本文關鍵詞：實驗研究R32與新型冷凍機油的互溶性及其對空調(diào)系統(tǒng)性能的影響

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【摘要】：隨著環(huán)境問題日漸引起人們的廣泛關注,制冷行業(yè)也加快了制冷劑更新?lián)Q代的步伐。近年來,各種環(huán)境友好型綠色制冷劑依次被推出,目的就是在于保護臭氧層、減少溫室效應,其中作為R410A替代制冷劑的R32,以優(yōu)良的熱力性能和環(huán)保特性成為了廣受業(yè)界看好的替代制冷劑之一,但由于制冷劑和冷凍機油互溶性的要求,R32專用油的開發(fā)一直成為阻礙其實用化的障礙之一。為研究R32與油互溶性及其對空調(diào)性能的影響,本文依次搭建了制冷劑溶油性測試實驗平臺和空調(diào)性能測試實驗平臺,結合熱阻數(shù)值理論計算,對新開發(fā)的R32專用冷凍機油:PVE型冷凍機油進行實用性測試。PVE油與R32互溶性測試方面,基于國家現(xiàn)有實驗規(guī)范,對實驗設備進行改善,搭建了一套適合高壓制冷劑溶油性測試實驗臺,依次測試了R410A/POE,R32/POE,R32/PVE幾種組合在各含油率下的兩相分離溫度,通過與傳統(tǒng)POE油的比較,驗證了新型PVE油與R32互溶性的改善�？照{(diào)性能測試方面:選用一臺2匹熱泵分體式空調(diào),通過數(shù)據(jù)采集設備的布置,獲得了R410A/POE,R32/POE,R32/PVE組合時,空調(diào)系統(tǒng)各項性能參數(shù)的變化,并對PVE的油量對性能參數(shù)的影響進行研究,得到了R32與新型PVE油搭配使用時互溶性的改善及PVE油量的增加對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。研究表明:傳統(tǒng)POE油與R32互溶性較差,不能滿足R32專用油的要求,在實驗測試含油率范圍內(nèi),兩相分離溫度都明顯高于R410A/POE組合,最大溫差出現(xiàn)含油率20%左右,約為8.4°C。較差的互溶性會導致?lián)Q熱器內(nèi)表面殘留較厚的油膜,造成熱阻上升,換熱效果下降,同時壓縮機回油困難,潤滑效果下降。而搭配新型PVE油時,R32和PVE油的互溶性明顯改善,混合物的兩相分離溫度在測試含油率范圍內(nèi)都低于R410A/POE和R32/POE組合,最大溫差出現(xiàn)在含油率20%左右,達到25.9°C。新型PVE油在空調(diào)系統(tǒng)中的實際使用效果同樣得到改善,R32/PVE組合的壓縮機排氣溫度相比R32/POE組合下降了約2.6°C,這是由于互溶性更好的PVE油更容易回油,壓縮機潤滑效果提升,摩擦熱減少,并且耗功相比R32/POE組合基本持平。另一方面,由于PVE油在換熱器壁面不易形成油膜,減少了熱阻,提升了換熱效果,空調(diào)的制冷量和COP值相比R410A/POE和R32/POE組合都有提升:R32/POE組合的制冷量比R410A/POE組合高出約17.9%,R32/PVE組合高出約24.6%;R32/POE組合的COP比R410A/POE組合高出約7.74%,R32/PVE組合高出約12.79%。最后,隨著PVE油量的增加,蒸發(fā)器側熱阻先減少后增加,最低值低于R410A/POE組合26.47%,低于R32/POE組合10.71%,冷凝器側熱阻一直增加,而熱阻的變化也影響著蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的變化,最終系統(tǒng)的COP隨PVE油量的增加先升高后降低,最大值出現(xiàn)在充注量270cc處。因此,作為R32專用油的新型PVE油,其與R32的互溶性不僅優(yōu)于傳統(tǒng)POE油,在空調(diào)系統(tǒng)的使用中降低壓縮機排氣溫度的同時,還對換熱效果起到了改善作用,滿足R32專用油的使用要求。并且考慮到蒸發(fā)器側熱阻隨油量增加的變化趨勢,當充注270cc PVE油時,達到最佳的使用效果。
【關鍵詞】：PVE油 R32 互溶性 空調(diào)性能 換熱熱阻 COP
【學位授予單位】：天津商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB657.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究的背景及意義10-12
• 1.1.1 課題研究的背景10-11
• 1.1.2 課題研究的目的和意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 冷凍機油開發(fā)方面的研究12-13
• 1.2.2 制冷劑溶油性測試方面的研究13-14
• 1.2.3 制冷劑與油的互溶性對于系統(tǒng)性能影響方面的研究14-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容15
• 1.3.2 技術路線15-16
• 1.3.3 創(chuàng)新點16-17
• 第二章 R32制冷劑溶油性方面的理論介紹17-24
• 2.1 制冷劑R3217-18
• 2.1.1 制冷劑的選擇17
• 2.1.2 制冷劑R32的替代可能性17-18
• 2.2 制冷劑的溶油性18-21
• 2.2.1 冷凍機油18-19
• 2.2.2 溶油性19-21
• 2.2.3 溶油性評價標準21
• 2.3 冷凍機油對系統(tǒng)的影響21-22
• 2.3.1 冷凍機油對壓縮機的影響21-22
• 2.3.2 冷凍機油對蒸發(fā)和冷凝換熱效果的影響22
• 2.4 本章小結22-24
• 第三章 R32溶油性的實驗研究24-43
• 3.1 實驗原理24
• 3.2 實驗系統(tǒng)開發(fā)24-35
• 3.2.1 試管主體部分24-28
• 3.2.1.1 簡介25
• 3.2.1.2 設計階段25-26
• 3.2.1.3 加工階段26-27
• 3.2.1.4 組合調(diào)試階段27-28
• 3.2.2 恒溫環(huán)境部分28-32
• 3.2.2.1 簡介29
• 3.2.2.2 設計階段29-30
• 3.2.2.3 加工階段30-31
• 3.2.2.4 組合調(diào)試階段31-32
• 3.2.3 數(shù)據(jù)采集部分32-35
• 3.2.3.1 簡介32
• 3.2.3.2 設計階段32-33
• 3.2.3.3 加工階段33-34
• 3.2.3.4 組合調(diào)試階段34-35
• 3.3 室驗系統(tǒng)開發(fā)環(huán)節(jié)小結35-36
• 3.4 實驗方案36-38
• 3.5 實驗步驟38-40
• 3.5.1 熱電偶的精度驗證38
• 3.5.2 耐壓性測試及檢漏38
• 3.5.3 實驗系統(tǒng)精度驗證38-39
• 3.5.4 實驗混合溶液含油率的確定39-40
• 3.5.5 實驗步驟40
• 3.6 實驗結果分析40-42
• 3.6.1 R22/3GS驗證實驗40-41
• 3.6.2 R410A/POE，，R32/POE和R32/PVE對比結果41-42
• 3.7 本章小結42-43
• 第四章 實驗研究R32溶油性對空調(diào)系統(tǒng)性能的影響43-59
• 4.1 實驗原理43
• 4.2 實驗臺搭建43-48
• 4.2.1 主體部分43-45
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)45-48
• 4.3 實驗方案48-50
• 4.3.1 空調(diào)機組運行工況48-49
• 4.3.2 空調(diào)機組性能參數(shù)計算49-50
• 4.3.3 PVE油量對空調(diào)性能參數(shù)的影響50
• 4.4 實驗步驟50-51
• 4.4.1 熱電偶的精度驗證50
• 4.4.2 實驗系統(tǒng)的檢漏50
• 4.4.3 實驗設備的精度50-51
• 4.4.4 實驗步驟51
• 4.5 實驗結果分析51-58
• 4.5.1 R32與冷凍機油的互溶性對壓縮機排氣溫度的影響51-52
• 4.5.2 R32與冷凍機油的互溶性對空調(diào)性能的影響52-54
• 4.5.3 PVE油量對換熱器面積熱阻的影響54-56
• 4.5.4 換熱熱阻對蒸發(fā)、冷凝溫度的影響56
• 4.5.5 PVE油量對空調(diào)系統(tǒng)性能的影響56-58
• 4.6 本章小結58-59
• 第五章 總結與展望59-61
• 5.1 結論59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻61-64
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明64-65
• 致謝65-66

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本文編號：1129363