带回热器的跨临界CO2制冷系统的试验研究.pdf

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1、56FLUIDMACHINERYVo1．39，No．10，2011文章编号：1005—0329(2011)10—0056—05带回热器的跨临界CO2制冷系统的试验研究龚毅，侯峰，梁志礼，吴学红(郑州轻工业学院，河南郑州450002)摘要：为了提高跨临界CO：制冷系统的性能，搭建了跨临界CO制冷系统试验台，对带有回热器(IHX)和不带回热器的两种跨临界CO，制冷系统进行了研究。研究结果表明：在某一蒸发温度下，当冷却水出口温度为55~C的时候，系统的性能系数随着高压侧压力的升高呈现出先升高后降低的趋势，存在一个最大值；回热器可以提高系

2、统的性能，带回热器的制冷系统的性能系数要比不带回热器的制冷系统的性能系数高约6％一10．5％。关键词：跨临界；二氧化碳；回热器(IHX)；COP中图分类号：TK114文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．10．014AnExperimentalStudyoftheTranscriticalCO2RefrigerationSystemUsinganInternalHeatExchangerGONGYi，HOUFeng，LIANGZhi—li，WUXue—hong(ZhengzhouUniv

3、ersityofLightIndustry，Zhengzhou450002，China)Abstract：ToimprovetheeficiencyofthetranscriticalCO2refrigerationsystem，atranscriticalCO2refrigerationsystemwassetup，andanevaluationwasmadebycontrastingtheperformancesoftheplantworkingwithandwithouttheIHXatthesanleoper—atingc

4、onditions．Theresultsoftheresearchshowthatunderacertainevaporatingtemperature，andwhentheoutlettemperatureofthecoolingwateris55℃．theCOPofthesystemarisesatfirstandthendecreaseswiththehighsidetemperatureincreasing．SOamaximumCOPexists．TheIHXcanimprovetheeficiencyofthesyste

5、m，andtheCOPofthecyclewithIHXishigherthanthatofthecyclewithoutIHX．thedifferenceisabout6％～10．5％．Keywords：transeritical；carbondioxide；internalheatexchanger(IHX)；COP1前言且成果显著¨。。跨临界CO制冷系统一个比较大的缺点就传统制冷系统中所使用的CFC、HCFC等制是节流损失大，因此需要采取一些措施来提高系冷剂会造成臭氧层破坏以及温室效应等一系列的统的性能，比如采用膨胀机~9_

6、、喷射器以环境问题，从签署《蒙特利尔议定书》以及《京都及涡流管等，但这些设备同时也会使系统变得议定书》以来，世界各国开始通力合作来遏制臭更加复杂。内部热交换器(IHX)一方面可以使压氧层变薄以及全球变暖的趋势，而最主要的途径缩机吸气过热，避免压缩机液击，另一方面也可以就是寻求新的环境友好型制冷剂，因此国内外的用来提高跨临界CO制冷系统的效率，因此，国许多科学家都在进行制冷剂替代的研究工作。目内外的许多研究人员对回热器对系统性能的影响前，人们开始把目光转移到了自然制冷剂上，比展开了相关的研究。如：水、氨、空气、二氧化碳、R290等。

7、而二氧化碳本文主要通过搭建跨临界CO，碳制冷系统以其良好的制冷性能和环保性能重新得到了人们试验台，对有无回热器的两种不同的跨临界CO的重视，对跨临界CO系统的研究迅速展开，并制冷循环进行了试验研究，从而分析回热器对系收稿日期：2011—05—27修稿日期：2011—06—30基金项目：国家十一五科技支撑计划项目(2006BAJ01A10—07)2011年第39卷第10期流体机械57统性能所产生的影响。冷却器进行无相变的变温放热(2—3)，被冷却的制冷工质进入回热器进行进一步冷却(3—4)之2跨临界CO：制冷系统试验台后，经节流阀降

8、压(4—6)至湿蒸汽状态，然后进入蒸发器进行吸热(6—0)完成一个制冷循环。2．1主要试验设备在实验台搭建的过程中，为了更好的开展对系统为了研究回热器(IHX)对系统性能的影响，的研究工作，使用了两个节流阀，这样可以很方便搭建了带回热器的跨I临界C