CO2为载冷剂的氨制冷系统及其应用

介绍了以CO₂为载冷剂的氨制冷系统原理、国外开发生产的系列产品性能及工程应用实例,分析了该系统在安全、节能方面的优势。该系统中氨制冷系统的氨充注量可大大减少,且氨被限制在机房范围内,与冷间等人员密集的工作区域隔离,大大提高了系统的安全性;同时,该系统结合了氨制冷系统的高效和CO₂载冷剂热力及流动性能优良、采用相变换热等优点,可使系统总的性能显著提高。目前,国外公司已经开发生产出以CO₂为载冷剂的氨制冷系统的系列产品,并广泛应用于冷冻、冷藏及速冻行业,其性能比NH₃/CO₂复叠式制冷系统有大幅提高。     

回热器对低温空气制冷系统性能影响的实验研究

随着环保问题的日益突出,空气制冷系统的理论和实验研究重新受到重视。通过对开式空气制冷系统的三种回热方案进行实验测试对比,分析了回热器对系统性能及除湿效果的影响。实验结果表明:与无回热的空气制冷系统相比,在相同的工况下,二级回热系统可大幅降低涡轮出口温度,最大降低约8.5℃,并可大幅降低涡轮进口的含湿量,最大降低约35%。同时一级回热系统和二级回热系统均可大幅增加系统的COP和制冷量,但一级回热器对涡轮进口含湿量的影响较小。     

工况对两相流引射器制冷循环系统性能的影响

引射器结构简单、无运动部件,在制冷系统中代替膨胀阀可提高系统的COP。以R134a为工质,实验研究了不同工况条件下两相流引射器制冷循环系统性能,分析了蒸发温度、冷凝温度对引射比、压力提升比、制冷量和系统COP的影响。研究发现:当冷凝温度为40℃时,随着蒸发温度的提高,引射比和压力提升比均下降,制冷量和系统COP均提高;当蒸发温度为-10℃时,随着冷凝温度的增加,引射比和压力提升比均增大,制冷量和系统COP均下降。     

翅片管换热器表面霜层生长特性的实验研究

空气源热泵系统节能减排效果显著,但在低温高湿的冬季制热工况下,室外蒸发器表面会发生结霜现象,霜层会直接影响换热性能,进而影响系统运行的可靠性及能效。对翅片管换热器霜层生长特性进行了实验研究,实验中采用红外热成像仪对霜层表面温度进行测量,并用千分尺热电偶直接测量装置进行校核。分析了环境温度、相对湿度及迎面风速对结霜厚度、结霜量、霜层-湿空气界面条件的影响,并将霜层表面温度与环境温度之差作为结霜的传热驱动力,将湿空气中水蒸气分压力与霜表面温度下饱和水蒸气分压力之差作为结霜的传质驱动力,对结霜机理进行了分析,为换热器的防结霜和除霜提供了依据,为优化空气源热泵系统的设计奠定了基础。     

夏季工况条件下空调/冷柜一体机性能实验研究

空调冷柜一体机系统是通过中间冷却器将空调与冷柜耦合,可以将空调系统中的部分制冷剂节流至中间冷却器对冷柜系统中的制冷剂进行过冷以提升其系统性能。实验研究了夏季工况条件下冷柜温度、室外环境温度及质量流量比对一体机系统制冷量及COP的影响。实验结果表明:在夏季工况条件下,冷柜系统的制冷量和COP随质量流量比的增大而增大,但质量流量比大于12%后其增速放缓;空调系统制冷量随质量流量比的增大而减小,而其COP随质量流量比的增大而略有增大。综合分析认为夏季工况条件下,质量流量比控制在8%～12%时可以提高空调及冷柜系统COP,同时空调器制冷量衰减也较小。     

冷水机组用干式蒸发器优化设计

本文在资料[3]提出的新的设计方法的基础上,以消耗铜材重量为目标函数对干式蒸发器进行了优化分析,提供一种使设计方案最佳的方法。计算结果表明,优化效果是明显的,对节约有色金属材料具有重要意义。     

空气制冷机的研究和发展

空气是对环境最友好的制冷剂,空气制冷系统可以自由地从环境中获取或从系统向环境排放制冷剂;同时,空气制冷机组对系统密封性要求较低,因此其可靠性高,维护性好,在飞机环境控制系统中得到了广泛应用。本文介绍了空气制冷系统的循环方式和基本特性,总结了系统的性能分析、实验研究及系统关键部件的研究现状,对空气循环制冷系统在空调、热泵、冷冻冷藏、飞机环境控制系统及储能领域的应用进行了综述,并对关键技术的发展应用进行了分析。总体而言,近几十年来,随着涡轮机械设计制造技术、高效换热技术、高速电机技术的进步,空气制冷技术得到快速发展,系统结构更加紧凑,在列车空调、冷冻/冷藏运输领域得到了越来越广泛的应用。在制冷温度为-100～-50℃范围内空气制冷系统的COP高于传统复叠式制冷系统,因此,空气制冷系统在食品速冻领域具有显著优势,同时,在储能、热泵等领域具有较大的应用潜力。     

R32中间补气压缩空气源热泵系统的试验研究

对以R32为工质带经济器的中间补气压缩空气源热泵系统进行了试验研究与分析。结果表明:在蒸发温度为-2~-15℃范围内,该系统的相对补气量、制热量和耗功均随着补气压力的升高而增大;当蒸发温度为-15℃时,最大相对补气量约为33%,同时排气温度可降低11℃;当蒸发温度为-6℃时,系统COP达到最大值时所对应的最佳补气压力范围是1.50~1.54 MPa。在蒸发温度低于-6℃的条件下,带经济器的中间补气压缩空气源热泵系统的制热性能具有明显的优势。     

瞬变平面热源法热导率测量的数值模拟

采用HOT DISK热物性分析仪通过瞬变平面热源(HOT DISK)分别对固体、液体或气体的热导率进行测量,固体材料选用不锈钢块(型号4278),流体材料选用去离子水。并利用ANSYS CFX仿真模拟软件对该测量过程进行数值模拟,将模拟得到的与实验测得的温升曲线进行对比,吻合度较好。结果表明:选用合适的探头和参数,HOT DISK热物性分析仪能准确测量固体的热导率;但是对于流体或气体,热导率的测量结果与真实值相比偏大,原因是测量过程中产生自然对流。     

结霜工况下直接蒸发式空气冷却器的计算机辅助设计

考虑了翅片表面结霜随时间增长及其对传热和空气流动阻力的影响,把风机性能曲线(P—Q关系)编入计算程序,介绍了一种结霜工况下设计蒸发式空气冷却器的方法,计算结果表明,该方法计算精度高,速度快,对多方案选择尤为重要。