R404A单机双级与R404A/R23复叠式制冷系统对比分析
发布时间：2021-07-24 16:50
通过建立双级压缩制冷系统和复叠式压缩制冷系统热力学模型,在冷凝温度40℃,蒸发温度为-65℃条件下,分析不同的中间温度对两种制冷系统压缩机轴功率,制冷剂流量以及制冷系数等性能参数的影响,并对两种制冷系统的实际运行费用进行了比较。结果表明:在相同的工况下,双级压缩式压缩机轴功率、R404A制冷剂质量流量低于复叠式;而双级压缩制冷系统COP（制冷性能系数）高于复叠式。在冷凝温度为40℃,蒸发温度为-65℃,中间温度为-14℃时,与复叠式制冷系统相比双级压缩式制冷系统全年运行节能可达13%。理论研究表明在-65℃的超低温工况下,双级压缩式制冷系统更具有优势。
【文章来源】：低温工程. 2017,(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷系统示意图
第6期Ｒ404A单机双级与Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷系统对比分析图2Ｒ404A/Ｒ23复叠式压缩制冷系统示意图Fig．2DiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem3制冷循化系统的热力学计算3．1Ｒ404A双级压缩制冷循环系统热力学模型双级压缩制冷循环p－h图如图3所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下。图3一次节流中间不完全冷却双级压缩系统运行p－h图Fig．3Thep－hdiagramoftwo-stagecompressionrefrigerationwithonethrottlingandincompletecoolinginintercooler中间压力:Pm=Pk·P槡0;单位制冷量:Q0=h0－h9;高压级指示效率:ηig=TmTk+btm;低压级指示效率:ηid=T0Tm+btk;制冷性能系数:COP=Gd(h0－h9)Gd(h2－h1)ηid+Gg(h4－h3)ηig。式中:Pk、P0分别为冷凝压力与蒸发压力，MPa;Gd、Gg分别为高压级与低压级制冷剂质量流量;hi为各状态点焓值，kJ/kg;Tk为冷凝温度，K;T0为蒸发温度，K;Tm为中间温度，K;tm为中间温度，℃;t0为蒸发温度，℃。双极压缩制冷系统运行工况:设定中间冷却器传热温差为3℃，回热器传热温差为6℃，吸气过热度为20℃，冷凝温度为40℃;系统制冷负荷取4kW;蒸发温度为－65℃。3．2Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷循环系统热力学模型复叠式压缩制冷循环p－h图如图4所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下:图4复叠式压缩制冷系统p－h图Fig．4Thep－hdiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem低温级单位制冷量:q0=h1－h6;?
第6期Ｒ404A单机双级与Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷系统对比分析图2Ｒ404A/Ｒ23复叠式压缩制冷系统示意图Fig．2DiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem3制冷循化系统的热力学计算3．1Ｒ404A双级压缩制冷循环系统热力学模型双级压缩制冷循环p－h图如图3所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下。图3一次节流中间不完全冷却双级压缩系统运行p－h图Fig．3Thep－hdiagramoftwo-stagecompressionrefrigerationwithonethrottlingandincompletecoolinginintercooler中间压力:Pm=Pk·P槡0;单位制冷量:Q0=h0－h9;高压级指示效率:ηig=TmTk+btm;低压级指示效率:ηid=T0Tm+btk;制冷性能系数:COP=Gd(h0－h9)Gd(h2－h1)ηid+Gg(h4－h3)ηig。式中:Pk、P0分别为冷凝压力与蒸发压力，MPa;Gd、Gg分别为高压级与低压级制冷剂质量流量;hi为各状态点焓值，kJ/kg;Tk为冷凝温度，K;T0为蒸发温度，K;Tm为中间温度，K;tm为中间温度，℃;t0为蒸发温度，℃。双极压缩制冷系统运行工况:设定中间冷却器传热温差为3℃，回热器传热温差为6℃，吸气过热度为20℃，冷凝温度为40℃;系统制冷负荷取4kW;蒸发温度为－65℃。3．2Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷循环系统热力学模型复叠式压缩制冷循环p－h图如图4所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下:图4复叠式压缩制冷系统p－h图Fig．4Thep－hdiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem低温级单位制冷量:q0=h1－h6;?
【参考文献】：
期刊论文
[1]双级压缩与复叠式压缩制冷系统的技术经济分析[J]. 郭耀君,谢晶,朱世新,王金锋. 化工进展. 2015(08)
[2]R404A/CO2复叠式制冷系统与R404A双级压缩式制冷系统热力性能对比分析[J]. 周丹,元爱民,李大鹏,杜丽丽. 制冷与空调. 2015(05)
[3]超低温制冷装置的研究现状和进展[J]. 郭耀君,谢晶,朱世新,王金锋,汤元睿. 食品与机械. 2015(01)
[4]上海市工业节能标准化现状分析[J]. 霍哲珺,潘柯良,刘欢. 节能. 2014(09)
[5]R404A和R507A在双级制冷系统中的应用分析[J]. 孙艳秀,牛倩倩. 低温与超导. 2010(09)
[6]NH3/CO2复叠制冷系统实验研究[J]. 王炳明,于志强,姜绍明,王超,吴华根,邢子文. 制冷学报. 2009(03)
[7]两级压缩与复叠式制冷方式的比较[J]. 程有凯,常琳,张文虎,赵然. 制冷与空调. 2004(03)
硕士论文
[1]自动复叠式制冷系统的循环特性及实验研究[D]. 董璐.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3301045
【文章来源】：低温工程. 2017,(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷系统示意图
第6期Ｒ404A单机双级与Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷系统对比分析图2Ｒ404A/Ｒ23复叠式压缩制冷系统示意图Fig．2DiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem3制冷循化系统的热力学计算3．1Ｒ404A双级压缩制冷循环系统热力学模型双级压缩制冷循环p－h图如图3所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下。图3一次节流中间不完全冷却双级压缩系统运行p－h图Fig．3Thep－hdiagramoftwo-stagecompressionrefrigerationwithonethrottlingandincompletecoolinginintercooler中间压力:Pm=Pk·P槡0;单位制冷量:Q0=h0－h9;高压级指示效率:ηig=TmTk+btm;低压级指示效率:ηid=T0Tm+btk;制冷性能系数:COP=Gd(h0－h9)Gd(h2－h1)ηid+Gg(h4－h3)ηig。式中:Pk、P0分别为冷凝压力与蒸发压力，MPa;Gd、Gg分别为高压级与低压级制冷剂质量流量;hi为各状态点焓值，kJ/kg;Tk为冷凝温度，K;T0为蒸发温度，K;Tm为中间温度，K;tm为中间温度，℃;t0为蒸发温度，℃。双极压缩制冷系统运行工况:设定中间冷却器传热温差为3℃，回热器传热温差为6℃，吸气过热度为20℃，冷凝温度为40℃;系统制冷负荷取4kW;蒸发温度为－65℃。3．2Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷循环系统热力学模型复叠式压缩制冷循环p－h图如图4所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下:图4复叠式压缩制冷系统p－h图Fig．4Thep－hdiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem低温级单位制冷量:q0=h1－h6;?
第6期Ｒ404A单机双级与Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷系统对比分析图2Ｒ404A/Ｒ23复叠式压缩制冷系统示意图Fig．2DiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem3制冷循化系统的热力学计算3．1Ｒ404A双级压缩制冷循环系统热力学模型双级压缩制冷循环p－h图如图3所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下。图3一次节流中间不完全冷却双级压缩系统运行p－h图Fig．3Thep－hdiagramoftwo-stagecompressionrefrigerationwithonethrottlingandincompletecoolinginintercooler中间压力:Pm=Pk·P槡0;单位制冷量:Q0=h0－h9;高压级指示效率:ηig=TmTk+btm;低压级指示效率:ηid=T0Tm+btk;制冷性能系数:COP=Gd(h0－h9)Gd(h2－h1)ηid+Gg(h4－h3)ηig。式中:Pk、P0分别为冷凝压力与蒸发压力，MPa;Gd、Gg分别为高压级与低压级制冷剂质量流量;hi为各状态点焓值，kJ/kg;Tk为冷凝温度，K;T0为蒸发温度，K;Tm为中间温度，K;tm为中间温度，℃;t0为蒸发温度，℃。双极压缩制冷系统运行工况:设定中间冷却器传热温差为3℃，回热器传热温差为6℃，吸气过热度为20℃，冷凝温度为40℃;系统制冷负荷取4kW;蒸发温度为－65℃。3．2Ｒ404A/Ｒ23复叠式制冷循环系统热力学模型复叠式压缩制冷循环p－h图如图4所示。根据质量守恒与能量守恒定律建立双级压缩制冷系统热力学模型，具体计算公式如下:图4复叠式压缩制冷系统p－h图Fig．4Thep－hdiagramofＲ404A/Ｒ23cascadecompressionrefrigerationsystem低温级单位制冷量:q0=h1－h6;?
【参考文献】：
期刊论文
[1]双级压缩与复叠式压缩制冷系统的技术经济分析[J]. 郭耀君,谢晶,朱世新,王金锋. 化工进展. 2015(08)
[2]R404A/CO2复叠式制冷系统与R404A双级压缩式制冷系统热力性能对比分析[J]. 周丹,元爱民,李大鹏,杜丽丽. 制冷与空调. 2015(05)
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硕士论文
[1]自动复叠式制冷系统的循环特性及实验研究[D]. 董璐.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3301045
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