Performance characteristics of a small-capacity directly cooled refrigerator using R290/R600a (55/45)

In this study, the performance of a small-capacity directly cooled refrigerator was evaluated by using the mixture of R290 and R600a with mass fraction of 55:45 as an alternative to R134a. The compressor displacement volume of the alternative system with R290/R600a (55/45) was modified from that of the original system with R134a to match the refrigeration capacity. Both systems with R290/R600a (55/45) and R134a were tested, and then optimized by varying the refrigerant charge and capillary tube length under experimental conditions for both the pull-down test and the power consumption test. The refrigerant charge of the optimized R290/R600a system was approximately 50% of that of the optimized R134a system. The capillary tube lengths for each evaporator in the optimized R290/R600a system were 500 mm longer than those in the optimized R134a system. The power consumption of the optimized R134a system was 12.3% higher than that of the optimized R290/R600a system. The cooling speed of the optimized R290/R600a (55/45) system at the in-case setting temperature of −15 °C was improved by 28.8% over that of the optimized R134a system.     

R290/R600a混合工质制冷系统泄漏点对系统性能的影响

混合工质在不同位置的泄漏所引起的系统中工质对组分比例发生变化会对制冷系统的性能产生很大影响。根据混合法则,从理论上研究R290/R600a工质对泄漏率在5%~40%范围内8种泄漏率条件下,系统工质对组分变化的规律。按照理论计算的要求建立制冷系统工质泄漏实验台,对实验台在4种泄漏率条件下的蒸发压力、冷凝压力、制冷量和COP进行研究。计算和实验结果表明,在蒸发器出口和冷凝器入口处的泄漏使低沸点组分R290在工质对中的比例增大,系统制冷量增加且COP下降;在蒸发器入口和冷凝器出口处的泄漏使高沸点组分R600a在工质对中的比例增大,系统制冷量下降且COP上升。     

基于R600/R290混合制冷剂的立式冷冻箱的降温能力试验研究

为优化以混合制冷剂为工质的立式冷冻箱制冷系统降温能力,对使用R600/R290混合制冷剂的立式冷冻箱在32℃环境温度下进行降温能力试验,研究混合制冷剂充注量、制冷剂各组分配比、毛细管流量及风机转速对其性能的影响.结果 表明:混合制冷剂充注量过大会削弱制冷系统降温能力,并使压缩机功率增加;增大毛细管流量、风机转速及混合制...     

近共沸制冷剂R290/R134a PVTx性质的实验研究

为了获得混合制冷剂R134a/R290的热物性数据,搭建了高精度PVTx实验系统。以Burnett法为基础,测定了R134a/R290质量分数为50%/50%、55%/45%和60%/40%在温度为252 K~320 K的PVT性质,并且拟合了三种不同配比的混合工质的气态维里方程。实验数据与方程的平均误差为1%左右,具有较好的重合度。     

异丁烷(R600a)饱和蒸气压的实验研究

利用改进的Burnett法PvTx实验台,精确测量了66组R600a饱和蒸气压实验数据.温度测量范围为253-393 K,压力测量范围为73-2833 kPa;温度测量偏差不大于±10 mK,压力测量偏差不大于±870 Pa.提出了一个新的R600a饱和蒸气压方程,方程适用温度范围为120 K到临界温度,与已有实验数据进行了比较,还计算得到了R600a的正常沸点和偏心因子值.     

近共沸制冷剂R134a/R290的研究

当R134a的质量在55%～65%之间时,R134a/R290混合物是近共沸混合物.它可以作为R22的替代制冷剂,并具有优秀的循环性能.这种制冷剂用在空调器中是安全的,并有可能采用矿物油或者烷基苯作为润滑油.     

HCs冷柜系统最佳充注量的实验研究与理论分析

本文对一台使用R290/R600a(1/1)制冷剂的冷柜系统进行了选择最佳充注量的实验研究,讨论了充注量的多少对蒸发压力、冷凝压力、蒸发器温度分布、压缩机开停机时间等方面的影响,得到了耗电量最少的充注量,并对此条件下的循环特点进行了理论分析.     

R290冷凝器的设计与制造

针对R290的性能特点和管内两相流的冷凝换热特性，设计并制造了R290／CO2复叠式制冷循环中的R290水冷式冷凝器，为自然工质R290／CO2复叠式制冷循环系统的研究和实际应用奠定基础。     

制冷剂R290的国内研究进展

对国内制冷剂R290作为R22替代工质的研究进展进行回顾,首先从热力学特性角度说明R290替代R22的可行性,并对R290在家用空调器等方面替代R22的理论分析和试验研究方面的进展进行陈述,进而对R290在复叠式制冷循环以及自行复叠制冷循环中的理论和试验研究进行论述。指出虽然R290在国内还未得到推广使用,但用来替代R22具有一定的可行性。     

R290/CO2复叠式制冷系统的性能实验

通过对R290／C02复叠式制冷系统的性能实验，对低温循环用CO2作为制冷工质，高温循环分别用R22和R290为制冷工质的性能进行比较，结果表明，随着蒸发温度的升高，冷凝温度的降低，R290／CO2复叠式制冷系统的最佳质量流量比增大，COP增加。随着高温循环压缩机入口温度的升高，R290压缩机的功耗略高于R22压缩机的功耗，R290循环的COPh要高于R22循环的COPh。结果表明自然工质R290／CO2复叠式制冷系统具有很好的发展前景。     

R290在水平微细圆管内沸腾换热特性研究

本文研究了R290在内径为1 mm、2 mm和4 mm水平微细圆管内的沸腾流动换热特性,在饱和温度为15℃条件下,质量流速为50～600 kg/(m~2·s)、干度为0～1、热流密度为5～20 k W/m~2时,对沸腾传热系数的影响进行了分析。通过实验发现,增大质量流速对传热系数具有增强作用,质量流速对传热系数的影响在低干度区域比高干度区域小。在热流密度方面,传热系数随着热流密度的增大而增大,且在1 mm和2 mm管内观察到了临界干度对传热系数的影响,这时传热系数有断崖式下降的趋势。在管径对于传热系数的影响方面,通过对不同管径换热特性的横向对比,发现在一定工况下传热系数随着管径的减小有所上升。此外本文还对R290已有的部分关联式进行了适配性验证。     

Experimental study of the refrigeration cycle performance for the R744/R290 mixtures

A new binary mixture of R744 and R290 as an alternative natural refrigerant to R13 was first presented in this paper. Its environmental performance is friendly. It has an ODP of zero and GWP smaller than 20. Experimental studies for this mixture and R13 were performed on a cascade refrigeration system only with modification to capillary in low-temperature circuit. COP and refrigeration capacity of this binary mixture were higher than those of R13, at the same time, condensing pressure, evaporating pressure, compression ratio, and discharge temperature were also higher than that of R13 when the high-temperature circuit of cascade refrigeration system was kept invariable. The new binary mixture of R744 and R290 is considered as a promising alternative refrigerant to R13 when the evaporator temperature is higher than 201 K.     

工质泄漏对HCs商用制冷系统性能影响的理论分析

建立混合工质R290／R600a在系统中发生泄漏的模型，对系统存在泄漏点时系统内工质组分配比随不同泄漏情况发生时的变化进行分析，其后对相应的系统性能的变化进行了研究。     

R290与R404A在水平管内沸腾换热的压降研究

将R22的两种新型替代工质R290和R404A在光管和内螺纹管中的沸腾换热压降实验结果与Lockhart ＆ Martinelli压降计算关联式预测结果进行了比较，并依据工质R290和R404A在内螺纹管中的实验压降值对Lockhart ＆ Marlinelli压降计算关联式进行了修正。结果表明Lockhart ＆ Martinelli关联式对R404A在光管和内螺纹管的沸腾换热摩擦压降，均有良好的预测精度，平均偏差分别为-11．52％和-17．86％。Lockhart ＆ Martinelli关联式可以较好的预测R290在光管内的沸腾换热摩擦压降，平均偏差为-21．68％；经修正后的Lockhart ＆ Martinelli关联式可以较好的预测R290在在内螺纹管中的沸腾换热摩擦压降，Lockhart ＆ Martinelli关联式乘上修正系数2．06后的修正值与实验值偏差较小，平均偏差为2．37％。研究结果对R290和R404A蒸发器的工程设计及优化具有一定参考意义。     

R744/R600及R744/R600a混合工质热泵循环性能研究

基于换热器中的传热窄点温差的限制,对R744/R600及R744/R600a在所研究的工况范围内分别替代传统制冷剂R22的亚临界热泵循环特性分别进行了计算分析.结果表明:R744/R600和R744/R600a具有不同的最优配比,可以使得制热性能系数(COPh)最大;R744/R600及R744/R600a在最优配比下的COPh分别比R22系统增大11.98％和8.24％,分别比纯质R600和R600a大36.43％和36.24％,比跨临界循环R744系统增加7.07％和4.71％.在最优配比下,R744/R600和R744/R600a的冷凝压力低于R22,分别为0.84MPa和1.18MPa;压缩机排气温度也低于R22,在90℃以下.     

利用熵产最小法分析R290/CO2复叠式制冷循环

介绍了低温环境下采用自然工质R290和CO2的复叠式制冷循环，用熵产最小法对R290／CO2复叠式低温制冷循环进行了分析，利用熵产最小法确定R290/CO2复叠式低温制冷循环的最佳中间温度。为提高R290／CO2复叠式低温制冷循环的效率，应减少蒸发器、冷凝器和冷凝蒸发器的传热温差，可以看出R290／CO2的复叠式制冷循环在低温制冷条件下有很好的发展前景。     

不同混合比下丙烷和二氟乙烷替代R22理论研究

针对目前替代R22应用比较广泛的R407C和R410A存在的一些问题，提出一种由丙烷R290和二氟乙烷R152a组成的混合制冷剂来替代R22，分析该混合制冷剂的环境影响指数、安全特性和润滑油等问题，并针对不同配比情况下的温度滑移特性、热力学特性和循环特性进行了理论研究，与R407C和R410A进行了对比，得出R290质量分数在50％～90％之间时组成的混合制冷剂是一种对环境危害很小，温度滑移很小，具有合适的压比和COP，润滑特性很好的优良近共沸制冷剂，用于替代R22优于R407C和R410A。     

R290在小型空调器中替代R22的优势与问题及其解决措施

讨论R290在小型空调器中替代R22的优势,分析R290在小型空调器中替代R22时存在的安全问题,指出基于R290本身的热物理特性,通过采取一系列措施是可以克服R290小型空调器的安全问题;同时指出相对于其他碳氢化合物的光雾反应活性及其他产生源,R290在小型空调器中替代R22所需的量及其产生的光雾反应是很微小的。     

R600a制冷剂用新型冷冻机油的研制

利用新疆环烷基原油资源,采用高压加氢组合工艺新技术生产的基础油,通过原料筛选、优化调合比例及添加剂复配后,研制出满足用户要求的适用于R600a制冷剂的全封闭冷冻机油。研究表明,该冷冻机油解决了与R600a制冷剂相溶性及其与制冷剂共存时的热一化学稳定性、抗磨性能等问题。目前已成功通过压缩机台架试验。     

R290小型家用空调器的性能匹配研究

研究了以自然工质丙烷（R290）替代R22的小型家用空调的性能匹配情况，并分别在KF-26GW，K和高能效机型节能王子KFR-27GW／E上进行了R290替代R22的实验研究，分别进行了最佳充灌量、单双毛细管匹配和R290回热研究。研究表明在合适匹配的情况下R290最佳充灌量为原机R22充灌量的50％左右，其冷量能够达到R22机型的97．2％，能效比最高提高了12．6％，P290回热循环的回热制冷量略有下降。