碳氢化合物在复叠式制冷循环中的热力学分析与比较

碳氢化合物是环境友好的制冷剂,其中可用于制取低温的有R170(乙烷)和R1150(乙烯)等,而R290(丙烷)和R1270(丙烯)可以用作高温级制冷剂.通过热力学理论计算,得到了-80～-60℃蒸发温度下采用这些碳氢化合物组合的复叠式制冷循环的最大COP值,以及COP的变化规律,并与R22/R23作为制冷剂的复叠式制冷循环进行了对比;发现了其中R290/R170和R1270/R170与R22/R23性能接近;可以作为复叠式制冷循环的替代制冷剂.     

高低温冲击试验箱制冷系统设计

高低温冲击试验箱是一种提供高、低温的环境设备,主要用于机械、电子、电工等领域的一些产品进行高、低温环境的性能测试、筛选或考核实验。文中进行了高低温冲击试验装置结构及其制冷系统设计,利用具有精馏装置的自然复叠式制冷循环系统获得冷源,使用R22/R23混合工质,低温室内温度可到达-70℃,实现宽范围的温度自动调节。试验箱执行《温度冲击实验(》GJB150.5-86)技术标准,可以满足温度冲击试验的需求。     

R410A水源热泵空调机组变进水温度运行特性分析

对以R410A 为制冷剂的水源热泵空调机组进行了变进水温度运行的试验研究.制冷工况进水温度为 21～36℃的范围内,制热工况在进水温度在6-21℃的范围内,进行了机组制冷量、制热量、输入功率、EER/COP、吸气和排气压力、压比、吸气和排气温度等特性随进水温度变化的测试,分析了R410A机组在变进水温度下制冷和制热运行的特性,实验研究结果表明在目前极力推广使用的地源热泵空调机组(水源热泵空调机组的一种)中,如果地源埋管系统设计不合理,不仅不节能而且更耗能,且在制冷运行时更为明显.本文为R410A水源热泵空调机组的设计与工程应用提供了试验参考依据.     

制冷装置用压力容器标准化进展

1　制冷装置用压力容器及其特性制冷装置用压力容器是制冷循环系统中必备的辅助设备,制冷循环系统是指制冷剂在系统中经压缩机→油分离器→冷凝器→储液器→膨胀阀→低压循环桶→蒸发器→压缩机而不断循环。制冷剂(氨、氟利昂或其它工质)是一种封闭在一个密封系统中的工作介质,加一次应无限制地使用多年。因此制冷装置用压力容器有其独特的性质,而不同于化工设备用容器,其特性如下:(1)制冷装置用压力容器的服役条件是低温低应力,可按常温(38℃)设计。一般常用的制冷剂为R11、R12、R22、R123、R502、R717、R718和R134a、R407、R410等,属…     

风冷冷热水机组R290替代R22的试验研究

分析了R290替代R22存在的优势,采用某企业生产的R22家用空调外机与套管换热器作为原型机,分别灌注R22和R290,灌注R290的同时更换大排量压缩机,调整节流装置最佳,优化灌注量,试验参照GB/T 18430.2—2008名义工况进行。结果表明:R290系统灌注量仅为R22的44.7%,制冷及制热名义工况下R290能力及能效比均不低于R22,但R290系统排气温度及压缩比明显低于R22。R290可以替代R22用于风冷冷热水机组,相应的压缩机排量应增加19%左右。     

R417A喷气增焓热泵热水器低温环境下的变流量特性分析

主要研究了R417A在喷气增焓空气源热泵系统中的替代应用,重点分析了低温环境下R417A替代R22的可行性。在对带闪蒸器的涡旋式压缩机喷气增焓热泵系统的热力学分析基础上,通过试验测试确定了R22和R417A 2种制冷剂在系统中的最佳充注量,随后在热水器一次加热循环条件下改变电子膨胀阀的开度以实现对循环补气量和系统流量的调节,分析了R22和R417A 2种系统在标准工况(20、15℃)、冬季工况(7℃、6℃)及低温工况(-7℃、-8℃)下的制热量、COP、吸排气压力及补气压力等试验数据,得出结论:喷气增焓空气源热泵系统处于最佳状态时,Pm≈(PePc)1/2;环境温度越低,R417A替代R22的优势越明显,即R417A更适合在低温环境下替代R22。     

两级自动复叠低温冰箱的理论及试验研究

两级自动复叠低温冰箱在科研和日常生活中逐渐增多,研究并提高其制冷系统性能具有重要作用,节能环保特性的研究也具有重要意义。单级压缩两级自动复叠制冷循环采用非共沸混合制冷工质,根据工质在低温冰箱内的压力温度变化和气液平衡关系实现低温环境。利用制冷工质物性分析软件NIST Refprop 8.0,对两级自动复叠循环的空间压焓图和焓-浓度图进行分析。讨论并选取适合于–60℃低温冰箱的混合制冷工质R600a和R23,并对其系统运行过程中温度和压力变化趋势进行分析。通过试验研究两级自动复叠低温冰箱降温过程中温度和压力随时间的变化规律,以及汇合点处工质物性的变化特性。对两级自动复叠低温冰箱制冷系统建立比较完整的概念,对温度压力变化和气液平衡有了理性的认识,对提高此类冰箱性能和产品推广应用具有重要价值。     

中华人民共和国机械工业部部标准 制冷用 R12、R22热力膨胀阀

本标准适用于制冷剂为 R 12、R 22的热力膨胀阀。冷凝温度: 25～ 55℃;蒸发温度: 10～-40℃。在 5℃蒸发温度下,最大名义容量为:R 12:≤100×10~3kcal/h(116.3×10~3W);R 22:≤200×10~3kcal/h(232.6×10~3W)。     

使用小型开启式制冷压缩机的商用冷冻冷藏柜采用R22的试验研究

针对R22的热物理特性,对原来使用R12的小型开启式制冷压缩机进行了全面的校核,并对气阀、轴封等重要零部件进行了分析和改进。改进后的制冷压缩机用于风冷式冷冻冷藏柜中,在环境温度分别为32℃及40℃情况下进行了试验,结果表明,改进后的制冷压缩机不仅适用于R22,而且还降低了冷冻室的温度,提高了冷却速度,达到了预期效果。     

一种单管强化传热的新型测试装置

搭建一种单管强化传热的新型测试装置,能应用于干式蒸发、管内冷凝、管外蒸发和管外冷凝。分析了9.52mm,长度为3.4m的内螺纹铜管在蒸发温度分别是5℃和10℃,冷凝温度分别是35℃和40℃时,制冷剂R22、R410A的传热系数,结合实验原理,说明本装置可以完成对不同制冷剂的单管传热性能的测试,为高效换热管的开发提供依据。     

大功率制冷压缩机性能测试新装置

介绍了一种采用液体流量计法测试制冷压缩机性能的新装置.它具有测试精度高、投资省、运行费用低的特点.同时该系统装置也更易于保证使用非共沸工质时被测压缩机的吸气成分,适用于R410A、R407C等新制冷工质.     

R417A和R22混合制冷剂应用于低温空气源热泵的试验研究

选用REFPROP 9.0制冷剂计算程序,分析模拟了R22和R417A在4种不同配比下混合构成制冷剂的热物性参数,并计算了不同比例下的理论循环特性,得到最佳比例为7:3。在2种低温工况(-7.6℃和-12℃)下,分别将4种混合制冷剂充注到一台低温空气源热泵机组,对压缩机吸排气压力、压缩机吸排气温度、压缩机功率、制热量、能效比等参数进行测试记录,并与R22制冷剂进行对比分析。结果表明:试验和理论相一致,最佳比例为7:3。该混合制冷剂系统的单位制热量和COP略低于R22系统,但是吸、排气压力,吸、排气温度以及压缩机运行功率均低于R22。     

R290/CO2复叠式循环中使用R22压缩机的分析研究

针对R290、R22的物性特征，对R290／CO2复叠式制冷循环的高温R290循环，使用R22压缩机的可行性进行分析研究。得出在一定的冷凝温度、蒸发温度和冷凝蒸发器传热温差下，R290的压力比和排气温度均低于使用R22工质；虽然功率消耗稍高于使用R22压缩机，但由于R290的粘性较R22的粘性低，吸、排气流动阻力小，功率消耗降低。在R290／CO2复叠式循环的R290循环中使用R22压缩机，可以节省设备的造价。     

氨的热物性和氨制冷循环的数值计算

作者根据Rombusch方程编制了计算机程序,并以氨制冷工质为例,分别算出了过热区、两相区和饱和液体线上的热物性数值。经和手册中的数值相比较,饱和蒸汽线上各物性参数的最大相对误差为0.0245％,饱和液体线上各物性参数的最大相对误差为2.187％。该物性方程和作者所编的程序还可计算R22、R502等制冷工质的热物性。作为应用的一个实例,对冷凝温度自30℃至45℃,蒸发温度自-20℃至10℃的数个单级氨理论循环的性能指标作了计算,得出了诺模图。     

R23/R134a自然复叠制冷系统研究

对自然复叠制冷系统制冷剂选择、循环流程设计以及热力计算进行了研究,建立了R23/R134a自然复叠制冷系统实验装置.自然复叠非共沸制冷剂的沸点间距按大致等分的原则选择,一般沸点间距40～80℃.研究指出完成自然复叠制冷循环热力计算需要已知以下4个重要参数:冷凝温度、蒸发温度,以及冷凝压力、蒸发压力、浓度3个参数中的2个参数.制冷循环流程设计时,增加分凝器,可以提高低温回路制冷剂浓度;在低温回路节流阀加延时开关,可以缩短自然复叠制冷装置启动时间.R23/R134自然复叠制冷系统实验装置,最低蒸发温度达到-55～C左右,合适的R23/R134a充注浓度约在29.4%～41%之间.研究结果对自然复叠制冷系统的产品设计过程有参考价值.     

功能验证型尾气驱动金属氢化物车用制冷/空调系统的设计和性能

研究工作温度为150℃／20—50℃／0℃的LaNi4．61Mn0．26Al0．13／La0．6Y0.4Ni4．8Mn0．2合金工质对,作出Van’t-Hoff图,并推导了合金反应焓、反应熵、理论循环性能系数(ε0)和最低制冷温度。在此基础上设计反应床,搭建了高温导热油驱动的功能验证型金属氢化物间歇循环冷水系统;通过改变高温床平均温度,测定了循环性能和最低制冷温度的变化规律。试验结果表明合金对具有较好的吸氢动力性能和滞后小,低温合金吸氢反应焓达-27．1 kJ／mol H2。反应床传质性能良好,但热导率仅为1．5W／(m·K),导致循环时间过长且单位合金制冷量偏低。系统实现了间歇制冷循环,在150℃／30℃／0℃工况下获得了238 W的制冷功率,ε0达0．26。在试验温度范围内,随着高温床平均温度的升高,循环制冷量和ε0升高、最低制冷温度降低,这与金属氢化物制冷系统的理论相符。     

R410A滚动转子压缩机变频性能分析

分析了R410A滚动转子压缩机的变频性能并采用有限元法分析了阀片的运动规律,预测了压缩机在变频条件下的制冷性能变化趋势,获得了压缩机的最优COP及最佳排气温度,分析计算表明,在相同制冷量和变频条件下,与R22压缩机相比,R410A压缩机必须重新设计,所研究的R410A压缩机可以在25-75Hz的变频范围内保持高效率地运行。     

7℃工况下R417a和R22用于空气源热泵热水器的试验研究

在7℃工况下对R417a用于空气源热泵热水器进行了试验,并在不同进水温度下对吸排气压力、吸排气温度、消耗功率、制热功率、热效率等方面与R22进行了对比分析.结果表明,7℃工况下混合工质R417a用于热泵热水器时,它的排力压力,输入功率低于R22,制热功率易受水温影响,制热量低于R22,性能系数下降迅速,但平均性能系数比R22略高.     

水平微圆管内R22和R410a凝结换热试验

R410a是被广泛看好的一种R22替代物,研究R410a的凝结换热特性对于开发适用此类制冷工质的凝结换热设备具有重要意义.搭建了微细尺度凝结换热试验台,测量了饱和温度为40 ℃、质量流速为200～1 000 kg/ (m2·s)、干度为0.2～0.8条件下R22和R410a在内径为0.941 mm不锈钢圆管内的凝结换热系数,分析了质量流速和干度对凝结换热的影响,并把试验数据与被广泛应用于传统大管道的SHAH(1979)和AKERS(1959)关联式进行了对比.试验与分析结果表明,凝结换热系数随着质量流速和干度的增大而增大,在高干度区更加明显,表明在高干度区切应力的作用增强;两个关联式均不能准确预测试验数据,最大偏差超过60%;与R22相比,R410a的凝结换热系数在较低质量流速时低于R22,在中高质量流速时与R22相当.     

R22、R410A、R32制冷系统性能的比较与少量吸气带液循环的应用

总结了R22、R410A以及R32的大量文献并分别比较了三者的循环性能,其中针对在我国广泛推广的R32制冷剂所面临的排气温度过高的问题做了综述,并由此搭建了以R32做制冷剂的变频滚动转子式水冷机组实验台,利用AHRI标准空调工况设计试验,旨在降低压缩机排气温度的同时,亦到达系统高性能系数。研究结果表明:(1)相比于R410A制冷剂,在我国成本更低、系统循环性能更优的R32将作为R22的长期替代制冷剂来进行更加广泛而深入的研究。(2)AHRI标准空调工况下,R32的COP变化速率最佳,排气温度最高,且R410A与R22分别只占R32排气温度的36.3%与55%,但可通过不增加成本的湿压缩方法大幅降低R32的排气温度。(3)本文所建立的R32转子式制冷系统实验台可通过控制压缩机吸气口干度的方式来解决压缩机排气温度过高的问题,同时通过大量试验数据能够得出最佳吸气带液量以优化系统性能。