热泵系统中非共沸制冷剂非完全冷凝现象的实验研究.pdf

中国T程热物理学会 J丁程热力学‘j能源利用 学术会议论文 编0：061029 热泵系统中非共沸制冷剂非完全 冷凝现象的实验研究 高攀，赵力，朱禹 (天津大学机械学院热能工程系。天津，300072) TEL：(022 63．coin Email：￡ijifeire．n,．@,1 冷凝器入水温度葆持不变的条件下，得出了改变冷凝器水流置对系统运行参数的影响结果．观察到了 采用非共沸制冷荆热泵系统运行时特有的非完全冷凝现象，并分析其发生的主要原因，同时．指出了 系统在运行控制上应注意的问题。 关键词：非托沸制冷剂；热泵；非完全冷凝；实验研究 1．引言 随着《蒙特利尔议定书》所规定的CFCs和HCFC类物质使用期限的日益1临近，其 替代的进程在不断加速，对其替代物的研究也受到了世界范围内的普遍关注【¨。混台制 冷剂作为替代物的一种选择。已被广泛研究，多种商业化的混合物制冷剂已经应用于当 (R．22／R124／R142b。600／C25。／dt5％) 和 R405A 。 R407C(R32瓜125瓜134a，23％胆5％，52％)等。 非共沸混合制冷剂作为混合制冷剂的一种，有着自身独特的性质，即在相变时存在 明显地温度滑移。正是根据非共沸混合制冷剂的这一特点，许多学者希望利用它来逼近 其特有的非完全冷凝现象。使得系统运行的效率降低嘲。本文以二元混合制冷剂 验研究，分析流量变化对系统参数的影响。 2．实验研究 2．1实验系统介绍 该实验台是单级蒸气压缩式热泵系统实验台．整个系统分为两大部分。其一为制冷 冷凝器(钎焊板式换热器，换热面积为1．2 m2)、蒸发器(钎焊板式换热器，换热面积 为1．1m2)和热膨胀阎等；其二为水系统。它包括蒸发器侧用于模拟低温热源的水箱(含 电加热器、温控器)、泵、阀门等，以及冷凝器侧用于模拟高温热源的循环水系统，包 403 括水箱、散热器、泵和阀门等。此外，此外，本实验台的温度测嚣采用铂电阻，测量精 度为0．1℃：压力测量采用压力变送器，测营精度为0．02MPa：流域测量采埘涡轮流量 传感器，测量精度为o．ol kg／s。测量信号转换为标准电压或电流信号后由计算机统一采 集和记录．并实时显示以利于控制。实验系统图如图l所示． 水 燕 图l热泵实验台系统图 2．2．实验步骤 首先。在热泵系统密闭性良好的情况下，对系统抽真空，然后按比例先后充入R．t42b 量合适的前提下，打开水箱1和水箱2的两个水泵，然后。打开热泵系统，让系统开始 运行。等到蒸发器侧水箱的水温降至16t2时，打开温控器，通过阔门调整蒸发器的水流 量，保持蒸发器侧水箱的温度在16℃左右：同时，当冷凝器侧水箱的水温上升到45℃ 时。，调整阀门开度。保持冷凝器侧水流量为0．08kg／s，并打开散热器，控制冷凝器侧水 箱的水温在45℃左右。待系统稳定后，维持J鼢荒量五分钟，并开始采集数据(计算机采 集频率为12次份钟)。 采集完这组数据后，将冷凝器侧水流量逐次增加0．02kg／s，并记录系统达到稳完且 保持五分钟左右的运行参数，直到冷凝器侧水流量增加到0．24kg／s。在此过程中一直保 持蒸发器入水温度在16℃左右，同时冷凝器入水温度维持在45℃左右，全部实验由9 组工况组成。 2．