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三元非共沸工质自动复叠低温设备的研制

刘卫党  
【摘要】:自动复叠制冷是低温装置制冷的一种有效方法。本文研制的三元非共沸混合工质低温装置采用单机压缩机驱动,利用三元混合工质作为制冷剂。它利用混合制冷剂各组元的沸点不同,通过一系列装置的传热、传质交换进行气液分离,得到液态低温组元从而达到用一台单级压缩机制取较低蒸发温度的目的。 本文工作是设计研制一台自动复叠式制冷机组,使得低温保存箱的温度控制在-80℃温区。在理论计算和优化设计的基础上,主要用实验的方法对-80℃温区自动复叠制冷系统展开进一步研究,进行混合工质组元的配比和分离系统的优化,使得制冷机组能够长时间稳定而高效的运行。主要内容如下: 1.综述了制冷行业的发展过程及国内、外发展现状,并指出自动复叠制冷系统运用在低温制冷机组中的研究价值及研究趋势。 2.搭建了一个自主设计、制造的低温制冷装置,并通过实验发现了制冷机组存在的问题加以解决。 3.选取了适当的混合制冷剂的各组元,并进行了热力计算,得出了各组元的最佳配比,使得制冷机的运行压比降到了合适的范围,保证了压缩机的使用寿命。 4.改进了非共沸混合制冷工质的分离方法,在30天连续无故障开停机运行可靠实验中获得了很好的气液分离的效果,使得分离效率达到80%以上,较理想的达到了预先设定的温度。 本文从实验的角度出发,对新设计制造的单级压缩三种非共沸工质的制冷机组的性能进行研究,得出该机组降至最优温度时所对应各分离器的温度、压力值。系统的制冷工艺方法,机组构件设计及选用,理论和实验分析对自动复叠制冷装置的设计和制造具有借鉴和参考的价值。


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