分液冷凝器在HFC410A空调系统的替换实验研究

汽液分离式冷凝器是一种管内高效冷凝换热器,它采用了一些强化换热手段,如多管程平行流冷凝、中间排液以及优化管子数目等。这里将该分液冷凝器用于HFC410A空调系统中,并进行了性能测试。结果表明:使用分液冷凝器后,HFC410A的制冷能力仅为原系统的96.4%,EER值为原来的93.8%,该分液冷凝器无法实现替换目的。通过分析发现,HFC410A对分液冷凝器的热力性能影响较大,HFC410A在分液冷凝器的气液分离效果变差,不再维持HCFC22在分液冷凝器中表现出来的近等温冷凝过程;在相同的冷凝温度下,HFC410A系统的循环质量流量较HCFC22系统减少1.2%~9.2%时,分液冷凝器的压降提高39.1%~52.6%。     

分液冷凝器及其空调/热泵系统的研究进展

分液冷凝技术是一种通过主动调控制冷剂冷凝过程的干度和流量,实现在制冷剂侧增大传热系数和减小压降的管内强化传热方法。本文综述分液冷凝技术原理、各类分液冷凝器的结构实现方式,总结该技术对冷凝器热力性能和空调/热泵系统性能的影响。结果表明,分液冷凝技术可大幅度减小压降,且在高质量流速下可实现强化传热系数;与常规翅片管式冷凝器相比,相同传热面积时分液冷凝器可提升空调/热泵系统能效比;在系统能效比相当时可减小冷凝器传热面积。该技术具有一定的应用前景和工程价值。     

R22替代工质冷凝器的性能研究

本文基于传热单元法,建立了冷凝器的稳态分布参数模型.分别以R22及其3种替代产品(R407C,R410A,R134A)为工质,运用该模型详细比较了在流量变化及风量变化两种情况下2排管冷凝器的换热和流动特性.结果表明:无论是随着管内冷媒流量的变化,还是随着迎风面风速的变化,换热量及进出口压降的变化趋势基本一样.四种工质中,R410A性能较好(换热量最大,压降最低),但其冷凝压力比R22高出60%左右,R134A由于压降较大,两者都不是R22的理想替代物.R407C与R22在换热量及压降方面最为接近,是其理想的替代工质.     

流程布置对R410A冷凝器性能的影响研究

本文基于效率-传热单元法,建立了空冷式冷凝器的分布参数模型.以R410A为工质,运用该模型详细分析了四种不同流程布置两排管冷凝器的换热和流动特性,并与以R22为工质的冷凝器进行了性能比较.结果表明采用R410A为工质时,四种流程布置中,无论是随着管内制冷剂流量的变化,还是随着冷凝器迎风面风速的变化,逆流布置换热效果最好,换热量比顺流高约5～15%,压降比顺流高约3～20%,其次是错流布置,顺流布置最差.在与以R22为工质的冷凝器性能比较中,无论是随着管内制冷剂流量的变化,还是随着迎风面风速的变化,R410A冷凝器换热量都比R22高约6～15%,压降低约30～50%.本研究结论为冷凝器流程布置的优化和设计提供了一定的理论基础和指导方向.     

流路布置对R22替代工质冷凝器性能的影响研究

基于相关文献提出的冷凝器分布参数模型,分别以R22的3种替代产品（R407C,R410A,R134A）为工质,分析了4种不同流路布置的2排管冷凝器的换热和流动特性,并与以R22为工质的冷凝器进行了性能比较。结果表明：采用R22的3种替代工质时,冷凝器性能的变化规律基本一样,4种流路布置中,在随着管内冷媒流量的变化和随着冷凝器迎风面风速的变化两种工况下,逆流换热效果最好,其次是错流,顺流最差;在与R22为工质的冷凝器性能比较中,采用3种替代工质的冷凝器换热量及进出口压降的变化趋势基本一样;在3种替代工质中,R410A性能较好,换热量最大、压降最低,但其冷凝压力比R22高出60%左右,R134A压降较大,这两种都不是理想替代物,而R407C与R22在换热量及压降方面最为接近,是其理想的替代工质。     

日本大金公司开发HCFC-22及R-502的替代品

HCFC-22的替代品大致有以下三种：混合HFC－32／25／134a的R407C；混合HFC．32／25的R－410A和混合HFry32／134a（正在申请ASHRAENQ）等。R－502的替代品有以下两种：混合HFC－125／143a／134a的R－404A；混合HFC－125／143a的R－507等。HCFC－22替代致冷剂主要用于空调机及食品冷冻机等设备，其特性如下：R－502替代致冷剂主要用干中低温冷冻系统，如展示架、冷冻库板、冷冻车等。替代致冷剂R，404A和R－507，与R－502性能大致相同，若干性能较为不足，但传出的温度则下降。HCFC．22替代品的开发及使用情况见下表。R－…     

冰箱替代工质HFC152a和HFC152a/HCFC22的压缩机性能试验研究

对冰箱制冷剂CFC12及其可能替代物HFC152a和不同配比的HFC152a/HCFC22进行了压缩机性能试验。分别测定了它们的制冷量、单位功率制冷量。试验结果表明以HFC152a取代CFC12,单位功率制冷量提高4.2％、制冷量下降4.7％。在HFC152a中加入少量HCFC22以后,综合性能有所提高;加入较多HCFC22时,则随HCFC22成分增加,混合工质的单位功率制冷量下降,而制冷量上升。HFC152a和HFC152a/HCFC22是一种热工性能优良,是CFC12的优秀替代工质。在冰箱中应用前景十分广阔,     

分液隔板结构对分液冷凝系统性能的影响

分液冷凝器(liquid-vapor separation condenser LSC)是一种带分液隔板的平行流换热器,它可实现在冷凝过程中分段排出冷凝液,提高冷凝区域的制冷剂干度。利用标准焓差实验室,对比研究了采用不同分液隔板结构的分液冷凝器对整个制冷系统性能的影响。在保持室内侧工况不变(干/湿球温度为26.7℃/ 19.4℃)条件下,改变室外侧干球温度29~41℃,分别考察了3个具有不同分液隔板结构冷凝器的壁温和压降、系统耗功、制冷量及能效比(EER)的变化规律。实验结果表明,发现具有不同孔径结构分液隔板的冷凝器可以具有不同的热力性能,也可以具有相近的热力性能,设计合理的分液隔板可使冷凝器的冷凝段壁温几乎不变,且端压降最小。其系统的制冷剂流量最大,且制冷量和EER最高。由此可见,汽液分离的效果会使冷凝器获得更均匀的流量分配,降低两相流动阻力,提高制冷系统整体性能。     

分液冷凝器的管程理论设计及热力性能评价

根据分液冷凝器强化换热思想对其管程理论设计方法进行了研究。依据质量流速和干度来判断每一流程中制冷剂的流型,并依此选取Cavallini换热模型公式的方法求其平均换热系数,同时采用Cavallini两相压降模型和Darcy-Weisbach单相压降模型分别确定冷凝区和过冷段的压降。针对一个案例计算了三种管程设计方案下冷凝器管内冷凝换热系数和端压值,并用惩罚因子PF对其综合热力性能进行了评价。计算结果表明:不同的管程设计方案中管内制冷剂的流量分配均匀性存在较大的差异,均匀性越好,其综合热力性能越优。在质量流速为1200~1500 kg/(m2.s)范围内,与同等换热面积的蛇形管冷凝器相比,其中最好的分液冷凝器的PF值减小了48.5%~54.1%,可见设计优良的分液冷凝器的综合热力性能明显优于蛇形管冷凝器。     

HFC—32/134a在房间空调器中的理论与实验研究

本文主要是进行非共沸混合制冷剂HFC—32/HFC—134a(30/70％)在房间空调器中替代HCFC—22的理论与试验研究。理论与试验研究的结果表明:在对原来装置不作大的改动的情况下,HFC—32/HFC—134a(30/70％)的性能与HCFC—22相当,可以成为HCFC—22的直接替代制冷剂。     

房间空调器用HCFC22替代物的试验研究

本文介绍了房间空调器应用HCFC22/HCFC142b、HCFC22/HFC152a、HFC32/HFC152a非共沸混合工质的模拟计算及试验研究情况,通过理论计算和大量的测试表明,上述混合工质是HCFC22很有希望的替代制冷剂,它不仅提高了空调器的能效比,有很高的节能意义,而且减少(或没有)了对大气O_3层的危害,为开发HCFC22的替代工质和研制无公害的节能型家用空调器提供了理论及实践基础。     

一种新型中高温热泵混合工质的循环性能

提出了一种新的中高温热泵非共沸混合工质M.新工质ODP为0,GWP较低,输运性能优良,在90℃～110℃的冷凝温度范围,压力水平适中,有5℃～8℃的相变温度滑移,理论循环COP(性能系数)和qv(单位容积制热量)均优于传统工质CFC114.在采用HCFC22空调硬件建立的循环性能实验装置上,实现了正常水流量下冷凝器出水温度达到98℃的实验工况;最高COP达到2.8.     

联箱-小孔型气液分离器的CFD数值模拟

在冷凝过程中采用气液分离(分液冷凝)能同时实现强化传热和降低压降.高效的气液分离是提升分液冷凝器性能的关键.本文针对联箱-小孔型气液分离器,建立了三维数值模型,研究了其气液分离特性.基于实验结果对模型进行了验证,分析了分液孔径(0.5～2.0 mm)和分液孔位置(居中、不居中)对联箱内工质流动特性的影响.结果表明:在入...     

R410A和R22在小管径水平管内冷凝换热特性研究

本文搭建了冷凝换热实验台,对R410A和R22管内冷凝换热系数性能进行对比研究,实验工况为质量流速200~800kg/(m^2·s)、饱和温度40℃、干度0~1、5 mm外径水平光滑铜管,分析了质量流速和干度对管内冷凝换热的影响,并将应用于传统管道的关联式与实验所得数据进行对比。结果表明:冷凝换热表面传热系数与质量流速和干度呈正相关,高干度区域时的冷凝换热表面传热系数增幅显著;M. M. Shah[4]关联式来预测实验数据的效果并不理想,与实际值相比偏差最大可达60%,但是预测低质量流速和低干度区的数据较为理想;当质量流速较小(G=200 kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数要低于R22;随着质量流速的增大(G=400 kg/(m^2·s)),二者冷凝换热表面传热系数的差距减小;当达到中高质量流速(G=600kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数与R22的相似;当质量流速继续增大(G=800 kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数随着干度的增大开始高于R22的。     

一种新的HFC制冷剂问世

美国霍尼威尔（Honeywell）公司于2004年10月在上海市青浦建筑一专门生产不破坏臭氧层的新工质工厂。该工厂作为亚洲的生产和服务中心生产替代CFC和HCFC的HFC工质（R410A，R407C和R404A）。该公司在美国的工厂将负责提供中国工厂所需的成分原料，在中国进行混合和分装，为中国日益增长的需求提供优质可靠的最终成品。     

R290空调器的优化设计原则

在分析比较R290、R22、R410A三种工质热力性能的基础上,对采用R290工质的空调器提出了优化设计原则。优化设计原则主要针对压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置四大部件:R290空调器的压缩机应增加排量;R290空调器的冷凝器可采用小管径换热器;R290空调器的蒸发器可采用小管径换热器;R290空调器的毛细管应比R22空调器的长约39%,比R410A空调器的短约44%。在提出R290空调器优化设计原则的同时,本文对保证R290空调器安全性提出了建议。     

R1234ze(E)与R32混合工质在热泵系统中替代R410A的实验研究

新型制冷剂R1234ze(E)因较低的GWP备受制冷行业关注,其与R32的混合工质作为热泵系统制冷剂的研究也在逐步展开,本文以R1234ze(E)/R32(质量配比:27%/73%,命名为L-41b,GWP=493)混合工质为研究对象,在人工环境室中设计并搭建了空气源热泵测试系统,对比研究了L-41b与R410A在热泵系统中的性能系数COP、压缩机功耗、制热量、排气温度和循环压比。结果表明:当恒定冷凝温度,蒸发温度从5℃增加到13℃时,R410A和L-41b的COP偏差从8.6%缩小到2.8%。当恒定蒸发温度,冷凝温度从30℃提高到42℃时,L-41b的运行性能系数COP的降幅小于R410A,变工况实验表明在相对高温区L-41b替代R410A具有较好的替代性能。     

R404A、HCFC22与R502在压缩冷凝机组中的对比试验研究

在同一风冷压缩冷凝机组上进行R404A、HCFC22与R502的对比试验研究,测量机组的制冷量、输入功率、压缩机排气温度等参数,并在一定的工况下进行过冷温度的试验,得出R404A、HCFC22替代R502的试验结论。     

小型制冷装置应用混合工质的研究

本文介绍了应用非共沸混合物的小型制冷系统的特性。将不同配比的HFC152a/HCFC22双组分混合工质用于冰箱中。实验室进行的试验表明,以适当配比构成的HFC152a/HCFC22混合工质可用于替代家用制冷设备中的CFC12。     

离心式冷水机组制冷剂选择的探讨

阐述了离心式冷水机组的两种替代制冷剂HFC134a和HCFC123的性能,综合比较了这两种制冷剂的安全性、效率和其它一些因素。从安全性能来讲,HFC134a占有优势;在效率方面,HCFC123略高于HFC134a;由于HCFC123的ODP不为零,根据蒙特利尔议定书这一强制性条约,它将限制禁用;同时京都议定书也要求限制HFCs的排放量。最后文中结合了中国国情对HCFC123的使用进行了风险分析,认为就目前而言,HFC134a应当成为替代剂的主流。