加過(guò)冷裝置的以R245fa為工質(zhì)的中高溫?zé)岜脤?shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 21:13
熱泵是一種將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置,由于熱泵技術(shù)高效節(jié)能、成熟穩(wěn)定的特點(diǎn),熱泵在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。而熱泵技術(shù)更廣泛的發(fā)展是高溫化和高效化,熱泵供熱溫度的提高可以適用于更多的應(yīng)用熱利用場(chǎng)合并且能夠回收較高溫度的余熱資源。本文在原有以R245fa為工質(zhì)的中高溫?zé)岜玫幕A(chǔ)上,提出了一種加過(guò)冷裝置的以R245fa為工質(zhì)的中高溫?zé)岜孟到y(tǒng),并對(duì)其不同過(guò)冷面積充注量、循環(huán)性能做了研究。首先,選擇了七種常用的高溫?zé)岜霉べ|(zhì),在蒸發(fā)溫度40℃、冷凝溫度65℃-95℃、節(jié)流后干度0.15條件下,進(jìn)行了包括冷凝壓力、排氣溫度、單位容積制熱量、壓縮比、熱利用系數(shù)等過(guò)冷循環(huán)性能的研究。從理論計(jì)算角度分析了過(guò)冷對(duì)高溫?zé)岜眯阅艿挠绊?為制冷劑的選擇提供理論指導(dǎo)。經(jīng)過(guò)理論分析后,以R245fa為循環(huán)工質(zhì),對(duì)加過(guò)冷器的中高溫?zé)岜眠M(jìn)行了研究。首先進(jìn)行了不同過(guò)冷面積下制冷劑最佳充注量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),過(guò)冷器面積A、過(guò)冷器面積B、全過(guò)冷器面積的最佳充注量依次為:1150g-1200g、1250g和1300g-1350g;緊接著,在最佳充注量條件下,實(shí)驗(yàn)研究了過(guò)冷對(duì)以R245fa為工質(zhì)中高溫?zé)岜迷诓煌瑓?shù)...
【文章來(lái)源】:天津商業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單級(jí)壓縮熱泵制熱的過(guò)冷循環(huán)圖
第二章中高溫?zé)岜眠^(guò)冷循環(huán)的理論研究11狀態(tài)方程和擴(kuò)展的對(duì)應(yīng)狀態(tài)(ECS)(Extendcorrespondingstates(ECS)model)模型。計(jì)算混合工質(zhì)時(shí)結(jié)合混合規(guī)則與亥姆霍茲能量狀態(tài)方程(EquationsofstateexplicitinHelmholtz),它使用偏離函數(shù)來(lái)說(shuō)明與理想混合的偏離。粘度和熱導(dǎo)率可通過(guò)特定于流體的相關(guān)性,ECS方法或某些情況下的摩擦理論方法進(jìn)行建模。REFPROP目前被認(rèn)為是一種計(jì)算準(zhǔn)確的國(guó)際權(quán)威軟件。如圖2-2所示是REFPROP軟件的計(jì)算界面。圖2-2REFPROP軟件的計(jì)算界面Fig2-2CalculationinterfaceofREFPROPsoftware2.4.2Helmholtz能量狀態(tài)方程Helmholtz能量狀態(tài)方程是一個(gè)與波動(dòng)有關(guān)的能量方程,在物理學(xué)、地震學(xué)以及聲學(xué)相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用較多,而在REFPROPversion6.0版本中開(kāi)始應(yīng)用。其無(wú)量綱通式如下所示:其中式(2.3),a代表比自由能,Tc/T,c/。0和1分別用來(lái)表示理想氣體部分和實(shí)際氣體部分。2.4.3ECS模型方程ECS模型方程是一種用來(lái)計(jì)算混合工質(zhì)熱力學(xué)狀態(tài)的模型方程。,,,10RTa(2.3)
第二章中高溫?zé)岜眠^(guò)冷循環(huán)的理論研究15圖2-3冷凝壓力與冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-3Therelationshipbetweencondensingpressureandcondensingtemperature圖2-4排氣溫度與冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-4Therelationshipbetweenexhausttemperatureandcondensationtemperature壓比變化:在理論循環(huán)中,由于系統(tǒng)蒸發(fā)壓力和吸氣過(guò)熱度不發(fā)生變化,系統(tǒng)的吸氣比容不發(fā)生變化,因此對(duì)蒸發(fā)壓力不做討論。如圖2-5所示,是在蒸發(fā)溫度為40℃,不同工質(zhì)熱泵過(guò)冷中壓比隨冷凝溫度的變化趨勢(shì)。所選七種工質(zhì)的整體變化趨勢(shì)相同,冷凝壓力與壓比成正相關(guān)關(guān)系。其中工質(zhì)R123整體的壓比較高,在冷凝溫度達(dá)到95℃時(shí),壓比達(dá)到4.5。工質(zhì)R134a與工質(zhì)R152a在所選的七種工質(zhì)中,壓比水平相對(duì)較低。在工質(zhì)的實(shí)際循環(huán)中,壓比會(huì)影響壓縮機(jī)進(jìn)口比容以及循環(huán)熱效率。高溫?zé)岜霉べ|(zhì)的選取也應(yīng)考慮壓縮比的大校圖2-5壓比于冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-5Therelationshipbetweenpressureratioandcondensationtemperature圖2-6過(guò)冷度與冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-6Therelationshipbetweensubcoolingandcondensationtemperature過(guò)冷度變化:如圖2-6所示,是在蒸發(fā)溫度為40℃,工質(zhì)節(jié)流后干度0.15條件下,不同工質(zhì)過(guò)冷循環(huán)中過(guò)冷度隨冷凝溫度的變化。由P-h圖可知,在定蒸發(fā)溫度情
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)工業(yè)余熱回收利用技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 路哲. 裝備制造技術(shù). 2019(12)
[2]鋼鐵工業(yè)余熱回收技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 石崢,周華鑫,覃皓,馮乾. 科技風(fēng). 2019(25)
[3]淺析熱泵熱水器的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊裔. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(20)
[4]兩種自然冷源過(guò)冷對(duì)熱泵制熱性能影響的對(duì)比[J]. 黃成達(dá),許樹(shù)學(xué),馬國(guó)遠(yuǎn),王偉. 制冷學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)R13I1/R290/R600a替代R134a的理論研究[J]. 向璨,常華偉,段晨,文科,舒水明. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(10)
[6]低溫工業(yè)余熱綜合利用[J]. 余龍清,馬鋒,胡學(xué)偉. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(04)
[7]采用熱泵的低溫多效海水淡化系統(tǒng)能耗研究[J]. 孫天宇,任建興,張健,王慶陽(yáng). 熱力發(fā)電. 2015(03)
[8]高溫水源熱泵在酸奶生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J]. 董明,周鵬,劉純鑫,賈復(fù)生. 節(jié)能與環(huán)保. 2014(01)
[9]兩種中高溫?zé)岜米匀还べ|(zhì)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 潘利生,王懷信,陳晨,陳清瑩. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]機(jī)械壓汽蒸餾海水淡化技術(shù)的研究和發(fā)展?fàn)顩r[J]. 劉鵬,王永青. 機(jī)電技術(shù). 2011(04)
博士論文
[1]自然冷源過(guò)冷對(duì)熱泵制熱性能影響的機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究[D]. Hoang Thanh Dat.北京工業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]以R245fa為工質(zhì)的高溫水源熱泵樣機(jī)研制及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊金文.青島理工大學(xué) 2018
[2]中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 田富寬.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[3]5匹空氣源高溫?zé)岜美碚撆c實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張曉艷.華中科技大學(xué) 2012
[4]新型中高溫?zé)岜霉べ|(zhì)及其熱力性能的研究[D]. 劉世杰.集美大學(xué) 2011
[5]中高溫?zé)岜米匀还べ|(zhì)的理論與實(shí)驗(yàn)循環(huán)性能研究[D]. 陳晨.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):3304385
【文章來(lái)源】:天津商業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單級(jí)壓縮熱泵制熱的過(guò)冷循環(huán)圖
第二章中高溫?zé)岜眠^(guò)冷循環(huán)的理論研究11狀態(tài)方程和擴(kuò)展的對(duì)應(yīng)狀態(tài)(ECS)(Extendcorrespondingstates(ECS)model)模型。計(jì)算混合工質(zhì)時(shí)結(jié)合混合規(guī)則與亥姆霍茲能量狀態(tài)方程(EquationsofstateexplicitinHelmholtz),它使用偏離函數(shù)來(lái)說(shuō)明與理想混合的偏離。粘度和熱導(dǎo)率可通過(guò)特定于流體的相關(guān)性,ECS方法或某些情況下的摩擦理論方法進(jìn)行建模。REFPROP目前被認(rèn)為是一種計(jì)算準(zhǔn)確的國(guó)際權(quán)威軟件。如圖2-2所示是REFPROP軟件的計(jì)算界面。圖2-2REFPROP軟件的計(jì)算界面Fig2-2CalculationinterfaceofREFPROPsoftware2.4.2Helmholtz能量狀態(tài)方程Helmholtz能量狀態(tài)方程是一個(gè)與波動(dòng)有關(guān)的能量方程,在物理學(xué)、地震學(xué)以及聲學(xué)相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用較多,而在REFPROPversion6.0版本中開(kāi)始應(yīng)用。其無(wú)量綱通式如下所示:其中式(2.3),a代表比自由能,Tc/T,c/。0和1分別用來(lái)表示理想氣體部分和實(shí)際氣體部分。2.4.3ECS模型方程ECS模型方程是一種用來(lái)計(jì)算混合工質(zhì)熱力學(xué)狀態(tài)的模型方程。,,,10RTa(2.3)
第二章中高溫?zé)岜眠^(guò)冷循環(huán)的理論研究15圖2-3冷凝壓力與冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-3Therelationshipbetweencondensingpressureandcondensingtemperature圖2-4排氣溫度與冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-4Therelationshipbetweenexhausttemperatureandcondensationtemperature壓比變化:在理論循環(huán)中,由于系統(tǒng)蒸發(fā)壓力和吸氣過(guò)熱度不發(fā)生變化,系統(tǒng)的吸氣比容不發(fā)生變化,因此對(duì)蒸發(fā)壓力不做討論。如圖2-5所示,是在蒸發(fā)溫度為40℃,不同工質(zhì)熱泵過(guò)冷中壓比隨冷凝溫度的變化趨勢(shì)。所選七種工質(zhì)的整體變化趨勢(shì)相同,冷凝壓力與壓比成正相關(guān)關(guān)系。其中工質(zhì)R123整體的壓比較高,在冷凝溫度達(dá)到95℃時(shí),壓比達(dá)到4.5。工質(zhì)R134a與工質(zhì)R152a在所選的七種工質(zhì)中,壓比水平相對(duì)較低。在工質(zhì)的實(shí)際循環(huán)中,壓比會(huì)影響壓縮機(jī)進(jìn)口比容以及循環(huán)熱效率。高溫?zé)岜霉べ|(zhì)的選取也應(yīng)考慮壓縮比的大校圖2-5壓比于冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-5Therelationshipbetweenpressureratioandcondensationtemperature圖2-6過(guò)冷度與冷凝溫度的變化關(guān)系Fig2-6Therelationshipbetweensubcoolingandcondensationtemperature過(guò)冷度變化:如圖2-6所示,是在蒸發(fā)溫度為40℃,工質(zhì)節(jié)流后干度0.15條件下,不同工質(zhì)過(guò)冷循環(huán)中過(guò)冷度隨冷凝溫度的變化。由P-h圖可知,在定蒸發(fā)溫度情
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)工業(yè)余熱回收利用技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 路哲. 裝備制造技術(shù). 2019(12)
[2]鋼鐵工業(yè)余熱回收技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 石崢,周華鑫,覃皓,馮乾. 科技風(fēng). 2019(25)
[3]淺析熱泵熱水器的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊裔. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(20)
[4]兩種自然冷源過(guò)冷對(duì)熱泵制熱性能影響的對(duì)比[J]. 黃成達(dá),許樹(shù)學(xué),馬國(guó)遠(yuǎn),王偉. 制冷學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)R13I1/R290/R600a替代R134a的理論研究[J]. 向璨,常華偉,段晨,文科,舒水明. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(10)
[6]低溫工業(yè)余熱綜合利用[J]. 余龍清,馬鋒,胡學(xué)偉. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(04)
[7]采用熱泵的低溫多效海水淡化系統(tǒng)能耗研究[J]. 孫天宇,任建興,張健,王慶陽(yáng). 熱力發(fā)電. 2015(03)
[8]高溫水源熱泵在酸奶生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J]. 董明,周鵬,劉純鑫,賈復(fù)生. 節(jié)能與環(huán)保. 2014(01)
[9]兩種中高溫?zé)岜米匀还べ|(zhì)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 潘利生,王懷信,陳晨,陳清瑩. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]機(jī)械壓汽蒸餾海水淡化技術(shù)的研究和發(fā)展?fàn)顩r[J]. 劉鵬,王永青. 機(jī)電技術(shù). 2011(04)
博士論文
[1]自然冷源過(guò)冷對(duì)熱泵制熱性能影響的機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究[D]. Hoang Thanh Dat.北京工業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]以R245fa為工質(zhì)的高溫水源熱泵樣機(jī)研制及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊金文.青島理工大學(xué) 2018
[2]中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 田富寬.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[3]5匹空氣源高溫?zé)岜美碚撆c實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張曉艷.華中科技大學(xué) 2012
[4]新型中高溫?zé)岜霉べ|(zhì)及其熱力性能的研究[D]. 劉世杰.集美大學(xué) 2011
[5]中高溫?zé)岜米匀还べ|(zhì)的理論與實(shí)驗(yàn)循環(huán)性能研究[D]. 陳晨.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):3304385
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