不同的两级压缩跨临界CO_(2)制冷循环,研究节流阀、回热器和膨胀机对制冷循环COP和效率的影响。结果显示:在3种两级压缩跨临界CO_(2)制冷循环中,带膨胀机的制冷循环的COP和效率最高,带膨胀机和回热器的循环次之,带回热器和节流阀的循环的COP和效率最低;在合理参数范围内,增大压缩机1的压比可以提高3种循环的COP和效率;在合理参数范围内增大压缩机2的压比,3种制冷循环的COP和效率均先增大后降低;增大压缩机和膨胀机的等熵效率均可以显著提高两级压缩跨临界CO_(2)制冷循环的COP和效率。

提高CO_2跨临界循环效率的方法

针对CO2跨临界循环的特征,阐述了几种提高循环效率的方法,其中包括采用涡流管或者膨胀机代替膨胀阀,采用两级压缩、中间冷却技术等等。论述了涡流管代替膨胀阀提高系统效率的方法、原理,并介绍了一种适合小型制冷系统的新型气缸活塞式膨胀机。另外,还叙述了CO2跨临界循环系统采用两级压缩、中间冷却时,最佳中间压力的确定原理以及方法。

CO_2跨临界双级压缩带回热器与不带回热器循环分析

基于氟利昂制冷剂的ODP(臭氧层破坏势)和GWP(温室效应)问题,运用热力学方法,对CO2跨临界双级压缩带回热器循环TSCV+TGC+IHX与不带回热器循环TSCV+TGC建立了数学模型,并基于Visual Basic程序基础,开发了两种双级循环性能分析平台。结果表明,相同对比条件下,循环TSCV+TGC+IHX平均性能比循环TSCV+TGC高5%～10%,最优中间压力比循环TSCV+TGC低约5%～15%。本研究为高效、节能的CO2跨临界循环热泵热水器产品的开发提供了基础资料。

CO2两级压缩制冷系统在冷藏柜中的应用

将两级压缩与CO2跨临界循环技术相结合,设计了一套以小型CO2两级压缩制冷循环为制冷系统的冷藏柜。研究该CO2系统及冷藏柜在C,D2种测试工况下的性能,并与在相同条件下的CO2单级压缩试验进行比较。结果表明:对于两级压缩制冷循环,C工况下的COP高于D工况,蒸发温度则低于D工况;C、D工况下,CO2两级压缩制冷循环的COP分别比单级压缩制冷循环高11%~15%、15%~17%,排气温度分别低26~30℃、29~32℃;机组在2种工况下分别运行12h、17.5h后,负载温度降至7.2℃,运行时间分别小于标准要求的19h和24h;证明了将CO2两级压缩制冷循环系统运用于冷藏柜中可提高系统性能,为今后CO2冷藏柜的设计提供依据。