高温热泵工质BY-4的理论和实验性能研究

发布时间：2018-12-15 20:58

【摘要】：我国是一个能源消费大国,在我国的能源结构图中,矿物燃料的燃烧是产生高品质热能的主要方式,它被大量用于工业生产的各个领域,高品质能源用于各种工艺流程之后会产生低温热(30~85℃),这些低温热直接被释放到大气中,加剧了温室气体效应和热污染等环境危害。因此,开发出能够有效利用低温热能的技术方法至关重要。高温热泵是低温热回收的有效方式之一,它通过消耗较少的高品位能,把热源中贮存的低位能转化为高位能,并可将这些高品位能用于供暖或工艺加工,既提高了能源利用效率,又能减少了化石燃料的燃烧。本文提出一种环境友好的高温非共沸制冷剂BY-4,并给出了非共沸制冷剂的理想循环—劳伦兹循环和实际蒸气压缩理论循环,同时将BY-4与其它四种纯中高温制冷剂进行了理论循环计算和对比,得出BY-4在冷凝温度区间(90~110℃)的COP、单位容积制热量、冷凝压力方面性能优越,且热物理性质和环境性能优良。根据BY-4的热物性质,设计了以BY-4为工质的、制热量为600 kW高温热泵机组,并对电子膨胀阀系统的过热度控制器进行了改进,使市场上某型号的过热度控制器能够计算BY-4的过热度,并进行了实验校核以证明控制器的改进是成功的。为了验证BY-4的高温性能,热泵机组在经过改造后的热泵检测系统上进行了蒸发器进水温度在40℃~60℃,冷凝温度在70~110℃的工况检测。根据所得的实验结果,分析了热泵实际运行时的COP、制热量、排气压力、压缩机功率和排气温度随冷凝温度和蒸发温度的变化规律。设计的高温热泵机组的冷凝器侧最高出水温度能达到110℃,此时排气温度和冷凝压力适中,当冷凝器侧出水温度和蒸发器侧进水温度差小于35℃时,COP总是大于3.5,经济性能优越。
[Abstract]:China is a large energy consuming country. In the energy structure chart of our country, the combustion of fossil fuel is the main way to produce high quality heat energy, and it is widely used in various fields of industrial production. High quality energy can produce low temperature heat (30 ~ 85 鈩，

本文编号：2381278