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1、第6卷 第2期 制冷与空调2006年4月REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONING55258R404A/R23复叠制冷机组设计中的几个关键问题X王智明 季红莉 张术学(大连冰山集团)摘 要 以R404A和R23为制冷剂的复叠制冷机组,不但满足了制取-80℃的低温要求,还具有环保的优点。对复叠机组设计中涉及到的几个关键问题及其解决方法进行了分析和阐述。关键词 R404A/R23 低温 复叠制冷 设计SomekeyproblemsofdesignofR404A/R23cascaderefrigera
2、tionunitWangZhimingJiHongliZhangShuxue(DalianBingshanGroup)ABSTRACTThecascaderefrigerationunitusingR404A/R23asrefrigerantcanachievelowtemperature,-80℃,andhastheadvantageofenvironmentalprotection.Analysesandex2poundssomekeyproblemsofthedesignofthecascaderefrigerati
3、onunit.KEYWORDSR404A/R23;lowtemperature;cascaderefrigeration;design 随着制药业和化工业的蓬勃发展以及日益严来,其价格虽有下降,但对国内的消费者而言,还是格的汽油挥发气体排放标准的出台,-70℃以下很昂贵。国内的上海一冷、沈阳冷冻机和北京天利深冷机组的需求量越来越大。因此,为适应市场需等公司均有低温复叠产品,尤其天利公司在低温领求,笔者研发了R404A/R23低温复叠制冷机组。域可谓表现不凡,其主打产品就是低温冷冻、冷藏,早在1997年,美国的EDWARD
4、S公司出产的可以生产-60～-125℃低温和超低温设备。目深冷油气回收系统就有400余台低温复叠制冷机前,国内-60℃以下低温设备的供应大都来自天组在全世界运转,每台机组价格几十万美元。近年利公司。下表列出几家同类产品的比较情况。表1 国内几种复叠机组情况厂家北京天利上海一冷开利上海希普冷冻机有限公司大连冰山集团型号Procool2P15FD23BFDB211FDF210制冷剂R22/R13R22/R13R22/R13R404A/R23蒸发温度/℃-75-84-80-85压缩机活塞式活塞式活塞式活塞式制冷量/kW17.52
5、61110电机功率/kW29.4×255×230×218+16蒸发器类型板式换热器管壳式换热器管壳式换热器板式换热器1 复叠制冷机组部分使用中温制冷剂,低温部分使用低温制冷剂,复叠式制冷机组通常由两个部分(也可由三个而每一部分都是一个完整的单级或双级压缩制冷部分)组成,分别称为高温部分及低温部分。高温系统。高温部分系统中制冷剂的蒸发是用来使低X收稿日期:2005211209 通讯作者:王智明,E2mail:wangzhiming@bingshan.com 制 冷 与 空 调
6、 第·56·6卷 温部分系统中制冷剂冷凝,而只有低温部分系统的作制冷剂。其中,R404A由R125(标准沸点-49℃)、制冷剂在蒸发时才制取冷量。高温部分和低温部R143a(标准沸点-47.2℃)和R134a(标准沸点分用一个冷凝蒸发器联系起来,它既是高温部分的-26.1℃)按质量分数44∶52∶4混合而成,具有与[1]蒸发器,又是低温部分的冷凝器。R22(标准沸点-40.8℃)较为相近的热物理性质,标准沸点为-46.6℃,ODP和CLP值为零,无毒,安全性高,GWP值为4540。有试验表明:以
7、R404A为制冷剂的制冷机组与以R22为制冷剂的同一机组相比较,其制冷量会稍微增大但其消耗功率会增大更多,综合来看其COP比R22机组要小一些,这是[223]不利的一方面;R23标准沸点-82.1℃,ODP和CLP为零,无毒,安全性高,GWP稍高,约为[4]14800。1.2 机组主要性能指标R404A高温部分:蒸发温度te=-38℃,蒸发压力Pe=1.454bar,采用回热器,吸气过热度为图1 复叠式制冷循环系统原理图15℃;冷凝温度tc=40℃,冷凝压力Pc=18.157bar,低温部分:A.压缩机;D.冷凝器;G.节
8、流阀;E.蒸发器过冷度5℃;压缩机消耗功率Ng=11.47kW。高温部分:B.压缩机;C.冷凝器;D.蒸发器;F.节流阀R23低温部分:蒸发温度te=-85℃,蒸发压力1.1制冷剂选择Pe=0.851bar,吸气过热度为30℃;压缩机排气被水当前,低温复叠制冷机组大都以R22/R13为冷换热器冷却降温至
