以氟乙烷为主要成分的三种制冷剂循环性能研究

【摘要】：制冷剂是制冷机中的工作介质,制冷空调设备都是通过制冷剂在系统各部件中的循环流动以及制冷剂自身热力状态的变化,达到从低温热源吸热而向高温热源放热的目的。可见,制冷剂或制冷工质的选择对制冷循环及制冷机的设计、运行及性能都有着重大的影响。 制冷剂经过近两百年的发展,时至今日,人们关注的已不仅仅是其制冷效果的好坏,还有其对生态环境的影响。臭氧层破坏、全球气候变暖等环境问题的出现,使得替代制冷剂的研究重新成为制冷空调行业的又一热点课题之一。为此,本文开展了以氟乙烷(HFC-161)为主要组份的新型制冷剂循环性能研究,其主要内容有： 1)综述了HCFC-22制冷剂的替代研究现状,并根据HFC-161的优势提出将HFC-161作为替代制冷剂用于小型制冷系统中。基于此,从理论分析与循环性能实验装置上分别对制冷剂HFC-16、HFC-32、HFC-410A进行了理论和实验对比研究。结果表明,在相同工况下,采用HFC-161所获得的COP比采用HFC-32、HFC-410A所获得的COP高,前者所获得的排气温度低于后者,环境性能更优越,可以作为HCFC-22的替代物使用。 2)综述了汽车空调制冷剂替代的研究现状,提出了用混合制冷剂HFC-161+HFC-134a替代HFC-134a用于汽车空调中的思路。基于此,首先通过理论计算及其它综合因素的综合考虑,确定了混合制冷剂较为理想的配比。在此基础上,从理论分析与循环性能实验装置上对混合制冷剂HFC-161+HFC-134a、 HFC-134进行了理论与实验研究。研究结果表明,新提出的混合制冷剂性能与HFC-134a'性能相当,制冷量更高,环境性能更好,具有替代HFC-134a的潜力。 3)综述了冷库中制冷剂替代的研究现状,在原有研究的基础上提出了用新配比下的混合制冷剂HFC-161+HFC-125+HFC-143a作为替代HFC-404A的思路。在此基础上,通过理论分析与实验研究对所提出的新配比下的新型混合制冷剂HFC-161+HFC-125+HFC-143a与HFC-404A的循环性能进行了理论分析与实验研究。研究结果表明,新配比下的混合制冷剂HFC-161+HFC-125+HFC-143a的性能要比HFC-404A优越,环境性能更好,安全,可以作为HFC-404A潜有力的替代制冷剂。