冷凝式油气回收系统设计研究

设计了一种冷凝式油气回收系统,其制冷系统由单级压缩预冷单元与单级压缩2级自动复叠单元复叠而成。应用物性软件REFPROP对混合制冷剂的性质进行分析,应用大型通用流程模拟软件对油气负荷及制冷流程进行了模拟计算,研究了非共沸混合制冷剂配比变化对自动复叠单元压缩机性能的影响;通过对系统的模拟运行,研究了该冷凝式油气回收系统的工作性能,分析了冷凝温度对油气回收率和尾气油气含量的影响;在系统分析和模拟研究的基础上,为冷凝式油气回收系统关键设计参数选择提供了理论依据。     

NH3/CO和R507/CO2复叠式制冷系统性能模拟分析

建立了NH_3/CO_2和R507/CO_2复叠式制冷系统热力学模型,并改变冷凝蒸发器换热温差、低温级蒸发温度和高温级冷凝温度来研究两种系统的性能。结果表明,冷凝蒸发器换热温差对R507/CO_2复叠式制冷系统效率影响更大,相同工况下,R507/CO_2复叠式制冷系统的COP略低于NH_3/CO_2复叠式制冷系统,但R507/CO_2复叠式制冷系统随低温级蒸发温度升高的增长速率较大,随高温级冷凝温度增长而降低的速率较小,且R507制冷剂比NH_3制冷剂更加安全,可以通过降低冷凝蒸发器换热温差,提高低温级蒸发温度,降低高温级冷凝温度的方法来提高复叠式制冷系统COP。     

双热源型复叠式高温热泵系统性能研究

设计了以热源型冷凝蒸发器为核心部件的双热源复叠式高温热泵系统,该复叠式高温热泵系统能够同时对中、低温两种热源进行复合利用。搭建了试验台,按照国家标准规定的高温热泵的额定供热工况对系统性能进行了实验研究。研究结果表明,低温热源工况不变时,随着中温热源进口温度、流量的升高,复叠式高温热泵系统性能均呈升高趋势,但与中温热源流量的升高相比,中温热源进口温度的升高对复叠式高温热泵系统性能的改善程度较大,为复叠式高温热泵技术的高效化提供了借鉴作用。     

冷凝法甲苯回收系统性能研究与优化

基于已有典型工业挥发性有机物甲苯设计的一套冷凝法回收系统,对其进行数值模拟和优化设计。运用物性软件REFPROP对甲苯负荷及制冷系统性能进行了模拟。通过对系统的模拟计算,研究了冷却级蒸发温度、冷凝温度以及甲苯混合气体入口温度对该冷凝法甲苯回收系统的性能影响,并针对冷却级温度影响进行了经济性分析。在此基础上,提出了冷量回收的优化方案,并与原有方案进行了对比分析,为进一步优化设计提供了理论依据。优化结果表明:系统预冷级负荷降低69.6%,系统的能耗降低38.9%,COP增大61.4%,压缩机排气温度下降7.7℃。     

带引射器的R744/R717复叠式制冷系统的热力学分析

在R744/R717复叠式制冷系统中加入了引射器来回收膨胀功,并根据热力学第一定律建立分析模型。研究了中间冷凝温度、冷凝温度、蒸发温度和引射器组件效率对COP的影响。发现存在一个最佳中间冷凝温度使得系统COP达到最大值;在给定的条件下,与传统的复叠式制冷系统相比,带引射器的复叠式制冷系统的COP提高了6.4%~7.8%,并且引射器组件的效率越高,制冷系统的COP提升越明显。     

蒸发温度和压缩机频率对复叠式制冷系统的影响研究

为扩展复叠式制冷系统在普冷领域的应用范围,本文设计一套小型变流量复叠式制冷系统,通过模拟和实验研究了蒸发温度t_e、低温级压缩机频率等参数变化对系统性能COP的影响。结果表明,保持冷凝温度40℃不变、在-34～-30℃范围内调节蒸发温度,蒸发温度升高,系统COP增大,低温级功耗降低;在50～65 Hz范围内调节低温级压缩机频率变化,随着频率的增大,COP先增大后减小,不同频率下对应不同的电子膨胀阀开度,使系统效率达到最佳。     

R1270/CO_2复叠式制冷系统热力学分析

针对R1270/CO_2复叠式制冷系统,通过能量及分析的方法,分析了低温级冷凝温度、系统蒸发温度、系统冷凝温度以及冷凝蒸发器传热温差对系统COP、损I和质量流量的影响。分析结果表明,在其他变量一定的条件下,存在确定的低温级冷凝温度使系统COP最大,总损最小;适当的升高系统蒸发温度和降低系统冷凝温度,以及减小冷凝蒸发器传热温差,可以增大系统COP和降低损;R1270高温级部件和冷凝蒸发器的损占总损比例较大,需对其进行重点优化。降低低温级冷凝温度和系统冷凝温度,提高系统蒸发温度可以减少系统中R1270的充注量。     

一种新型自复叠制冷循环特性研究

提出一种新型自复叠制冷循环,通过设置喷射器,利用高压高沸点液态制冷剂引射低压低沸点气态制冷剂,充分回收高沸点组分的节流损失,提高压缩机吸气口处低沸点组分的吸气压力并获取更低制冷温度。建立了组成系统部件热力学数学模型,分析了冷凝温度、混合工质配比和压缩比等参数对传统自复叠制冷循环和新型自复叠制冷循环的工作特性影响。研究表明,新型自复叠制冷循环制冷效率与传统自复叠制冷循环相当,但前者所获得制冷温度比后者所获得制冷温度可降低约10～20℃     

不同中温制冷剂的CO2复叠制冷系统性能研究

针对NH_3/CO_2复叠系统的安全风险较大,R507、R404A等中温制冷剂的CO_2复叠系统GWP高等问题,提出了R449A/CO_2复叠制冷系统,采用容量调节精准、效率高的数码涡旋技术,分析不同冷媒的低温级蒸发温度、低温级冷凝温度、中间换热温差、高温级冷凝温度等因素对系统性能的影响。结果表明:在相同低温级蒸发温度下,R449A复叠系统EER要高于R404A与R507两种制冷剂,且随着蒸发温度的升高,EER的增长幅度相对也更大;随低温级冷凝温度的升高,R449A复叠系统能效比较R404A与R507高3%左右;在相同中间换热温差下,R449A的系统EER相比于R404A复叠系统提升约2%;R449A系统在冷凝温度较低时表现出的系统性能更为优越,在冷凝温度为30℃时,系统EER与R404A、R507系统相比提升2.8%。     

R22、R134a在五级自动复叠制冷系统中的应用比较研究

对于多级自动复叠制冷系统,混合制冷剂的选取和组分配比具有很大的影响作用。分别采用R22/R23/R14/R740/R728和R134a/R23/R14/R740/R728两组混合制冷剂应用于五级自动复叠系统,对系统高温级制冷剂R22与R134a进行理论分析和对比实验研究,研究结果表明采用R134a更能有效控制系统排气温度,获取了更低的制冷温度。     

无回热混合制冷剂循环(MRC)液化天然气流程的系统模拟

针对混合制冷循环液化天然气流程的热力学研究进行流程的系统模拟。系统介绍了第一个多股换热器前高低压制冷剂之间不进行回热的典型混合制冷循环液化天然气流程的计算方法;指出了进行此类流程计算时应注意的事项:针对特定的参数进行了全流程的模拟,得到了流程各节点压力、温度、焓、熵、汽液两相流量、总流量、汽液两相摩尔分率;同时得到了流程中压缩机耗功、丙烷预冷量、制冷剂流量、各换热器的换热量等表示流程性能的参数     

Performance of a Single-Family Heat Pump at Different Working Conditions Using Small Quantity of Propane as Refrigerant

The performance of a domestic heat pump that uses a low quantity of propane as refrigerant has been experimentally investigated. The heat pump consists of two minichannel aluminium heat exchangers, a scroll compressor, and an electronic expansion valve. It was charged with the minimum amount of refrigerant propane required for the stable operation of the heat pump without permitting refrigerant vapor into the expansion valve at incoming heat source fluid temperature to the evaporator of +10°C. The inlet temperature of the heat source fluid passing through the evaporator was varied from +10°C to ?10°C while holding the condensing temperature constant at 35°C, 40°C, 50°C, and 60°C, respectively. The minimum refrigerant charges required at above-tested condensing temperatures were found to decrease when the condensing temperature increased and were recorded as 230 g, 224 g, 215 g, and 205 g, respectively. The results confirm that a heat pump with 5 kW capacity can be designed with less than 200 g charge of refrigerant propane in the system. Due to the high solubility of propane in compressor lubrication oil, the amount of refrigerant which may escape rapidly in case of accident or leakage is less than 150 g.     

常规压缩机混合工质循环气体液化系统研究

小型混合工质低温气体液化系统具有结构简单紧凑、尺寸小型化、投资省、易撬装化、易操作、应用灵活、安全性好等优点,其驱动采用全封闭油润滑压缩机,为常规制冷部件,制造工艺成熟,可市场化采购,成本大大降低。文中介绍搭建的常规压缩机驱动的混合工质低温气体液化实验台,进行了多次实验,并对系统的降温特性、能耗、压缩机性能等进行了测试。实验测试结果表明,常规油润滑压缩机性能稳定、耐用可靠,作为低温气体液化系统的驱动动力是可行的。     

冷凝法油气回收技术与应用

油品在储运和销售过程中部分轻烃组分挥发进入大气,造成资源浪费和环境危害.油气回收既可实现油气污染治理又能产生可观的经济效益.结合中国油气储运和销售环节的现状以及相关技术的发展,对几种油气回收的方法进行了对比分析,认为采用多元工质复叠(或自复叠)制冷技术的冷凝法具有较好的经济性和可靠性.介绍了自主研发的冷凝式油气回收设备...     

水蒸气超高温热泵系统的实验研究

近年来以低温室效应(GWP)的制冷剂的蒸汽压缩式高温热泵一直是余热回收领域的研究热点.为获得更高的输出温度,本课题组搭建了一台采用自然工质水作为循环冷媒的超高温热泵样机并进行了实验测试.实验结果表明蒸发温度为80℃,冷凝温度从115℃升至145℃时,热泵的COP从4.88降至1.89.在85℃蒸发,117℃冷凝时,最高...     

制冷压缩机变工况性能仿真与试验研究

对小型制冷系统用全封闭活塞式压缩机建立稳态性能仿真模型,仿真值与试验值的误差范围在4%之内,在工程应用允许的误差范围之内,表明模型准确,可以满足系统仿真计算的需要。通过试验表明:在冷凝温度一定的情况下,压缩机的制冷剂流量、制冷量、功率、排气温度均随蒸发温度的升高呈线性增大;在蒸发温度一定的情况下,压缩机的制冷量随冷凝温度的升高呈线性减少,而压缩机的功率随冷凝温度的升高而增大,蒸发温度对压缩机性能的影响要远大于冷凝温度的影响。     

自复叠制冷系统内部参数的理论研究

以采用R23/R134 a二元混合工质为制冷剂的自复叠制冷系统为分析对象,借助数值模拟软件和焓-浓关系图,从理论上研究自复叠制冷系统冷凝温度(环境状态)、蒸发温度及循环运行浓度等内部参数的关系及对系统性能(COP)的影响。结果表明,在循环运行浓度不变条件下,蒸发温度变化对系统COP的影响要大于冷凝温度变化所产生的影响;而在冷凝温度和蒸发压力不变时,随着循环运行浓度的升高,冷凝压力升高,蒸发温度下降,单位制冷量基本不变,单位耗功量增幅明显,系统的COP下降。     

润滑油对基于制冷循环的喷雾冷却系统性能的影响

针对高功率固体激光器的散热需求,设计了一种基于制冷循环的喷雾冷却系统,并对其换热性能进行研究。由于制冷系统的压缩机需要润滑,冷却液中不可避免地会混有润滑油。润滑油会对冷却液的粘度、表面张力产生影响,并可能产生油膜,从而对冷却液的换热过程产生强化或抑制。因此,通过实验研究,分析了润滑油对喷雾冷却换热性能的影响。实验结果表明,冷却液中存在润滑油,会增大冷却液流经喷嘴过程中的阻力,减小流量,但根据本系统的应用情况,可以忽略;在低热流密度时,含有一定量的润滑油更有利于热源表面温度的均匀分布,高热流密度时,2%(质量分数)的含油量对温度分布不均的影响可以忽略;润滑油的存在可以提高临界热流密度,使得系统的散热能力得到提高,更有利于其在高功率固体激光器散热领域的应用。     

直冷电冰箱节能技术研究

设计出冷冻室高效蒸发器,采用横、竖盘管混排结构冷凝器及防凝露管节能设计,实施了双稳态电磁阀控制的高效制冷循环,分析并匹配了NBM III6Y高效压缩机,使用环保节能制冷剂HC-600 a,应用双重门封及门一体发泡技术,采用复合绝热体设计等措施,研制的BCD-188CHS电冰箱最大负荷日耗电0.39度,节能状态下达0.31度。能效等级达我国1级、欧洲A++级。回收期1.8年。     

HFC134a在太阳能喷射制冷系统中的性能分析

建立了系统热力学性能计算模型,分析了HFC134 a喷射系统的蒸发温度、喷嘴效率等参数对系统性能的影响。研究表明,冷凝温度改变对系统性能和喷射系数的影响大于蒸发温度的影响;混合效率每减小1%,系统COP减小5%左右;系统COP随蒸发温度的增而增,随冷凝温度的增而减。HFC134 a喷射系统设计时,尽量使蒸发温度在4—12℃,冷凝温度在30—36℃之间变化,该研究为HFC134 a在喷射系统中的设计和优化提供了技术支持。