R23/R134a一級分凝和二級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)性能理論分析
發(fā)布時間:2021-06-23 11:41
基于非共沸混合工質(zhì)自復(fù)疊原理應(yīng)用于噴射制冷循環(huán)的研究,對一級分凝和二級分凝自復(fù)疊噴射循環(huán)進(jìn)行了理論分析,研究了使用R134a/R23非共沸混合工質(zhì)時制冷劑的配比、冷凝溫度和蒸發(fā)溫度對兩種循環(huán)性能的影響,結(jié)果表明:隨著低沸點(diǎn)組分R23質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.10增至0.20,一級分凝循環(huán)噴射器壓比在3.4附近變化,而二級分凝循環(huán)噴射器壓比在1.8附近變化,兩種循環(huán)COP均增大;隨著冷凝溫度由18℃升至23℃,一級分凝循環(huán)噴射器壓比由3.242增至3.792,而二級分凝循環(huán)噴射器壓比由1.860升至1.867,兩種循環(huán)COP均降低;隨著蒸發(fā)溫度由-10℃降至-15℃,一級分凝循環(huán)噴射器壓比由3.454降至2.832,而二級分凝循環(huán)噴射器壓比由1.870降至1.840,兩種循環(huán)COP均升高,并且在相同工況下,二級分凝循環(huán)COP遠(yuǎn)高于一級分凝循環(huán);二級分凝循環(huán)在噴射器壓比為1.8時,可獲得-15℃溫區(qū)的制冷溫度。
【文章來源】:化工學(xué)報(bào). 2016,67(S2)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程Fig.1Schematicdiagramofauto-cascadeejector
共沸混合工質(zhì)的一級分凝和二級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)的性能,通過對兩種循環(huán)的熱力學(xué)分析,研究了制冷劑組分、冷凝溫度和蒸發(fā)溫度改變時兩種循環(huán)的性能系數(shù)變化規(guī)律。選用的混合制冷劑高沸點(diǎn)組分R134a(標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-26.1℃)和低沸點(diǎn)組分R23(標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-80.1℃)標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)相差54℃,在分凝分離時組分較易分離,R23/R134a是傳統(tǒng)自復(fù)疊制冷循環(huán)中一種常用的雙元工質(zhì)。1R134a/R23自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程1.1一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)圖1、圖2分別為一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)的原理圖和壓焓圖。其工作原理如下:發(fā)生器中液態(tài)混合工質(zhì)R23/R134a經(jīng)加熱汽化為高壓飽和狀態(tài)蒸氣進(jìn)入噴射器引射蒸發(fā)冷凝器低壓側(cè)出口的低壓混合工質(zhì)蒸氣,在噴射器出口成為中間壓力狀態(tài)蒸氣進(jìn)入冷凝器,被部分冷凝后的制冷劑進(jìn)入氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣相和液相分離,氣液分離器底部液相制冷劑分為兩路,一路經(jīng)工質(zhì)泵加壓后進(jìn)入發(fā)生器,另一路經(jīng)第一節(jié)流閥節(jié)流降壓成較低溫度工質(zhì);從氣液分離器頂部流出的富R23蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器高壓側(cè)被來自第一節(jié)流閥和蒸發(fā)器出口的圖1一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程Fig.1Schematicdiagramofauto-cascadeejectorrefrigerationcyclewithone-stepdephlegmation1,2,3(31,32),4,…,10—importandexportstatusofvariouscomponents圖2一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)壓焓圖Fig.2P-hdiagramofauto-cascadeeject
圖3二級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程Fig.3Schematicdiagramofauto-cascadeejectorrefrigerationcyclewithtwo-stepdephlegmation1′,2′,3′(31′,32′),4(41′,42′),5′,…,14′—importandexportstatusofvariouscomponents圖4二級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)壓焓圖Fig.4P-hdiagramofauto-cascadeejectorrefrigerationcyclewithtwo-stepdephlegmation2理論分析與計(jì)算2.1噴射器模型基于一維穩(wěn)壓混合理論[19-20],將質(zhì)量、能量和動量守恒方程應(yīng)用于噴射器,得到噴射系數(shù)μ的計(jì)算公式μ=ηnηmηdh1-h1′,s()/h3,s-h2m()槡-1(1)2.2循環(huán)部件模型模型計(jì)算假設(shè)條件如下:①系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行工況;②熱交換器及管路與外界無熱量交換;③制冷劑在節(jié)流閥中的節(jié)流是等焓過程;④工質(zhì)在管路系統(tǒng)及各部件中的流動壓力損失忽略不計(jì);⑤氣液分離器底部出口液體為飽和液體,氣液分離器頂部出口氣體為飽和蒸氣;從第二氣液分離器頂部流出的富含低沸點(diǎn)組分的氣態(tài)制冷劑經(jīng)第二冷凝蒸發(fā)器冷凝為飽和液體;蒸發(fā)器出口的制冷劑為飽和蒸氣;⑥蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度為蒸發(fā)器入口制冷劑的溫度,冷凝器的冷凝溫度為冷凝器出口制冷劑的溫度;⑦冷凝器、蒸發(fā)器、第一冷凝蒸發(fā)器和第二冷凝蒸發(fā)器均為逆流換熱器。在上述模型假設(shè)基礎(chǔ)上,基于能量守恒和質(zhì)量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中間溫度對混合工質(zhì)雙級分離式噴射制冷循環(huán)特性影響研究[J]. 談瑩瑩,王林,梁坤峰,白得坡. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(05)
本文編號:3244870
【文章來源】:化工學(xué)報(bào). 2016,67(S2)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程Fig.1Schematicdiagramofauto-cascadeejector
共沸混合工質(zhì)的一級分凝和二級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)的性能,通過對兩種循環(huán)的熱力學(xué)分析,研究了制冷劑組分、冷凝溫度和蒸發(fā)溫度改變時兩種循環(huán)的性能系數(shù)變化規(guī)律。選用的混合制冷劑高沸點(diǎn)組分R134a(標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-26.1℃)和低沸點(diǎn)組分R23(標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-80.1℃)標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)相差54℃,在分凝分離時組分較易分離,R23/R134a是傳統(tǒng)自復(fù)疊制冷循環(huán)中一種常用的雙元工質(zhì)。1R134a/R23自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程1.1一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)圖1、圖2分別為一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)的原理圖和壓焓圖。其工作原理如下:發(fā)生器中液態(tài)混合工質(zhì)R23/R134a經(jīng)加熱汽化為高壓飽和狀態(tài)蒸氣進(jìn)入噴射器引射蒸發(fā)冷凝器低壓側(cè)出口的低壓混合工質(zhì)蒸氣,在噴射器出口成為中間壓力狀態(tài)蒸氣進(jìn)入冷凝器,被部分冷凝后的制冷劑進(jìn)入氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣相和液相分離,氣液分離器底部液相制冷劑分為兩路,一路經(jīng)工質(zhì)泵加壓后進(jìn)入發(fā)生器,另一路經(jīng)第一節(jié)流閥節(jié)流降壓成較低溫度工質(zhì);從氣液分離器頂部流出的富R23蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器高壓側(cè)被來自第一節(jié)流閥和蒸發(fā)器出口的圖1一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程Fig.1Schematicdiagramofauto-cascadeejectorrefrigerationcyclewithone-stepdephlegmation1,2,3(31,32),4,…,10—importandexportstatusofvariouscomponents圖2一級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)壓焓圖Fig.2P-hdiagramofauto-cascadeeject
圖3二級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)流程Fig.3Schematicdiagramofauto-cascadeejectorrefrigerationcyclewithtwo-stepdephlegmation1′,2′,3′(31′,32′),4(41′,42′),5′,…,14′—importandexportstatusofvariouscomponents圖4二級分凝自復(fù)疊噴射制冷循環(huán)壓焓圖Fig.4P-hdiagramofauto-cascadeejectorrefrigerationcyclewithtwo-stepdephlegmation2理論分析與計(jì)算2.1噴射器模型基于一維穩(wěn)壓混合理論[19-20],將質(zhì)量、能量和動量守恒方程應(yīng)用于噴射器,得到噴射系數(shù)μ的計(jì)算公式μ=ηnηmηdh1-h1′,s()/h3,s-h2m()槡-1(1)2.2循環(huán)部件模型模型計(jì)算假設(shè)條件如下:①系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行工況;②熱交換器及管路與外界無熱量交換;③制冷劑在節(jié)流閥中的節(jié)流是等焓過程;④工質(zhì)在管路系統(tǒng)及各部件中的流動壓力損失忽略不計(jì);⑤氣液分離器底部出口液體為飽和液體,氣液分離器頂部出口氣體為飽和蒸氣;從第二氣液分離器頂部流出的富含低沸點(diǎn)組分的氣態(tài)制冷劑經(jīng)第二冷凝蒸發(fā)器冷凝為飽和液體;蒸發(fā)器出口的制冷劑為飽和蒸氣;⑥蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度為蒸發(fā)器入口制冷劑的溫度,冷凝器的冷凝溫度為冷凝器出口制冷劑的溫度;⑦冷凝器、蒸發(fā)器、第一冷凝蒸發(fā)器和第二冷凝蒸發(fā)器均為逆流換熱器。在上述模型假設(shè)基礎(chǔ)上,基于能量守恒和質(zhì)量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中間溫度對混合工質(zhì)雙級分離式噴射制冷循環(huán)特性影響研究[J]. 談瑩瑩,王林,梁坤峰,白得坡. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(05)
本文編號:3244870
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