R32制冷剂在小管径水平管内的沸腾换热与阻力特性实验研究

针对污染小、能效高、可燃性差、低毒性的新型R32可替代制冷剂在水平管内低温工况下的沸腾换热特性开展研究,设计并自主搭建了管内对流沸腾相变换热实验系统,分别开展了3 mm、4 mm小管径水平管内低温R32沸腾换热的实验研究,探究了质量流速、热流密度、饱和温度等参数对R32对流沸腾换热特性的影响,分析了蒸干对沸腾换热系数恶化的影响机制。结果表明:3 mm内径管的沸腾换热相比4 mm通道平均提升约8%~12%,且高质量流速下的临界干度几乎与管径无关;相较传热特性,R32饱和温度对两相流动阻力更为敏感,饱和温度自13℃降低至11℃时阻力损失提高约23%;利用改进的Fang关联式,可实现小管径水平管内R32对流沸腾换热系数预测,88.56%的实验数据误差可控制在±10%范围内。

R32制冷剂泄漏速度对室内可燃风险的影响研究

针对R32制冷剂在运行过程中发生的泄漏和爆炸的问题,为提升其使用安全性,采用实验研究的方法,以15为增量设置从15 L/min到90 L/min共6组泄漏速度,在测试房间同典型平面(0.15 m、0.5 m、1.15 m)内,结合R32燃烧条件及泄漏过程的浓度变化,对R32不同时间区间的变化规律进行探究,并对时间段内的可燃风险做出安全性评价。结果表明:室内的安全响应时间随着泄漏速度的增加而缩短,同一平面最大时间差可达55 mins;不可燃时间值随着泄漏速度的增加呈现先下降后上升的趋势。当室内处于不可燃时间时,较低的泄漏速度(15 L/min)潜在危险性最高。

R32制冷剂

自从1997年京都会议以后,R22和R410a都被认为是需要淘汰的制冷剂,世界各国都在寻找合适的替代制冷剂,并作为重要的任务。R32被认为是一种有潜力的替代R22与R410a在空调器中使用的制冷剂。本文综述R32替代的可行性和它与R410a的性能比较。

基于R32制冷剂泄漏模拟测试装置的开发及应用

根据GB 4706.32-2012标准附录FF(规范性附录)中模拟泄漏测试的要求,设计了一套制冷剂泄漏模拟测试装置。该装置是基于可燃制冷剂R32开发的,主要由精密电子称、气体浓度分析仪、比例调节阀、压力表、计算机等元件组成。该装置通过自动化控制,能够匀速、定量向制冷系统最危险部位释放制冷剂,实时读取制冷剂的浓度、重量等数据,提高了测试精度、测试结果的准确度及一致性,具有很高的推广价值。

R32制冷剂生产过程控制要点

由于R22、R410a制冷剂对大气层的破坏,按蒙特利尔公约要求必须在规定时间内切换成环保型制冷剂R32,但R32具有可燃性等固有特性,在生产过程中涉及很多安全生产需注意的事项,本文针对此问题专门分析和解决方法,可作为空调企业在生产过程中参考依据。

制冷剂R32吸气状态对变频转子式压缩机的影响

吸气带液作为一种既不增加系统成本又能降低压缩机排气温度的方法,需要进一步了解其对核心部件压缩机性能的影响,课题组利用变流量水冷冷水机组实验台,R32作为循环系统冷媒,模拟实际运行工况进行实验,研究频率、吸气干度和过热度对滚动转子式压缩机性能的影响。实验研究结果表明:相同工况下,频率越高,系统压比越高;在吸气饱和状态下,同频率下,压比越高,压缩机等熵压缩效率和容积效率越低;相同压比下,频率越高,等熵压缩效率和容积效率越高。吸气带液时,压缩机排气温度急剧下降,综合效率系数达到最大;吸气过热度对压缩机效率几乎无影响,吸气带液时,压缩机效率只有小幅度的下降。得出了R32滚动转子式压缩机适合进行少量吸气带液压缩的结论。

R32转子式压缩机排气温度控制及可靠性探讨

R32制冷剂凭借其自身的环保和性能优势成为了替代制冷剂的理想选择,而其排气温度高的问题是推广应用中的研究重点。文章从降温效果、可靠性、运行范围等角度对中间补气、湿压缩、中间喷液三种降温方式进行了探讨和比较。通过理论和实验研究得出,在转子式压缩机中,喷液的降温效果最为明显,在蒸发温度为-25℃时,也能将排气温度稳定控制在100℃以下;从可靠性角度得出,在喷液降温过程中,排气温度不应低于90℃,以保证较高的润滑油黏度;基于提出的喷液降温控制方式,在运行极限工况下开展了可靠性考核验证,结果合格。研究结果表明,在R32转子式压缩机中,采用喷液降温方式具有温度易控制、运行范围广、可靠性高的优势。

DC电机驱动高效压缩机系列及低TEWI制冷剂R32的应用研究

为了保护臭氧层,欧盟已经开始制定淘汰HCFCs的规章规定。目前商业和家庭空调装置中主要使用的是HCFC22;R410A和R407C作为它的主要替代品已经得到认可。欧洲、日本和美国的一些厂家已经开始在他们的产品中采用这两种制冷剂。鉴于这种情况,为了阻止全球变暖,1997年11月的Kyoto会议提出了一个在发达国家控制温室气体排放的目标。这项规定也适用于HCFCs制冷剂。

R32热力学性质计算模型及其分析

提出了R32制冷剂在饱和线( 130~78℃,0.00013~5.76MPa)范围内饱和蒸气压、液体密度等关联式的计算模型,在此基础上推导了蒸发潜热的计算模型;建立了描述饱和气体线上( 130~78℃,0.00013~5.76 MPa)及过热区(过热度为100℃)范围内描述P-v-T关系的状态方程;在上述模型的基础上推导得到了饱和气体线及过热区范围内焓、熵、比热容的计算模型。将模型计算结果与REFPROP9.0数据源、已发表的状态方程及公开实验数据对比,各关联式计算模型的平均相对偏差均小于0.16%,最大相对偏差不超过3.7%,与已有状态方程和公开数据对比偏差小于8.7%;基于状态方程和热力学关系式推导得到的焓、熵、比热容的计算模型的平均相对偏差均小于5.2%,最大相对偏差不超过9.1%。

滚动转子式R32压缩机开发

R32制冷剂与R410A制冷剂主要物性参数接近,是R410A的热门替代物,但R32制冷剂具有与R410A冷冻机油不相溶,以及压缩机排气温度高的特点。本文针对R32的特点开发R32压缩机专用冷冻机油,并研究采用吸气带液方式降低压缩机排气温度及其对压缩机可靠性的影响。

R32/润滑油对压缩机泄露电流影响试验研究

在全封闭旋转式压缩机中,电机会长期接触到润滑油和制冷剂,其一旦进入到电机的线圈以及绝缘材料的缝隙中后,会对压缩机的绝缘能力产生影响。本文通过试验测试,研究了压缩机内流体种类及配比关系对电绝缘特性的影响规律。试验结果表明:纯制冷剂对压缩机电绝缘性能影响较大,而纯润滑油对其影响并不明显。对于R32/润滑油混合流体,其制冷剂比例达到40%之前,泄露电流都处于较低的水平,但超过40%以后泄漏电流会突然上升,超过国家标准所允许的范围,其研究结果可为R32空调机组的设计开发提供指导。

R32在风冷热泵机组上特性研究

本文通过分析R32制冷剂的特点,及在制冷空调行业应用的可行性基础上,设计了相关的实验验证R32制冷剂的性能、特性参数及极限工况的适应性,得到了相关的试验数据并进行了分析,且与R410A制冷系统进行对比,同时也与国内外理论分析的数据进行了比较。分析了R32直接替换R410A系统的可行性及注意问题,并为后续研究提供推荐方向。

R32冷媒在柜机空调上的应用研究

本文分析对比了R22、R410A、R32的热物性和环保性、安全性,开发了R32冷媒的圆形定频和变频柜机,介绍了其性能和安全可靠性设计开发思路和做法,对采用R32冷媒前后的试验数据进行对比分析,指出其中的差异原因,并提出下一步研究的方向。

某二氟甲烷(R32)绿色制冷剂生产装置职业病危害防护设施及关键控制点分析

目的根据工艺识别二氟甲烷(R32)绿色制冷剂生产过程中的职业病危害因素,结合现场防护设施做出评价。方法通过现场调查、采样、检测检验法对该生产装置进行定性和定量评价。结果该生产装置生产过程中产生的主要职业病危害因素有氟化氢、氟化物、二氯甲烷、盐酸、氯、氢氧化钠、锑及其化合物、噪声等;职业病危害因素检测合格率100%。结论该R32绿色制冷剂生产线设置的防护设施基本能满足防护要求。

可燃性冷媒R32泄漏速度对室内安全性的影响研究

R32制冷剂具有良好的热工性能,但是由于R32具有可燃性,应从其泄漏时安全性的角度进行研究。采用实验研究的方法,研究了家用多联机空调系统在室内泄漏时,R32制冷剂不同的泄漏速度对室内各水平面的安全性的影响。结果表明:当泄漏速度为15～90L/min时,各监测平面的R32浓度值都会超过可燃上限(UFL)31.0%。在0.15和1.15m平面,泄漏速度在45L/min附近时,室内安全性最低,泄漏速度较快和较慢都有更高的安全性;在2m平面,泄漏速度在15L/min附近时,室内安全性最低,泄漏速度越快安全性越高。当泄漏速度较快时,各个平面安全性都较高;当泄漏速度较慢时,在1.15和2m较高的平面安全性较低,在0.15m较低的平面安全性较高,总体来说泄漏速度越快室内安全性越高。

R32在水平强化管内的流动沸腾换热特性研究

为研究制冷剂在内螺纹管内的换热情况,搭建集蒸发冷凝性能测试于一体的实验台,研究了替代工质R32在水平内螺纹管内的流动沸腾换热特性和压降特性。实验测试管外径分别为7和8 mm,进口过冷度和出口过热度为3～5℃,制冷剂质流密度为300～700 kg/(m^2·s),饱和温度保持在5～10℃,实验段水侧雷诺数为12 000～20 000,热平衡误差保持在5%以内。结果表明:制冷剂侧表面换热系数随制冷剂质流密度的增大而增大,随饱和温度的增大而减小,而水侧雷诺数Re对其并无影响;总传热系数随制冷剂质流密度、水侧雷诺数Re的增大而增大,随饱和温度的增大而减小;试验段压降随制冷剂质流密度的增大而增大,随饱和温度的增大而减小,水侧雷诺数对其无影响;在相同工况下,7 mm管比8 mm管的制冷剂侧换热系数以及总传热系数都大,但是其压降也比8 mm管大。

R32全新风处理机组性能试验研究

制热工况下,随着排气温度的升高,制热能效比逐渐下降,在实际运行时需要降低排气温度以提高机组性能。制冷工况下,针对R32全新风处理机组高排气温度的特性进行逐级喷液,并对比分析了制冷工况下不喷液、喷液控制排气温度分别为90℃和80℃3种情况下机组制冷量和输入功率变化。制冷工况下,随着排气温度的升高,制冷能效比先增大后减小。拟合出排气温度与能效比的数值关系式,并用判定系数R2判别数值关系式的相关性。依据数值关系式可有效预测任一排气温度下R32机组的能效比,为制冷工况下机组的性能提供参考。

带闪发器中间补气的R32空气源热泵系统性能实验研究

针对R32空气源热泵系统存在的冬季制热性能下降、排气温度过高等问题,本文对使用闪发器的中间补气空气源热泵系统性能及影响因素进行了实验研究。结果表明,系统相对补气量、制热量及压缩机耗功均随着相对补气压力的升高而增大,排气温度则随着相对补气压力的升高而降低,而制热COP在环境温度高于-5℃时,随相对补气压力升高而减小,在环境温度低于-5℃时,随中间压力升高而呈先增加后减小趋势,系统最佳相对补气压力约为1.2。与传统空气源热泵系统相比,带闪发器的R32中间补气热泵系统的制热量及压缩机耗功均大于传统系统,排气温度则低于传统系统;当环境温度高于-3℃时,传统热泵系统制热COP高于闪发器中间补气系统,而当环境温度低于-3℃时,闪发器中间补气系统制热COP高于传统热泵系统。