烷烃混合工质在逆向布菜顿循环制冷中的应用-天然气工业.PDFVIP

维普资讯 大 上 业 烷烃混合工质在逆向布菜顿循环制冷中的应用* 张永磊 沈永年 (浙江大学制冷与低温研究所) 张永磊等．烷烃混合工质在逆向布莱顿循环制冷中的应用．天然气工业，2004；24(6)：115～118 摘 要 CFC 和HCFC 制冷剂因破坏臭氧层而面临彻底被淘汰。碳氢化合物的臭氧消耗衰减指数为零，同 时，它们还具有很好的热物理特性。目前烷烃做制冷荆的研究多集中在电冰箱这样的小型系统上，而文中研究的 则是它们在相对容量较大的空调中的性能。采用RKS方程对含丙烷、异丁烷的非共沸混合工质进行了理论计算， 讨论了工质成分对系统性能的影响。搭建了实验台，对 由R29O／RI52a／R600a组成的混合物和 由R744／R600a组 成的混合物，应用于逆向布莱顿循环，进行了对 比实验。结果表明，由R290／R152a／R600a组成的混合物具有较大 的单位质量制冷量和 COP，是较理想的制冷工质。 主题词 烷烃 混合 工质 制冷荆 冷却系统 逆 向布莱顿循环 实验室试验 值 ，所 以采用非共沸混合工质组成 的制冷循环可逼 制冷工质和循环的选取 近由两个绝热等熵过程和两个多变过程组成的变温 1．工质 热源间的劳伦茨(Lorenz)循环 ，使制冷机的制冷能 丙烷(R290)是一种在化工生产中已经长期被使 力和能效 比提高，使单级制冷机的蒸发温度 降低。 用的、非常廉价的天然制冷剂。异丁烷(R600a)常温 尤其是在CFC。替代技术中，非共沸混合工质显示出 下是一种无色、无味、无毒气体。它们的ODP、GWP 了优越性 。迄今为止的研究应用很大程度上还局 值均为零 ，不会对臭氧层造成破坏 ，属绿色环保型制 限于小型装置如电冰箱 “，为了进一步推动替代工 冷剂。正常使用条件下，化学稳定性、热稳定性和贮 质的研究，笔者以丙烷(R290)、异丁烷(R600a)等为 存稳定性均很好 ；与碳钢、不锈钢、铜等大多数金属 对象，将含有它们的混合物应用于逆向布莱顿制冷 相容性好 ，无腐蚀性 ；与制冷系统润滑油完全兼容。 循环进行了理论计算和试验研究。 热力性能非常好 ，气化潜热大、动力粘滞系数小、导 2．循环 热系数大 “。 逆 向布莱顿循环，由等熵压缩、定压放热、等熵 非共沸混合工质(NARB)的研究在国内外备受 膨胀、定压吸热组成(图1)。其制冷过程不像蒸气压 瞩 目。由于在等压条件下的蒸发和冷凝温度非定 缩式系统那样发生在一个恒温过程中，而是伴随着 用冷装置 S fa)循环流程 (b)循环的 —sl冬I 图 1 逆向布莱顿循环 *本成果受浙江省 自然科学基金(500067)资助。 作者简介：张永磊 ，1975年生，浙江大学制冷与低温研究所硕士研究生毕业；主要从事制冷热泵系统混合工质研究，现在 无锡约克空调冷冻设备有限公司工作。地址：(214028)江苏省无锡高新技术产业开发区54一A地块。电话：(0571 E-mail：fengzhida0O927@sina．corn ·115 · 维普资讯 大 然 气 工 业