低温热驱动喷射制冷系统的工质选择

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1、低温与超导制冷技术Cryo．＆Supercond第36卷第11期RefrigerationVo1．36No．11低温热驱动喷射制冷系统的工质选择郭建，沈恒根(东华大学环境科学与工程学院，上海201620)摘要：建立了可精确预测喷射器性能的热力学模型，对适用于低温热驱动的喷射制冷系统的环境友好工质进行了选择和计算分析。结果表明：R152a和R134a用于低温热驱动喷射制冷系统均能获得较好的制冷性能，在相同工况下，以R152a为工质的制冷系统的COP比R134a为工质的制冷系统的COP高4％一13．3％，采用R152a可获得更好的制冷效果。关键词：低温热源；喷射

2、制冷；喷射器；工质Refrigerantsusedinejectorrefrigerationsystemdrivenbylow—-gradeheatGuoJian，ShenHenggen(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Athermodynamicmodelusedforaccuratepredictingtheperformanceofanejectorwasproposed．Themodelwasthen

3、validatedandappLedtOpredicttheperformanceoftheejectorrefrigerationsystemdrivenbylowtemperatureheatusingvari·OUSenvironmentfriendlyrefrigerants．ResultsindicatethatgoodperformancecanbeobtainedwhenapplyingR152aandR134aastheworkingfluid．Underthesameoperationconditions．thesystemperforma

4、nceusingR152ais4％一l3．3％higherthanthatU-singR134a．whichmeansR152aism0reappropriatefortheejectorrefrigerationsystemdrivenbylowgradeheat．Keywords：Lowgradeheat，Ejectorrefrigeration，Ejector，Workingfluid1引言低温热驱动的系统中，而R142b属于过渡制冷剂，且其GWP值高达2000，从长远来看，将被逐随着人们生活水平的提高，空调及其它制冷步淘汰。设备的使用也日益普及，而大

5、量使用机械压缩制对此，本文选用环境友好型工质R123、冷系统所带来的电能消耗和环境污染问题也向人R134a、R141b及R152a，分析在较低的发生温度类的可持续发展提出了挑战。喷射式制冷系统因下，何种工质更适合应用低品位热源驱动的喷射其可利用低品位热源，如太阳能、地热能、工业废制冷系统，并具有较佳的制冷效果。热等作为驱动力，且系统简单、运动部件少、维修方便、因此具有节能环保的特点；但同时也存着效2系统介绍率不高的问题，使其应用受到一定的限制。影响喷射式制冷系统效率的因素很多，除喷射器自身如图l所示，喷射制冷系统主要由两个子循的几何结构、运行工作参数外¨J，

6、所选用的工作环构成，一个是动力子循环，即制冷剂依次流经发介质也会对系统性能产生很大影响一。生器、喷射器、冷凝器、循环泵，又回到发生器，提目前在喷射制冷研究中，多采用R123、供喷射器工作所需要的高压工作气体；另一个为R134a、R141b、R142b、R152a、R717(氨)及R718制冷子循环，即制冷剂依次流经喷射器、冷凝器、(水／水蒸汽)作为工作介质。用水(水蒸汽)作为节流阀、蒸发器，再回到喷射器的吸人口，提供所制冷工质，要求热源温度在120cI=Is]以上；采用需要的制冷量。系统核心部件喷射器的基本结构氨的喷射制冷系统，其所需的发生温度也须在如图2所

7、示，它主要由喷嘴、吸人室和扩散管组90℃以上，因此这两种制冷剂都不太适合用于成，扩散管又分为混合段、喉管和扩散段。工作流收稿日期：2008—10—09作者简介：郭建(1973一)，男，博士研究生，主要研究方向为低品位热利用与节能。·70·制冷技术Refrigeration第11期体经缩放喷嘴后流速增加，压力降低；在通常情况(5)喷射器内的流动为绝热等熵流动。下，1—1截面流出的气流压力要小于引射流体人根据以上假设．建立系统数学模型如下。口的压力，流速则比引射流体的流速大，从而达到3．1变截面通道参数计算对引射流体的抽吸作用。引射流体和工作流体在混合段进行能量

8、和动量的交换，逐渐形成单一均匀的混合流体，再经过扩压