商用CO_2复叠式制冷机组安保冷源系统设计

【摘要】：CO2以其优良的热力和环保性能在商用制冷领域具有广泛的应用前景,提升CO2制冷系统安全性和可靠性是相关技术研究的重点之一。根据商用R134a/CO2复叠式制冷机组研发和冷链物流领域的应用需求,配套设计了安保冷源作为安保辅助装置。安保冷源系统通过C02储液器与制冷机组的低温级系统相连,其蒸发盘管设置在低温级CO2储液器内。安保冷源循环回路由压缩机、风冷冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发盘管构成。制冷机组在设备故障、停电等非常规条件下停机时,安保冷源即刻启动工作,维持低温级储液器内CO2液体温度在设定范围内波动,确保低温级循环回路的压力在安全范围内,并为复叠式制冷机组的快速启动提供条件。安保冷源具有环保、节能、安全、可靠等优点,能够根据储液器内温度变化做出快速启停响应。本课题组主要做了以下工作：(1)阐述了国内外CO2复叠式制冷机组的研究和应用状况,提出了为CO2复叠式制冷机组配备安保冷源的方案,解决了制冷机组停机时低温级循环回路压力升高的问题。(2)建立了C02储液器的换热模型,模拟分析了安保冷源在不同制冷制冷量情况下,C02热工参数的变化规律,结合能耗和可靠性因素优化设计了安保冷源的启／停比和制冷量。(3)根据安保冷源的设计制冷量,确定了安保冷源系统流程设计方案,对制冷循环进行了热力设计计算,对制冷设备和管路进行设计和选型。