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多元混合工质自动充注装置的研制

苏健  
【摘要】:自复叠制冷系统使用单级油润滑压缩机,具有结构简单、低温端无运动部件的特点,在—40℃~—160℃广阔的温区都有较高的效率,在低温电子、低温医学、冷冻干燥、气体液化领域具有良好应用前景。 工质成份的优化对自复叠制冷系统至关重要,好的配比可以改善回热器高低压水当量匹配特性,使回热器的传热状况明显改善,大大减少回热过程和节流过程的不可逆损失,使系统性能明显改善。优化手段有数值模拟和实验等两种。由于多元混合工质的物性数据缺乏,使得数值模拟优化得到的结果与实际情况差别较大。目前,自复叠制冷系统工质成份的优化还是以实验为主。由于不同流程形式、不同应用场合的系统差别大,系统可调变量多,使得充注工质的优化过程费时费力。为了提高自复叠制冷系统的调试效率,本文设计了一套多元混合工质自动充注装置,并在自复叠制冷系统试验台上进行了工质的自动优化实验研究。论文主要进行了如下工作: 1.总结了国内外有关制冷剂充注装置和自复叠制冷系统工质优化的研究进展。 2.设计了一套多元混合工质制冷剂的自动充注装置,保证自复叠系统工质优化过程中制冷剂精确可控的加入,避免手动调试给充注过程带来干扰。 3.结合自动充注装置,在现有自复叠制冷装置上进行了三元、四元工质的充注实验研究,建立不同沸点工质成份对系统运行的影响规律。4.进行了三元工质R50/R23/R600a和四元工质R50/R23/R600a/R1150在不同起始充注量下的优化实验,发现在不同的起始充注量下都可以达到相近的优化充注量,四元工质优化实验,得到的系统效率比采用三元工质时提高8-12%。


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