制冷工质二氧化碳、氨的研究

 时间:2020-04-22     浏览:1,140 次     分享

CO2属于天然工质,常温下是一种无色、无味的气体。作为制冷工质,CO2具有很多优势:CO2的ODP为0,GWP为1远远小于CFCs和HFCs;CO2的蒸发潜热大,单位容积制冷量高(0℃时达到22.6MJ/H13),约为传统制冷剂的5~8倍;在低温时CO2的运动粘度很小,导热系数髙。CO2化学性质稳定,无毒,不可燃,不易分解。但是,CO2也有着明显的缺点:CO2的临界温度(31.1℃)较低,临界压力较高(7.37MPa)。

当采用跨临界循环时,CO2制冷系统的工作压力可以达到10MPa,这给系统及部件的承压能力带来了巨大的挑战。见13与(:02同属于天然工质,其主要的优点为:氨的ODP=0,GWP=0;工作压力适中,常温下冷凝压力小于1.5MPa;氨与水可以任何比例相互溶解,在制冷系统中不会引起结冰而堵塞管道道路。但是,NH3制冷剂具有强烈的刺激性臭味,有毒对铜及铜合金(磷青铜除外)具有腐蚀作用。氨还存在:有毒、可燃、绝热指数较高、难溶于润滑油等明显缺点。在CO2/nh3复叠式制冷系统中,制冷过程由两个制冷循环组成:高温循环和低温循环。

高温循环其内部制冷工质为nh3,低温循环其内部制冷工质为CO2。利用高温循环内制冷剂nh3的蒸发用来为低温循环制冷剂提供冷量,两部分之间利用蒸发冷凝器来实现传热。在不考虑回热器的情况下,CO2/nh3复叠式制冷系统的理论循环流程件为CO2/NH3复叠式系统1GP/H,其中制冷工质为CO2。低温循环的冷凝过程和高温循环的蒸发过程在蒸发冷凝器中进行,因此高温循环的蒸发热量等于低温循环的冷凝热量,且传热温差为5℃~8℃

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