R404A直接接触冷凝制冷系统的性能研究
发布时间：2022-01-21 10:15
对于传统的蒸气压缩式制冷循环系统,制冷压缩机排出的高温高压制冷剂气体,在冷凝器中与冷却介质间壁式热交换放出热量,制冷剂与冷却介质间热量传递经过两侧流体的对流换热和冷凝器传热壁面的导热,冷凝器传热壁面材料的特性、材料表面特征等使壁面集聚润滑油、形成污垢,导致热阻增加,传热效率下降,制冷剂与冷却介质间传热温差增加,制冷压缩机的排气温度升高,压力比增大,容积效率降低,制冷压缩机的耗功增多,制冷系统的性能下降。直接接触式冷凝换热和传统表面冷凝换热相比,传热效率高、避免和降低换热面结垢及腐蚀、节省材料、投资成本与运行成本低,同时可在较小的温差下实现高效率的换热。因此本文提出在传统蒸气压缩制冷系统中使压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气与过冷制冷剂液体直接接触冷凝换热的新思路,以期提升冷凝侧换热效率,降低压缩机排气压力,提高制冷循环系统的性能,因此研究直接接触冷凝制冷循环系统具有重要的理论意义和实际应用价值。前期课题组设计了附加冷源式的直接接触冷凝制冷系统,通过理论分析结果表明,较常规制冷系统性能得到提升。如与常规R717/R744复叠式制冷循环的热力性能比较,R717/R744-DCC附加冷源式直接接...
【文章来源】：天津商业大学天津市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
亚洲化石燃料燃烧二氧化碳排放量[5]
我们知道能源在使用过程中排放的大量二氧化碳引起的温室效应是导致全球气候变暖的主要因素[6]，除了使用清洁能源技术以外，提高能源本身的利用率是减少二氧化碳排放的主要措施，因此众多节能技术与措施应用而生，如能量的梯级利用、分布式能源系统、全球能源互联网技术等[7; 8]。世界人工制冷始于 1755 年，苏格兰人William Cullen 完成了第一台制冷设备，制取少量的冰，之后的 19 世纪，出现了第一批商用制冷机，如 Twining、Harrison 等用于制冰，奠定了冷冻冷藏行业的基础，20世纪初在我国的沿海和内陆大城市的公共建筑中开始出现采暖空调，现在的采暖空调已经在全球范围普及应用[9]。在上述全球能源与环境问题的背景下，当下的制冷行业由于本身巨大的能源需求也面临着节能减排的艰巨任务，如建筑能耗中制冷空调的能耗约占三分之一，冷冻冷藏领域中制冷系统的能耗约占一半以上[10; 11]，据美国能源信息局发布的 2019 年度能源展望，如图 1-2 所示，美国 2018 至 2050 年（预测）空调以及冷冻冷藏的总的电耗强度（单位面积的电耗）在民用和商用建筑能耗中居于第二位[12]。2018 年中国建筑节能协会发布的研究报告显示 2016 年我国建筑能源消费总量占全国能源消费总量的 20.26%，其中公共建筑中空调的使用需求仍会增加[13]。
图 1-4 Hameed B. Mahood 系列实验原理图Fig.1-4 Schematic diagram of Hameed B. Mahood experimental series（2） 蒸气和水的直接接触式换热蒸气与水的直接接触式换热目前广泛应用于电厂的给水加热、除氧，海水淡化反应堆的安全冷却系统等。CMTs（core makeup tanks）是核电厂高压安全喷射系统的一部分，在核反应堆剂泄露时，对主系统进行冷却。其中一个需考虑的安全因素就是避免 CMT 内由接接触凝结产生大幅度压降，导致供冷却水受阻。Seong Hun Ju[36]等总结了过去接接触式冷凝的理论和模型的研究，通过使用全息摄像干涉仪（图 1-5）和高速机研究 CMT 内重力喷射直接接触式冷凝的换热机理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京煤改电地区空气源热泵启动异常的研究和对策[J]. 李洪涛,宋一凡,郝良,迟忠君. 电器与能效管理技术. 2019(04)
[2]波兰气候大会拯救《巴黎协定》[J]. 徐宏. 生态经济. 2019(02)
[3]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[4]R290直接接触冷凝制冷循环性能分析对比[J]. 宁静红,诸凯,刘圣春,董强. 制冷学报. 2018(06)
[5]相变蓄能-热泵多能互补供能系统冬季性能分析[J]. 蔡俊杰,全贞花,王岗,姚孟良,刘新,赵耀华. 化工进展. 2018(12)
[6]Global Energy Interconnection:an innovative solution for implementing the Paris Agreement——the significance and pathway of integrating GEI into global climate governance[J]. Mou Wang,Wenmei Kang,Zi Chen,Ying Zhang,Changyi Liu,Fang Yang. Global Energy Interconnection. 2018(04)
[7]微型自复叠制冷系统性能的实验研究[J]. 马泽昆,张华,刘煜森,栾逸娴. 制冷技术. 2018(05)
[8]涡旋压缩机变容量调节技术的研究现状[J]. 周翾,李征涛,华正豪,洪谢文,陈永杰. 制冷技术. 2018(04)
[9]Research on big data applications in Global Energy Interconnection[J]. Dongxia Zhang,Robert Caiming Qiu. Global Energy Interconnection. 2018(03)
[10]回热器对单级蒸气压缩式制冷系统性能的影响[J]. 李紫薇,孙志利,干苗根,王彩云,崔奇,王雪,王启帆,谢志远. 冷藏技术. 2018(02)
博士论文
[1]采用SV静态混合器为直接接触换热器的蒸气压缩式热泵的研究[D]. 申立亮.天津大学 2017
硕士论文
[1]《巴黎协定》与全球气候治理机制的新变化[D]. 刘丹青.华南理工大学 2018
[2]电动汽车准双级压缩空调系统热泵性能实验研究[D]. 李晨凯.合肥工业大学 2018
[3]直接接触冷凝器流动特性及传热研究[D]. 高飞.天津大学 2015
[4]双罐式气泵供液制冷系统的理论与实验研究[D]. 王晓东.天津商业大学 2014
本文编号：3600074
【文章来源】：天津商业大学天津市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
亚洲化石燃料燃烧二氧化碳排放量[5]
我们知道能源在使用过程中排放的大量二氧化碳引起的温室效应是导致全球气候变暖的主要因素[6]，除了使用清洁能源技术以外，提高能源本身的利用率是减少二氧化碳排放的主要措施，因此众多节能技术与措施应用而生，如能量的梯级利用、分布式能源系统、全球能源互联网技术等[7; 8]。世界人工制冷始于 1755 年，苏格兰人William Cullen 完成了第一台制冷设备，制取少量的冰，之后的 19 世纪，出现了第一批商用制冷机，如 Twining、Harrison 等用于制冰，奠定了冷冻冷藏行业的基础，20世纪初在我国的沿海和内陆大城市的公共建筑中开始出现采暖空调，现在的采暖空调已经在全球范围普及应用[9]。在上述全球能源与环境问题的背景下，当下的制冷行业由于本身巨大的能源需求也面临着节能减排的艰巨任务，如建筑能耗中制冷空调的能耗约占三分之一，冷冻冷藏领域中制冷系统的能耗约占一半以上[10; 11]，据美国能源信息局发布的 2019 年度能源展望，如图 1-2 所示，美国 2018 至 2050 年（预测）空调以及冷冻冷藏的总的电耗强度（单位面积的电耗）在民用和商用建筑能耗中居于第二位[12]。2018 年中国建筑节能协会发布的研究报告显示 2016 年我国建筑能源消费总量占全国能源消费总量的 20.26%，其中公共建筑中空调的使用需求仍会增加[13]。
图 1-4 Hameed B. Mahood 系列实验原理图Fig.1-4 Schematic diagram of Hameed B. Mahood experimental series（2） 蒸气和水的直接接触式换热蒸气与水的直接接触式换热目前广泛应用于电厂的给水加热、除氧，海水淡化反应堆的安全冷却系统等。CMTs（core makeup tanks）是核电厂高压安全喷射系统的一部分，在核反应堆剂泄露时，对主系统进行冷却。其中一个需考虑的安全因素就是避免 CMT 内由接接触凝结产生大幅度压降，导致供冷却水受阻。Seong Hun Ju[36]等总结了过去接接触式冷凝的理论和模型的研究，通过使用全息摄像干涉仪（图 1-5）和高速机研究 CMT 内重力喷射直接接触式冷凝的换热机理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京煤改电地区空气源热泵启动异常的研究和对策[J]. 李洪涛,宋一凡,郝良,迟忠君. 电器与能效管理技术. 2019(04)
[2]波兰气候大会拯救《巴黎协定》[J]. 徐宏. 生态经济. 2019(02)
[3]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[4]R290直接接触冷凝制冷循环性能分析对比[J]. 宁静红,诸凯,刘圣春,董强. 制冷学报. 2018(06)
[5]相变蓄能-热泵多能互补供能系统冬季性能分析[J]. 蔡俊杰,全贞花,王岗,姚孟良,刘新,赵耀华. 化工进展. 2018(12)
[6]Global Energy Interconnection:an innovative solution for implementing the Paris Agreement——the significance and pathway of integrating GEI into global climate governance[J]. Mou Wang,Wenmei Kang,Zi Chen,Ying Zhang,Changyi Liu,Fang Yang. Global Energy Interconnection. 2018(04)
[7]微型自复叠制冷系统性能的实验研究[J]. 马泽昆,张华,刘煜森,栾逸娴. 制冷技术. 2018(05)
[8]涡旋压缩机变容量调节技术的研究现状[J]. 周翾,李征涛,华正豪,洪谢文,陈永杰. 制冷技术. 2018(04)
[9]Research on big data applications in Global Energy Interconnection[J]. Dongxia Zhang,Robert Caiming Qiu. Global Energy Interconnection. 2018(03)
[10]回热器对单级蒸气压缩式制冷系统性能的影响[J]. 李紫薇,孙志利,干苗根,王彩云,崔奇,王雪,王启帆,谢志远. 冷藏技术. 2018(02)
博士论文
[1]采用SV静态混合器为直接接触换热器的蒸气压缩式热泵的研究[D]. 申立亮.天津大学 2017
硕士论文
[1]《巴黎协定》与全球气候治理机制的新变化[D]. 刘丹青.华南理工大学 2018
[2]电动汽车准双级压缩空调系统热泵性能实验研究[D]. 李晨凯.合肥工业大学 2018
[3]直接接触冷凝器流动特性及传热研究[D]. 高飞.天津大学 2015
[4]双罐式气泵供液制冷系统的理论与实验研究[D]. 王晓东.天津商业大学 2014
本文编号：3600074
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