水冷内复叠制冷系统新工质分析.pdfVIP

文章编号：CAR264 水冷内复叠制冷系统新工质的研究 杨永安 1,2 杨昭 1 刘圣春 1,2 刘斌 1,2 (1 天津大学热能研究所，2 天津商业大学) 摘 要 本文公开了一种水冷的内复叠制冷循环方式，并就这一循环进行了热力分析，提出了内复叠制冷循环计算中必须遵 循的两个原则。通过系统的能量分析得出了当系统工况发生变化时，系统中高、低沸点工质的参与循环量也发生变化。在对 四种二元非共沸混合工质R22/R23 、R290/R170 、R134a/R23 、R134a/R170 的循环特性研究比较后，认为R290/R170 组成的 二元非共沸混合工质排气温度低、压缩比小，系统 COP 高，具有良好的大气友好性，是今后二元内复叠制冷循环的首选工 质。 关键词 内复叠 制冷循环 热力分析 二元非共沸混合工质 工质对 Yang Yonan1,2 Yang Zhao1 Liu Shengchun Abstract In this paper, a water-cooled autocascade refrigeration cycle (WARC) using the binary non-azeotropic refrigerant mixture is presented, in which the condenser and the gas-liquid separator in the old system is replaced by the condensate separator. Keywords auto-cascade refrigeration water-cooled Refrigeration cycle thermodynamic analysis binary non-azeotropic mixture Walter J. Podbielniak （1936）提出了带气液分离 1 Introduction 器（phase separator ）的混合工质内复叠制冷循环的 内复叠制冷系统（auto-cascade refrigeration 设想[1] 。Kennedy, Berkeley 和 Smith （1960）提出了 system ）采用单台压缩机利用非共沸混合工质 分凝内复叠循环[2] 。Fuderer （1965）改进的系统采 （non-azeotropic mixture ）的循环，用以制取-40 以 用 R14 和 R12 组成的工质对，得到了-116℃的最低 下的低温，适用于食品冷冻、生物工程、国防科学、 蒸发温度[3] 。Myre （1970）采用 R12 、R22 、R502 金属加工等领域。内复叠制冷循环具有系统简单、 和 R13 、R503 ，冷冻箱内温度达到-68℃[4] 。Gaumer 压缩比低、制造成本低的优点。系统原理图参见图 1。 （1972 ）应用多组分制冷剂（multicomponent refrigerant ，简称MCR ）的多级分离获得低温，应用 于气体的液化过程，最低蒸发温度可以达到-164 ℃