环保型多元混合工质在小型低温装置上的应用

采用低GWP和零ODP的环保型多元混合工质(R50,R1150,R290,R600a,N2),对回热式单级压缩节流制冷循环进行系统设计与优化。在带预冷的回热式单级压缩节流制冷循环中,利用NIST-REFPROP8.0物性分析软件,对混合工质热力性质进行模拟计算。通过热力学分析和2种优选配比下系统的主要性能参数(压缩机吸排气温度、压力,低温桶内温度)对比试验测试,得到了组分最佳配比N2∶CH4∶C2H4∶C3H8∶i C4H10=32∶20∶12∶20∶16,系统运行75min左右可达到最低制冷温度170K左右,实现带预冷的环保型多元混合工质在小型低温装置系统的稳定运行。     

冬季工况下R32热泵性能的试验研究

以一台变转速热泵空调器为研究对象,测试其在冬季用R32做制冷剂时机组的能效及换热器的传热性能,以研究制热工况下空调系统中用R32作为替代制冷剂的可行性。试验测量参数包括蒸发器(室外机)和冷凝器(室内机)的传热系数、换热量、总压力降以及整机制热工况下的COP。通过结构匹配的室内、外侧两换热器在系统运行中同步测量,结果表明:冬季名义制热工况下,R32空调系统的制热能力比用R410A高出约3.0%,蒸发器、冷凝器的传热系数也有所提高,其中蒸发器的传热性能提高约6.0%,冷凝器传热性能提高约6.7%,而压降对比则变化不大。     

R1234yf/R134a混合物在汽车空调中替代R134a的实验研究

在使用微通道换热器的汽车空调系统中,实验研究了新型混合制冷剂R1234yf/R134a(质量比为89∶11)替代R134a的可行性。实验结果表明,R1234yf/R134a和R134a的制冷量相似,R1234yf/R134a的COP比R134a低4%~9%,R1234yf/R134a的平均压缩机排气温度比R134a低10℃。通过添加质量分数11%的R134a,可以使R1234yf/R134a不可燃。此外,R1234yf/R134a没有臭氧消耗潜力,全球变暖潜能值小于150,符合欧洲汽车空调标准的要求。在几乎不改变原汽车空调系统的情况下,R1234yf/R134a可用作R134a的环保替代品。     

低温干燥冷藏调湿多功能储粮系统及特性分析

干燥是粮食行业的主要耗能环节,目前粮食干燥多采用烘干机或烘干塔,热损失大、能耗高,有些以煤炭作为热源,环境污染严重。 另外,粮食长期储藏过程中易发生霉变和虫害,同时长期储藏会导致粮食水分过低影响粮食加工品质。实现粮食高品质、低能耗干燥及长期安全储藏和保证出库粮食的品质具有重大意义,因此提出了一种低温干燥冷藏调湿多功能储粮系统,并基于该系统开发了具有低温干燥模式、低温冷藏模式和加湿调质模式的设备,可实现“一站式”储粮,使储粮全程自动化控制。通过实验测试,结果表明,三种工作模式下,机组出风参数均满足设计要求。对玉米和萝卜进行了初步干燥实验,玉米的平均干燥速度约1.1%/h、萝卜干燥平均干燥速度2.9%/h左右。通过对系统进行能耗分析可知,本机组与烘干机相比可节能19.4%左右,与冷凝去湿干燥机相比可节能51.7%左右。该设备的驱动能源为电能,环境友好,便于实现粮库的智能化建设,市场应用前景广阔。     

强非共沸工质R1234yf/R170/R14系气液相平衡的模拟

超额吉布斯自由能-状态方程法(G~E-EoS)是继传统的状态方程法和活度系数法之后预测气液相平衡的一个新思路。本文采用PRWS-UNIFAC-PSRK模型对R161/R1234yf、R32/R125/R134a及强非共沸工质R1234yf/R170/R14系的气液相平衡数据进行计算。结果表明:R161/R1234yf系压力和气相组分质量分数的计算值与实验值的偏差在±1.5%和±0.02以内,优于REFPROP9.0软件的计算结果,而R32/R125/R134a系的偏差分别在±4%和±0.02以内。根据计算结果及三维相平衡图发现,R1234yf/R170/R14在质量分数比为0.4/0.2/0.4附近时体系的温度滑移现象最为明显,最大的滑移温度达到72.5 K;且R1234yf组分的质量分数越大,泡点温度与露点温度越高。     

基于气候因素的变转速空调器全年能效分析及实验研究

对变转速空调器能效标准GB21455—2013中的评价指标全年能源消耗效率APF进行研究,以某型号变转速空调器为研究对象,结合典型气象年的资料建立两种运行模式。通过实验并计算获得该空调器在不同城市、不同模式下的制冷季节能效比SEER、制热季节能效比HSPF。引入运行时间在温度区间上的累计速度TAS,分析了SEER、HSPF与TAS之间的关系,得出:提升空调器的能效比应注重不同温度区间段上的提升。计算出各标准、各城市及各模式下的APF,分析SEER、HSPF与APF之间的关系得出:标准中规定的制冷、制热温度发生时间并不能全面体现变转速空调器在我国不同地区实际运行时的APF,提高APF必须侧重于提高HSPF。     

香蕉片高压电场-热泵联合干燥特性与动力学研究

本试验研究了高压电场-热泵联合干燥不同因素对香蕉片干燥特性的影响。结果表明:热泵干燥引入高压电场可以提升香蕉片干燥速率,且随着电压的升高而加快;香蕉片在联合干燥下表现出更优的干燥品质。60 ℃、75 kV高压电场-热泵联合干燥与60 ℃单热泵对比,能耗降低7.61 kJ/g。此外,通过对不同的干燥模型进行拟合,发现Page模型的拟合效果最佳,试验值与预测值拟合程度较高,可以较好地描述香蕉片干燥过程当中的水分变化规律。结果表明:高压电场在提高干燥品质的同时有助于加快干燥速率,降低干燥能耗,且更为节能,以期为高压电场干燥技术的研究应用提供参考价值。     

煤层气井压裂用新型煤粉分散剂研究

煤层气储层水力压裂过程中容易产生大量的煤粉,煤粉的积聚和沉降会对压裂形成的裂缝造成严重的堵塞,从而降低裂缝的渗透率和导流能力,影响煤层气井压裂增产的效果。为此,通过大量室内实验,并结合目标煤层气区块的储层特点,研制了一种新型煤粉分散剂MFFS-2,并对其综合性能进行了评价。实验结果表明：当新型煤粉分散剂MFFS-2的质量浓度达到0.3%时,能将水溶液的表面张力降低至25 mN/m以下,并且使煤粉表面的接触角由115.3°降低至60°以下,具有良好的表面活性和润湿性能;当煤粉悬浮液静置10 h时,0.3%MFFS-2的加入能使煤粉悬浮率达到30%以上,当使用0.3%MFFS-2溶液驱替2 h时,煤粉产出率可以达到60%以上,说明其对煤粉具有良好的悬浮分散和携带效果;此外,MFFS-2对目标区块煤岩心基质渗透率的伤害率低于10%,在活性水压裂液中加入MFFS-2后,压裂液体系对煤岩心渗透率的伤害程度有所降低。煤层气井现场压裂施工结果表明：加入新型煤粉分散剂MFFS-2后,S-1井压裂施工顺利,返排液中携带出大量的煤粉,产气量较高,达到了预期的压裂施工效果,并且同区块内新型活性水压裂液的施工...     

新型环保高温工质HFO-1336mzz(Z)的研究进展

全球变暖成为人类社会需要共同面对的难题,为缓解温室效应,寻找低碳环保制冷剂成为制冷行业的研究热点。本文对新型高温工质HFO-1336mzz(Z)进行了综述,系统全面的总结近年来国内外学者对HFO-1336mzz(Z)的研究,主要包括HFO-1336mzz(Z)的制备方法、基本性质的研究,对HFO-1336mzz(Z)的安全性、理化及输送性能、环境特性等基础物理化学性质和制冷系统中主要的热力学性质进行了总结。另外,对HFO-1336mzz(Z)在中高温热泵和有机朗肯循环等应用中的研究进行了综述,为HFO-1336mzz(Z)下一阶段的研究提供了方向和参考。     

R1234yf/R134a混合物在汽车空调中替代R134a的实验研究

在使用微通道换热器的汽车空调系统中,实验研究了新型混合制冷剂R1234yf/R134a（质量比为89∶11）替代R134a的可行性。实验结果表明,R1234yf/R134a和R134a的制冷量相似,R1234yf/R134a的COP比R134a低4%～9%,R1234yf/R134a的平均压缩机排气温度比R134a低10℃。通过添加质量分数11%的R134a,可以使R1234yf/R134a不可燃。此外,R1234yf/R134a没有臭氧消耗潜力,全球变暖潜能值小于150,符合欧洲汽车空调标准的要求。在几乎不改变原汽车空调系统的情况下,R1234yf/R134a可用作R134a的环保替代品。