环保型多元混合工质在小型低温装置上的应用.pdfVIP

82 FLUID MACHINERY Vo1．43，No．6，2015 文章编号： 1005—0329(2015)06—0082—05 环保型多元混合工质在小型低温装置上的应用 屈 岩，王 芳，孟照峰，赵亚乐，李 堂，王 瑜，张振亚 (上海理工大学，上海 200093) 摘 要： 采用低 GWP和零ODP的环保型多元混合工质(R50，R1150，R290，R600a，N)，对回热式单级压缩节流制冷循 环进行系统设计与优化。在带预冷的回热式单级压缩节流制冷循环中，利用N1ST—REFPROP8．0物性分析软件，对混合 工质热力性质进行模拟计算。通过热力学分析和2种优选配比下系统的主要性能参数 (压缩机吸排气温度、压力 ，低温 桶内温度)对比试验测试，得到了组分最佳配比N：CH ：CH ：CH：iCH。=32：20：12：20：16，系统运行75min左右可达 到最低制冷温度 170K左右，实现带预冷的环保型多元混合工质在小型低温装置系统的稳定运行。 关键词：环保型多元混合工质；回热式单级节流制冷循环；最佳配比；炯效率分析；性能优化 中图分类号： TH137；TB61 文献标志码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．06．018 ApplicationofEnvironmentallyM ultivariateM ixed Refrigerantsin SmallCryogenicDevice QUYan，WANGFang，MENGZhao-feng，ZHAOYa—le，LITang，WANGYu，ZHANGZhen—ya (UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China) Abstract： UsingalowG andzeroODPmixtureenvironmentalrefrlgerats(R50，R1150，R290，R600a，N2)，thethermal throttlingsingle—stagecompressioncyclesystem wasdesignedandoptimized．ByusingofNIST—REFPROP8．0prope~yanaly— sissoftwareistosimulatethemixturerefrigerants．Bythermodynamicanalysisandthecomparativeexperimentaltestsofthetwo ratiosofthemainperformanceparametersofthesystem (thetemperatureandpressureofthecompressor，thechangeoftempera— tureinbarrelwithdifferentratios)，obtainedthebestratioN2：R50：Rl150：R290：R600a=32：20：12：20：16，thesystemcan reachtheminimum coolingtemperatureof 170K at75minutes，achievedstableoperationofenvironmentallymultivariatemixed refrigerantsinsmallcryogenicdevice． Keywords： environmental refrigerantmixtures；regenerativesingle—stagethrottlingrefrigerationcycle；bestratio；exergyeffi— ciencyanalysis；performanceoptimization 1 前言 制冷系统具有结构简单，运行可靠等优点。通过 选择合适的工质组分，可以使系统适应于更加广 普冷技术在 200K以上实现低温的方式多采 泛的温区，并具有较高的热力学效率 J。混合工 用机械制冷 j，而在200～150K温区甚至更低的