R23/R134a一级分凝和二级分凝自复叠喷射制冷循环性能理论分析
发布时间：2021-06-23 11:41
基于非共沸混合工质自复叠原理应用于喷射制冷循环的研究,对一级分凝和二级分凝自复叠喷射循环进行了理论分析,研究了使用R134a/R23非共沸混合工质时制冷剂的配比、冷凝温度和蒸发温度对两种循环性能的影响,结果表明:随着低沸点组分R23质量分数由0.10增至0.20,一级分凝循环喷射器压比在3.4附近变化,而二级分凝循环喷射器压比在1.8附近变化,两种循环COP均增大;随着冷凝温度由18℃升至23℃,一级分凝循环喷射器压比由3.242增至3.792,而二级分凝循环喷射器压比由1.860升至1.867,两种循环COP均降低;随着蒸发温度由-10℃降至-15℃,一级分凝循环喷射器压比由3.454降至2.832,而二级分凝循环喷射器压比由1.870降至1.840,两种循环COP均升高,并且在相同工况下,二级分凝循环COP远高于一级分凝循环;二级分凝循环在喷射器压比为1.8时,可获得-15℃温区的制冷温度。
【文章来源】：化工学报. 2016,67(S2)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１一级分凝自复叠喷射制冷循环流程Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒ
共沸混合工质的一级分凝和二级分凝自复叠喷射制冷循环的性能，通过对两种循环的热力学分析，研究了制冷剂组分、冷凝温度和蒸发温度改变时两种循环的性能系数变化规律。选用的混合制冷剂高沸点组分Ｒ１３４ａ（标准沸点－２６．１℃）和低沸点组分Ｒ２３（标准沸点－８０．１℃）标准沸点相差５４℃，在分凝分离时组分较易分离，Ｒ２３／Ｒ１３４ａ是传统自复叠制冷循环中一种常用的双元工质。１Ｒ１３４ａ／Ｒ２３自复叠喷射制冷循环流程１．１一级分凝自复叠喷射制冷循环图１、图２分别为一级分凝自复叠喷射制冷循环的原理图和压焓图。其工作原理如下：发生器中液态混合工质Ｒ２３／Ｒ１３４ａ经加热汽化为高压饱和状态蒸气进入喷射器引射蒸发冷凝器低压侧出口的低压混合工质蒸气，在喷射器出口成为中间压力状态蒸气进入冷凝器，被部分冷凝后的制冷剂进入气液分离器实现气相和液相分离，气液分离器底部液相制冷剂分为两路，一路经工质泵加压后进入发生器，另一路经第一节流阀节流降压成较低温度工质；从气液分离器顶部流出的富Ｒ２３蒸气进入蒸发冷凝器高压侧被来自第一节流阀和蒸发器出口的图１一级分凝自复叠喷射制冷循环流程Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｗｉｔｈｏｎｅ－ｓｔｅｐｄｅｐｈｌｅｇｍａｔｉｏｎ１，２，３（３１，３２），４，…，１０—ｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｓｔａｔｕｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ图２一级分凝自复叠喷射制冷循环压焓图Ｆｉｇ．２Ｐ－ｈｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔ
图３二级分凝自复叠喷射制冷循环流程Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｗｉｔｈｔｗｏ－ｓｔｅｐｄｅｐｈｌｅｇｍａｔｉｏｎ１′，２′，３′（３１′，３２′），４（４１′，４２′），５′，…，１４′—ｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｓｔａｔｕｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ图４二级分凝自复叠喷射制冷循环压焓图Ｆｉｇ．４Ｐ－ｈｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｗｉｔｈｔｗｏ－ｓｔｅｐｄｅｐｈｌｅｇｍａｔｉｏｎ２理论分析与计算２．１喷射器模型基于一维稳压混合理论［１９－２０］，将质量、能量和动量守恒方程应用于喷射器，得到喷射系数μ的计算公式μ＝ηｎηｍηｄｈ１－ｈ１′，ｓ（）／ｈ３，ｓ－ｈ２ｍ（）槡－１（１）２．２循环部件模型模型计算假设条件如下：①系统处于稳定运行工况；②热交换器及管路与外界无热量交换；③制冷剂在节流阀中的节流是等焓过程；④工质在管路系统及各部件中的流动压力损失忽略不计；⑤气液分离器底部出口液体为饱和液体，气液分离器顶部出口气体为饱和蒸气；从第二气液分离器顶部流出的富含低沸点组分的气态制冷剂经第二冷凝蒸发器冷凝为饱和液体；蒸发器出口的制冷剂为饱和蒸气；⑥蒸发器的蒸发温度为蒸发器入口制冷剂的温度，冷凝器的冷凝温度为冷凝器出口制冷剂的温度；⑦冷凝器、蒸发器、第一冷凝蒸发器和第二冷凝蒸发器均为逆流换热器。在上述模型假设基础上，基于能量守恒和质量
【参考文献】：
期刊论文
[1]中间温度对混合工质双级分离式喷射制冷循环特性影响研究[J]. 谈莹莹,王林,梁坤峰,白得坡. 工程热物理学报. 2015(05)
本文编号：3244870
【文章来源】：化工学报. 2016,67(S2)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１一级分凝自复叠喷射制冷循环流程Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒ
共沸混合工质的一级分凝和二级分凝自复叠喷射制冷循环的性能，通过对两种循环的热力学分析，研究了制冷剂组分、冷凝温度和蒸发温度改变时两种循环的性能系数变化规律。选用的混合制冷剂高沸点组分Ｒ１３４ａ（标准沸点－２６．１℃）和低沸点组分Ｒ２３（标准沸点－８０．１℃）标准沸点相差５４℃，在分凝分离时组分较易分离，Ｒ２３／Ｒ１３４ａ是传统自复叠制冷循环中一种常用的双元工质。１Ｒ１３４ａ／Ｒ２３自复叠喷射制冷循环流程１．１一级分凝自复叠喷射制冷循环图１、图２分别为一级分凝自复叠喷射制冷循环的原理图和压焓图。其工作原理如下：发生器中液态混合工质Ｒ２３／Ｒ１３４ａ经加热汽化为高压饱和状态蒸气进入喷射器引射蒸发冷凝器低压侧出口的低压混合工质蒸气，在喷射器出口成为中间压力状态蒸气进入冷凝器，被部分冷凝后的制冷剂进入气液分离器实现气相和液相分离，气液分离器底部液相制冷剂分为两路，一路经工质泵加压后进入发生器，另一路经第一节流阀节流降压成较低温度工质；从气液分离器顶部流出的富Ｒ２３蒸气进入蒸发冷凝器高压侧被来自第一节流阀和蒸发器出口的图１一级分凝自复叠喷射制冷循环流程Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｗｉｔｈｏｎｅ－ｓｔｅｐｄｅｐｈｌｅｇｍａｔｉｏｎ１，２，３（３１，３２），４，…，１０—ｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｓｔａｔｕｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ图２一级分凝自复叠喷射制冷循环压焓图Ｆｉｇ．２Ｐ－ｈｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔ
图３二级分凝自复叠喷射制冷循环流程Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｗｉｔｈｔｗｏ－ｓｔｅｐｄｅｐｈｌｅｇｍａｔｉｏｎ１′，２′，３′（３１′，３２′），４（４１′，４２′），５′，…，１４′—ｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｓｔａｔｕｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ图４二级分凝自复叠喷射制冷循环压焓图Ｆｉｇ．４Ｐ－ｈｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏ－ｃａｓｃａｄｅｅｊｅｃｔｏｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｗｉｔｈｔｗｏ－ｓｔｅｐｄｅｐｈｌｅｇｍａｔｉｏｎ２理论分析与计算２．１喷射器模型基于一维稳压混合理论［１９－２０］，将质量、能量和动量守恒方程应用于喷射器，得到喷射系数μ的计算公式μ＝ηｎηｍηｄｈ１－ｈ１′，ｓ（）／ｈ３，ｓ－ｈ２ｍ（）槡－１（１）２．２循环部件模型模型计算假设条件如下：①系统处于稳定运行工况；②热交换器及管路与外界无热量交换；③制冷剂在节流阀中的节流是等焓过程；④工质在管路系统及各部件中的流动压力损失忽略不计；⑤气液分离器底部出口液体为饱和液体，气液分离器顶部出口气体为饱和蒸气；从第二气液分离器顶部流出的富含低沸点组分的气态制冷剂经第二冷凝蒸发器冷凝为饱和液体；蒸发器出口的制冷剂为饱和蒸气；⑥蒸发器的蒸发温度为蒸发器入口制冷剂的温度，冷凝器的冷凝温度为冷凝器出口制冷剂的温度；⑦冷凝器、蒸发器、第一冷凝蒸发器和第二冷凝蒸发器均为逆流换热器。在上述模型假设基础上，基于能量守恒和质量
【参考文献】：
期刊论文
[1]中间温度对混合工质双级分离式喷射制冷循环特性影响研究[J]. 谈莹莹,王林,梁坤峰,白得坡. 工程热物理学报. 2015(05)
本文编号：3244870
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