Estimation of Vapor Quality at Compressor Suction of Air Conditioner

To evaluate performance and reliability of an air conditioner, the states of its refrigerant in the refrigeration cycle need to be understood. Since the isentropic exponent of the next-generation refrigerant R32 is larger than that of conventional refrigerant R410A, the compressor discharge temperature of R32 is higher than that of R410A. When a wet refrigerant is entered into a compressor suction line to decrease the discharge temperature, it is generally difficult to estimate the vapor quality at the suction. This paper describes a method that estimates a vapor quality at the compressor suction by applying energy balances on the compressor with the values of suction pressure, discharge pressure, discharge temperature, etc. In the air conditioner test, the vapor qualities at the compressor suction estimated with this method agreed well with those estimated with the conventional method by measuring liquid and vapor flow-rates. Moreover, this paper derived a relational expression for estimating a compressor suction state from a discharge state and discusses the characteristics of the coefficients in the expression calculated from the test results.

电动汽车补气式涡旋压缩机考虑内漏和传热的热力学研究

针对采用简化的等熵过程来计算压缩机的热力学工作过程与实际工作过程有差别的问题,提出了一种加入内漏和传热过程的一维模型,在低温工况下用短型线补气式涡旋压缩机进行验证。对比压缩机在不同转速下(5 000,6 000 r/min)的功率、制热COP、制热量及排气温度的仿真结果与试验结果,其间最大误差均在8%以内;对比在吸气、排气压力分别为0.16,0.90 MPa时,采用等熵模型和本文提出的仿真模型计算压缩机的工作过程的结果,发现考虑内漏和传热后,制热量和排气温度的计算值与试验值之间的差距从20%最低下降到4%;采用本文仿真模型的计算结果能更准确地反映压缩机的实际工作过程。研究结果可为补气式涡旋压缩机的设计和应用提供参考。

补气增焓热泵技术的研究现状及展望

补气增焓热泵(VIHP)技术因在低温工况下具有高效、节能、环保等优势,成为近年来能源领域内的研究热点之一。阐述了现有文献中关于VIHP技术的研究现状,分别从应用型式、压缩机型式及其实现方法和优化研究进展等方面进行了深入讨论,对比分析了相关研究结果提升VIHP系统性能的优势和不足。并结合研究中存在的问题对其发展趋势进行展望,为VIHP技术未来的研究应用提供参考。

电动汽车涡旋压缩机补气特性的数值研究

为研究短型线的汽车空调涡旋压缩机的补气特性,以一款排量为38 cm^(3)/r的电动汽车补气式涡旋压缩机为例,建立了三维非稳态数值计算模型,并通过实验数据验证了模型的准确性,误差在9.5%以内。通过模型分别研究补气压力和补气温度对涡旋压缩机性能的影响,结果表明:在补气过热度不变的情况下,随着补气压力的升高,压缩机排气温度先减小后逐渐增加,制热量呈增加趋势,当转速为5000 r/min和6000 r/min时,制热量最大增幅分别为20.5%和17.1%,制热COP先上升后下降,2种转速下有补气时制热COP的最大值较无补气时分别增加3.9%和2.3%,压缩机效率均先增大后减小,容积效率逐渐降低;在补气压力不变的情况下,随着补气温度的增加,排气温度略有增加,压缩机功耗、制热量及制热COP几乎保持不变;相较于补气温度,补气压力对压缩机性能的影响更大。

螺杆式水蒸气压缩机性能分析及优化技术发展

相比其他类型水蒸气压缩机,螺杆式水蒸气压缩机具有动力平衡性好、适应性强、可实现较高压比等优势,但是这对其安全稳定性、密封性能等提出了更高的要求。本文从螺杆式水蒸气压缩机的应用场合、性能分析、优化技术3个方面对现有相关研究进行总结,并在此基础上分析螺杆式水蒸气压缩机的优化改进方向。

配用闪发器的双级压缩机性能测试方法研究

研究配用闪发器的双级压缩机的2种性能测试方法:一种为模拟空调系统实际使用,只控制中间压力不控制补气温度的闪发器测试方法(黑箱测试方法),另一种为GB/T5773—2016《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》中的控制中间压力和补气温度的闪发器测试方法(标准测试方法)。结果显示:黑箱测试方法存在压缩机补气制冷剂为湿蒸气的情况,此时压缩机功率会下降,能效在此状态下最优;标准测试方法补气制冷剂为过热气体,测试制冷量较实际偏高;黑箱测试方法适用于中间压力变化时性能评估,标准测试方法适用于同一中间压力下性能差异的对比。

涡旋式压缩机补气增焓测试方法研究

为解决涡旋式压缩机经济器补气增焓测试时不能同时控制补气压力和补气过热度的问题,结合压缩机性能测试台测试原理,提出用闪发器替代经济器时的补气控制和制冷(热)量计算方法,并进行对比测试验证其可行性。另外,通过闪发器补气增焓测试,分析补气压力和补气过热度对压缩机制冷(热)量和制冷(热)性能系数的影响。结果表明:压缩机制冷(热)量和制冷(热)性能系数随补气压力的增大而增大,随补气过热度的升高而减小;涡旋式压缩机补气增焓性能可通过单个补气状态测试进行评估。

电动汽车用短型线涡旋压缩机补气特性

为探究电动汽车用短型线涡旋压缩机在不同工况下的补气特性及制热COP与补气系数k之间的联系,采用第二制冷剂量热器法进行实验研究。结果表明:补气主要对总质量流量的增量和压缩机功率的增量有影响,两者增长的强弱共同决定了该压缩机性能的变化趋势;蒸发温度越低则补气效果越明显,蒸发温度为-22℃时制热量可提高15.9%;排气温度随补气压力的增大先降低后逐渐升高,在补气压力较低时,压缩机效率可以得到一定的提升;蒸发温度在-22—-1℃的范围内,制热COP随补气系数k呈先增后降的趋势,并且制热COP在补气系数k为0.65—0.85的范围内最优。

易汽化液体槽车卸车技术研究

化工生产过程中的低碳烷烃和烯烃大多属于易汽化液体,例如丙烷、丙烯,是石油化工产业的重要有机原料。近年来,有机原料和化学品制造业迅猛发展,易汽化液体作为有机化工制造业的主要原料,其需求量呈逐年增长趋势。以此类物质作为原料的生产企业就需要购入大量的物料,就形成了丙烯等此类易汽化液体的市场运输流动,槽车进入这些生产企业的首要环节就是卸车,卸车安全性能和效率直接影响生产企业的生产运行,从而使其卸车工段显得尤其关键。易汽化液体通常使用承压液体罐车运输,大部分物质在常温常压下为无色可燃性气体,爆炸极限范围宽。因此,如何正确合理选择易汽化液体介质的卸车工艺极大影响企业安全生产运行。本卸车工艺的主要特点是:安全、一次可靠连接、无需多次移动车辆和重新连接快速接头、效率高等。

富气压缩机用能分析与对策

针对催化裂化装置富气压缩机能耗增大的现象,总结分析了现阶段富气压缩机能耗增加的主要原因。针对原料性质变化、不凝气量增加、循环水温度和中低压管网蒸汽性质变化等导致富气压缩机能耗增加的原因进行相应的分析,并提出了针对富气机降低能耗的措施。

吸附法芳烃联合装置低温热回收和高效利用

结合新建150×10^(4)t/a吸附法芳烃联合装置的特点,根据其低温热分布和能量使用等级,经全流程能量优化和热终端耦合分析,在抽出液塔顶副产低压蒸汽89 t/h(1.2 MPa),抽余液塔顶副产低低压蒸汽约250 t/h(0.6 MPa),重整油塔顶副产热水600 t(70~105℃,用于热水制冷),回收总能量约240 MW。其中89 t/h的低压蒸汽和120 t/h低低压蒸汽可在装置内直接消化使用,剩余150 t/h低低压蒸汽(含20 t/h凝结水闪蒸汽)通过整体齿轮压缩机增压到1.8 MPa(300℃),升级后的蒸汽可匹配到更多终端用户,实现能量的高效回收。这种高压比、大温升和大流量整体齿轮式压缩机是国内同类装置的首次应用。

螺杆水蒸气压缩机的MVR系统在碱回收中的应用

印染企业采用热泵系统回收碱液能有效降低环境污染,节省能耗。本文针对碱回收热泵系统中水蒸汽压缩机温升小而造成效数不够的问题,提出采用螺杆水蒸汽压缩机替代罗茨式、离心式压缩机构成机械压缩式(MVR)系统。建立了系统各部件的数学模型,首先对系统工况的可行性进行核算,随后在合适的工况条件下计算了不同效数的MVR系统和蒸汽动力压缩式(TVR)系统的热力性能,并比较了各系统回收碱液的经济性。结果表明,在压缩机入口为一个大气压的条件下将质量分数4%的废碱液浓缩到30%不宜采用TVR系统;同时MVR系统的理论COP均高于20,且理论COP及换热器面积随处理效数增加而增加。采用螺杆水蒸汽压缩机构成的三效系统的经济性较其他系统要高,与罗茨机构成的双效系统相比,企业一年即可收回增加的固定成本。在综合考虑压缩机耗功以及设备成本的情况下,印染企业采用螺杆压缩机进行三效处理即可达到较好的节能效果。

螺杆蒸汽压缩机工作过程喷水冷却特性研究

喷水能够提高螺杆蒸汽压缩机的压比和饱和温升,扩展蒸汽压缩机的应用范围。为研究螺杆蒸汽压缩机的喷水冷却特性,建立喷水螺杆蒸汽压缩机的数学模型,考虑喷入水与压缩蒸汽的换热蒸发及其泄漏闪蒸,并试验验证了模型的准确性。利用所建数学模型,分析与讨论压缩机压比、喷水量、喷水温度及转速对压缩机工作过程的影响。研究结果表明,喷水不仅可以降低排汽温度、使蒸汽压缩机稳定运行,还可以使压缩过程更接近等温过程;压缩机实际运行时喷入水主要集中在压缩过程后期及排汽过程蒸发;压缩机欠压缩运行时,排汽腔内蒸汽对压缩过程影响不大;若压缩蒸汽任一转角都能被冷却至饱和,则喷水温度对压缩过程及运行效率基本没有影响;为了有效控制排汽温度,喷水孔口水流量需要随压缩机转速做相应的调节。

采用双螺杆压缩机的机械蒸汽再压缩污水处理系统试验研究

对国内自主研发的采用双螺杆压缩机的60 t/d双效机械蒸汽压缩(Mechanical vapor compression,MVC)采油污水处理系统进行调试及变工况试验研究,分析压缩机转速、一效进水温度和二效出水循环量对系统产水量及产水能耗的影响,为系统优化设计及市场化提供参考。研究表明,系统能稳定运行,在60 t/d原料水处理量下,系统产水量约为1.03 t/h,每吨水处理能耗为35 k W·h;双螺杆压缩机工作过程喷入的冷却水水质需要满足一定要求,避免转子及机壳表面结垢发生故障;随压缩机转速升高,系统产水量升高,产水能耗存在最低值,即压缩机转速及系统运行工况存在最优匹配关系;系统产水量及产水能耗随一效进水温度升高而分别升高和降低,且这种规律不受压缩机转速影响;随着二效出水循环量的升高,系统产水量逐渐升高,升高幅值随一效入口温度升高而降低。

高温热泵用双螺杆压缩机内压力比调节方式

高温工业热泵运行时热源温度波动较大,压缩机外压比变化导致内外压比不相等,压缩机功耗上升,热泵能效下降。本文提出了采用经济器补气过程调节双螺杆压缩机内压力比的调节方式。通过向压缩腔中补充制冷剂气体,调节压缩机运行过程中的内压缩最终压力,使其与排气管道中压力相同,消除欠压缩过程,使压缩机实际压缩过程接近多变过程,降低运行附加功耗,增大热泵能效比。实验得到冷凝器90℃出水工况下不同补气压力时热泵的性能参数,结果表明:在最优补气压力下,压缩机绝热效率与热泵制热能效比同时达到最大,可实现通过调节补气压力调节压缩机内压力比的目的。

机械蒸汽再压缩热泵技术研究进展

介绍了国内外关于机械蒸汽再压缩热泵系统的研究应用情况,分析了其系统流程原理与节能特性。通过总结其系统流程工艺、蒸汽压缩机和换热器等三方面的研究现状,指出了其目前存在的问题及今后发展的方向。

单螺杆水蒸汽压缩机驱动的MVR系统性能实验研究

将单螺杆水蒸汽压缩机应用于机械蒸汽再压缩热泵(MVR)系统,并对该压缩机的工作过程进行分析;在不同蒸发温度的工况下,对采用闭式和开式循环的MVR系统进行实验研究.实验结果表明,当蒸发温度高于80℃时,压缩机的容积效率超过0.73,绝热内效率大于0.5;系统的实际COP最高达12.5,实际单位能耗蒸发水量最高可达20 kg/(k W·h);充分显示了单螺杆水蒸汽压缩机驱动MVR系统的高效节能特性.

蒸汽压缩加热造纸黑液浓缩新工艺

以造纸黑液碱回收工艺为研究对象 ,在分析现有多效蒸发黑液浓缩碱回收工艺的基础上 ,提出了蒸汽压缩加热黑液浓缩流程的新工艺 ,并比较两种工艺的特点和经济性。新工艺不仅降低了碱回收成本 ,而且可以降低整个碱法制桨造纸工艺的生产成本 ,实现节能环保双重效益。

TVC在MED海水淡化装置中的作用和性能分析

建立了蒸汽热力压缩器(thermal vapor compressor,TVC)和多效蒸发(multi-effect distillation,MED)海水淡化装置热力过程数学模型,计算分析了TVC对MED海水淡化装置性能的影响,讨论了对于一定设计条件下的海水淡化装置,蒸发器效数,TVC引射蒸汽、工作蒸汽及抽汽位置和装置的造水比、蒸发器传热面积、喷射系数的关系。结果表明:蒸发器效数、TVC吸入蒸汽温度的增加都会升高造水比;根据造水比和蒸发器传热面积,适当设置TVC在多效蒸发海水淡化装置中的抽汽位置,海水淡化装置的能效可以有很大的提高。

罗茨风机驱动机械蒸汽再压缩热泵蒸发器系统运行特性的试验研究

试验研究罗茨风机驱动下机械蒸汽再压缩热泵的运行特性,以水为试验介质,研究系统性能参数如总蒸水量、系统压比等随蒸发温度的变化规律,得出总蒸发水量随着蒸发温度升高而增加,增加幅度较为明显;系统压比随蒸发温度的升高而降低,但降低幅度不大;容积效率、绝热内效率、制热性能系数、换热系数均随着系统蒸发温度的升高而升高的结果。结论为该型号罗茨风机驱动MVR系统适合蒸发量和沸点温升不大的高温工况运行场合。