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霍智峰等：环保工质R32替代 R22理论分析和测试 l13 环保工质 R32替代 R22理论分析和测试 霍智峰 ， 陈政文 ， 姜允涛 (1．广东中烟工业有限责任公司。 广州 510515； 2．广东吉荣空调有限公司。 广东 揭阳 522000； 3．哈尔滨I-业大学建筑设计研究院． 哈尔滨 150090) 【摘 要】 通过理论热工性能分析，以及从环保及安全的角度，讨论了制冷剂 R32替代 R22的优势。在相同 的环境下以及同一种型号的水冷柜式空调上，对使用R22、R32和R410A的空调机进行了对比实验测试 ，进一步认 证了替代的可行性。同时指出，只要能够通过采取一系列技术措施解决R32的高排气压力、高排气温度和微燃性 问题，那么R32就可以作为R2,2的替代制冷剂。 【关键词】 R32；R22替代；可行性分析 ；实验测试 【中图分类号】 TU832．1 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2011)o5—0l13—02 目前，有关 R22的替代品研究，国际上有两条不同的技 约低 8．2％，排气压力约是 R22的 1．6倍，排气 温度要高 术路线 ：一条是以美Et为代表，支持开发HCFCs替代物 ， 21．8℃。但是，R32的单位容积制冷量要比R22大55．5％。 如R134a、R407C、R410A等，但是，混合工质高额的专利成 尽管R32在排气温度和排气压力方面存在一定的劣势，但 本，使得国内大多企业都望而却步；另一条是以德国和jt欧 其较大的单位容积制冷量，必然使得相同制冷能力的 R32 一 些国家为代表，主张采用天然工质为替代物，如 R717、 机器的体积比R410A和 R22都要小 ，尤其是相对于 R22要 R290、CO 等，从这些替代 品中可 以发现 ，天然工质替代品 小很多，从而可减少机器的制造成本。 由于具有易燃性或者超高制冷循环压力的缺点，限制 了其 文献[2]给出了在直径为 18．6mm铜管，翅片高度为 推广应用。目前 ，R22大部分常用的替代品都是混合工质 ， 1．2ram，蒸发温度在 7℃条件下 ，R22、R32、R125以及 R134a 而这些混合工质中大部分含有 R32，研究者研究能否用纯工 蒸发换热性能对 比实验结果。在热流密度一定时，R32的蒸 质 R32来替代 R22，既可以解决天然工质的易燃性和超高压 发沸腾传热系数最高，R134a最低。在热流密度为50kW／ 性，又能解决混合工质高昂的成本费。文中从热力学性质、 m 时，R32的沸腾传热系数要 比R22高近 30％，且随着热 环保、安全等方面来探讨纯制冷工质 R32替代 R22的可 流密度的增加沸腾传热系数增加的比例随之上升。由于 行性 。 R407C和 R410A也是由R125、R32以及 R134a按 比例混合 1 理论分析 而成，也就是说 R32的蒸发沸腾传热系数要 比R407C和 1．1 热工性能分析 R410A都要高，较高的沸腾传热系数必然使蒸发器配置的 在美 国AIRIStandard520标准规定的空调工况下 (蒸发 面积要更小。基 于对 R32的热工性能分析 可知，相对 于 温度为7．2qC，冷凝温度为54．4℃，过热度为 11．1℃，过冷度 R22，R32具有最大的容积制冷量以及优 良的传热性能，其 为 8．3~C)，压缩机等熵效率为 0．75时，通过热力学计算，得 缺点是较高的排气压力和排气温度。对于高排气压力和排 到R22常见替代物和 R32的热工性能，具体如表 l所示。 气温度，目前已有相关的措施可以解决，因此 ，从热工性能 来讲，R32作为R22的替代品是可行的。 表 1 R22与其替代物热力计算性能对