R290/R170单级压缩回热制冷系统模拟研究

以单级压缩回热循环的低温冷柜机组为研究对象,采用R290/R170非共沸混合制冷剂,制冷剂质量流量为4.52 kg/h,机组额定制冷量为100 W。采用Aspen Plus V10软件建立系统仿真流程,在冷凝温度为30℃下设置蒸发温度为-65℃,分析非共沸混合制冷剂在4种质量比例(4∶6、5∶5、6∶4、7∶3)下系统运行冷凝压力和蒸发压力的选取,以及压缩机排气温度、制冷量、COP、节流闪蒸率的变化规律,确定较优运行质量比例。结果表明:系统在高冷凝温度下运行,选取R290/R170非共沸混合制冷剂露点、泡点对应的下限压力作为系统运行的冷凝压力和蒸发压力较优;在冷凝温度为30℃下设置蒸发温度为-65℃时,质量比例为6∶4时冷凝压力选取2.07 MPa,蒸发压力选取0.13 MPa较为合适。对于R290/R170非共沸混合制冷剂,低沸点组分占比增大可使系统的制冷量和COP增大,但压缩机排气温度和节流闪蒸率也会增大,在冷凝温度为30℃下设置蒸发温度为-65℃时,质量比例为6∶4时运行效果较优。R290/R170非共沸混合制冷剂在质量比例为6∶4时,冷凝温度为30℃下设置蒸发温度为-65℃时,系统运行性能系数保持在0.23左右,达到了低温制冷系统的平均水平。