化工学报 ›› 2023, Vol. 74 ›› Issue (S1): 213-222.DOI: 10.11949/0438-1157.20221631
谈莹莹(), 刘晓庆, 王林(), 黄鲤生, 李修真, 王占伟
收稿日期:
2022-11-16
修回日期:
2022-12-25
出版日期:
2023-06-05
发布日期:
2023-09-27
通讯作者:
王林
作者简介:
谈莹莹(1980—),女,博士,副教授,tyyhaust@163.com
基金资助:
Yingying TAN(), Xiaoqing LIU, Lin WANG(), Lisheng HUANG, Xiuzhen LI, Zhanwei WANG
Received:
2022-11-16
Revised:
2022-12-25
Online:
2023-06-05
Published:
2023-09-27
Contact:
Lin WANG
摘要:
搭建带分凝器的自复叠制冷循环实验台,采用环境友好非共沸混合工质R1150/R600a,通过实验分析了带分凝器的自复叠制冷循环和传统自复叠制冷循环在不同蒸发压力和组分配比下的开机动态特性。研究表明,随着蒸发压力降低,两种循环制冷温度均降低、排气压力均升高,带分凝器的自复叠制冷循环温降更大,蒸发器进口温度最低可达到-73.8℃;开机后,带分凝器的自复叠制冷循环更快达到稳定制冷温度,低温箱温降速率更快。R1150/R600a组分配比为0.3∶0.7时,蒸发器进口温度最低可达到-77.2℃,较传统循环低5.6℃。随着低沸点组分增大,两种循环降温速率更快,但压缩机的排气温度升高,带分凝器的自复叠制冷循环压缩机排气温度较传统自复叠制冷循环高25.0~36.0℃。
中图分类号:
谈莹莹, 刘晓庆, 王林, 黄鲤生, 李修真, 王占伟. R1150/R600a自复叠制冷循环开机动态特性实验研究[J]. 化工学报, 2023, 74(S1): 213-222.
Yingying TAN, Xiaoqing LIU, Lin WANG, Lisheng HUANG, Xiuzhen LI, Zhanwei WANG. Experimental study on startup dynamic characteristics of R1150/R600a auto-cascade refrigeration cycle[J]. CIESC Journal, 2023, 74(S1): 213-222.
设计参数 | 设计值 | 单位 | 设计参数 | 设计值 | 单位 |
---|---|---|---|---|---|
低沸点质量组分 | 40 | % | 冷凝器换热量 | 342 | W |
高沸点质量组分 | 60 | % | 蒸发器换热量 | 131 | W |
冷凝温度 | 30 | ℃ | 进口空气温度 | 20 | ℃ |
蒸发器进口温度 | -97.54 | ℃ | 出口空气温度 | 25 | ℃ |
蒸发器出口温度 | -80 | ℃ | 制冷剂质量流量 | 0.001 | kg/s |
表1 ARCD循环实验台设计参数
Table 1 Design parameters of experimental system for ARCD cycle
设计参数 | 设计值 | 单位 | 设计参数 | 设计值 | 单位 |
---|---|---|---|---|---|
低沸点质量组分 | 40 | % | 冷凝器换热量 | 342 | W |
高沸点质量组分 | 60 | % | 蒸发器换热量 | 131 | W |
冷凝温度 | 30 | ℃ | 进口空气温度 | 20 | ℃ |
蒸发器进口温度 | -97.54 | ℃ | 出口空气温度 | 25 | ℃ |
蒸发器出口温度 | -80 | ℃ | 制冷剂质量流量 | 0.001 | kg/s |
测量参数 | 测量仪器 | 精度 | 量程 | 误差 |
---|---|---|---|---|
质量分数 | Agilent7890B气相色谱仪 | — | — | 0.005 |
压力 | UNIK5000 | 0.1级 | 0~3.0 MPa | |
温度 | T型热电偶 | -250~350℃ |
表2 测量仪表与误差
Table 2 Instrument uncertainties
测量参数 | 测量仪器 | 精度 | 量程 | 误差 |
---|---|---|---|---|
质量分数 | Agilent7890B气相色谱仪 | — | — | 0.005 |
压力 | UNIK5000 | 0.1级 | 0~3.0 MPa | |
温度 | T型热电偶 | -250~350℃ |
图3 ARC循环中不同蒸发压力下箱内温度随时间的变化
Fig.3 Variation of temperature of low-temperature cabinet with running time under different evaporation pressure in ARC cycle
图5 ARC循环中不同蒸发压力下压缩机排气温度随时间的变化
Fig.5 Variation of discharge temperature of compressor with running time under different evaporation pressure in ARC cycle
图7 ARCD循环中不同蒸发压力下箱内温度随时间的变化
Fig.7 Variation of temperature of low-temperature cabinet with running time under different evaporation pressure in ARCD cycle
图8 ARCD循环中不同蒸发压力下压缩机排气压力随时间的变化
Fig.8 Variation of discharge pressure of compressor with running time under different evaporation pressure in ARCD cycle
图9 ARCD循环中不同蒸发压力下压缩机排气温度随时间的变化
Fig.9 Variation of discharge temperature of compressor with running time under different evaporation pressure in ARCD cycle
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