论文部分内容阅读
近年来由于大量的使用制冷工质CFCs和HCFCs,而引发了全球气候变暖和臭氧层破坏等诸多环境问题,使用绿色、高效的自然工质成为了制冷行业的未来必然的选择。自然工质CO2具有很高的潜热值,且CO2复叠式制冷系统可以达到很低的蒸发温度,适合应用于低温冷冻冷藏等行业,所以CO2复叠式制冷技术成为了当前制冷行业的研究热点。本文结合重庆地区某CO2冷库工程,研究设计了R507/CO2复叠式制冷系统。其中,R507为该复叠系统的高温级制冷剂,CO2为低温级制冷剂。本文对R507/CO2复叠式制冷系统的循环特性进行了理论计算分析。通过建立R507/CO2复叠式制冷系统稳态集中参数热力计算模型,分析低温级CO2的蒸发温度、高温级R507的冷凝温度、冷凝蒸发传热温差、低温级CO2的冷凝温度等热力参数对该复叠系统性能系数和高低温级质量流量比的影响,找出了影响该复叠式制冷系统的性能效率的关键因素,提出系统优化建议：(1)在满足CO2压缩机的排气压力在机组的设计压力范围内的条件下,升高CO2蒸发温度或降低R507冷凝温度,可使R507/CO2复叠式制冷系统的COP增大；(2)适当减小冷凝蒸发器的传热温差,也可增大R507/CO2复叠式制冷系统的COP。本文还分析比较了同一工况下NH3/CO2、R404a/CO2、R507/CO2三种复叠式制冷系统的性能系数大小关系,得出NH3/CO2复叠式制冷系统的COP最大,R404a/CO2复叠式系制冷系统的COP最小。本文结合重庆地区某CO2冷库工程,在给定的设计工况条件下,经过设计计算,对R507/CO2复叠式制冷系统的CO2压缩机、R507压缩机、冷凝蒸发器、R507冷凝器等主要制冷设备和其它必要的辅助设备进行选型,并对安装完成后的制冷系统进行系统调试试验。本文还分析制定出R507/CO2复叠式制冷系统存安装运行过程中可能出现的制冷剂R507或CO2泄漏紧急事故的处理方案。本文对于R507/CO2复叠式制冷系统循环特性的理论研究及系统设计,对该复叠系统的性能优化与推广应用具有一定的指导意义。