CO_2气体冷却器的设计及实验研究.pdfVIP

第 42卷 第 11期 化 学 工 程 V01．42No．11 2014年 11月 CHEMICALENGINEERING(CHINA) NOV．20l4 CO2气体冷却器的设计及实验研究 解苗苗 ，关 欣 ，党相兵 (上海理工大学 能源与动力学院，J-海 200093) 摘要 ：CO 跨临界循环中，气体具有较大的温度滑移并与冷却介质温升过程相匹配 ，使其在热泵循环方面具有独特 的优势。为了优化气体冷却器的性能，提高CO 热泵系统的性能。文中设计了CO：热泵热水器气体冷却器并进行 了实验研究。根据Gnielinski换热关联式对套管式气冷器进行结构设计 ，气体冷却器的长度取 14Ill，内管内径 6 mm，外管内径 14nlill，壁厚 1mm。利用 CO 热泵系统实验台，在不同工况下进行了实验，热泵系统的平均性能系数 COP为 1．8，平均瞬时冷凝功率 1400W，总换热系数平均值745W／(m ·K)。 关键词：CO，；气体冷却器；套管；COP 中图分类号：TB65 文献标识码：A 文章编号：1005—9954(2014)l1-0056-05 DOI：10．3969／j．issn．1005—9954，2014．11．012 Designand experimentalstudyon CO2gascooler XIEM iao—miao，GUAN Xin，DANG Xiang-bing (SchoolofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghmforScienceTechnoloyg，Shanghai200393，China) Abstract：ItshowssuperioritiesintranscriticalCO2heatpumpsystem ofrwaterheatingapplicationsduetoitslarge high—sidetemperatureglideandbettermatchingwith thesecondaryfluid．Inordertooptimizetheperformanceof gascoolerandimprovetheperformanceofCO2heatpumpsystem ，thegascoolerofCO2heatpumpwaterheater wasdesigned，andtheexperimentalstudywascarriedout．Thestructureofthedoublepipegascoolerwasdesigned basedontheGnielinskiheatexchangecorrelationformulas，withgascoolerlength 14 m ，innertube6mm ，outer tubediameter14mm ，andwallthickness1mm．Theexperimentswerecarriedoutunderdifferentconditionswith CO2heat pump system experiment platform． The average COP ofheatpump system is 1．8，the average instantaneouscondensingpoweris1400W ，andtheheattransfercoefficientoftheinstantaneoustotalaveragevalue is745W／(In ·K)． Keywords：CO2；gascooler；doublepipe；COP 近年来 ，对 CO，这一天然环保工质 的研究与应 验数据拟合 了一个经验换热关联式 。Pitla等人 用成为全球范围内的热点。同时，CO 跨临界循环 根据数值预测和实验数据，得出一个新的计算超临 气体冷却器具有较高排气温度和较大的温度滑移， 界 CO，被冷却时的换热关联