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新型環保製冷劑R290 替代R22的可行性分析

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新型環保製冷劑R290 替代R22的可行性分析

發布日期:2018-06-22 作者: 點擊:

  天然製冷劑是家用空調器今後發展的方向,純天然環保製冷劑R290是高純度丙烷,是碳氫化合物的可燃製冷劑,在常溫常壓下,是一種無色、無毒的氣體。同時R290是飽和碳氫化合物,化學性質溫和,對金屬無腐蝕作用,難溶於水,與普通潤滑油和機械結構材料具有兼容性,不需要合成,不改變自然界碳氫化合物的含量,對溫室效應沒有直接影響,在一定條件下可以燃燒,甚至爆炸。丙烷與礦物油相溶。在原用R22空調的製冷係統中采用R290製冷劑,在製冷係統的設計加工方麵等同於R22製冷係統,其主要的技術難點在使盡最大可能地降低R290空調係統的可燃性。 

  飽和蒸汽壓 

  對比R290與R22的飽和蒸汽壓力線接近,在20℃以下的低溫區段,也就是家用空調製冷劑蒸發時兩種製冷劑的壓力線基本重合;而在家用空調常用的冷凝段,也就是在30度以上R290的壓力與R22的壓力開始拉開距離,R22較R22壓力略低,這樣的特點可以保證R290在不影響壓縮機進氣量工作的前提下有效地降低壓縮比,提高壓縮機的工作效率。並且家用空調器選用R290作為製冷劑,部件耐壓方麵不需要進行改進。 

  飽和液體密度和飽和氣體比體積 

  在飽和液態時,R290比R22 的密度小很多,在氣體時,R290 的蒸汽比體積比R22 的大,這意味著在相同的內容積下,R290係統的關注量要比R22小得多,很多實驗表明,在相同係統下, R290 的最佳灌注量注量僅為R22的40-45%左右。 

  汽化潛熱 

  在家用空調器可能達到的製冷劑溫度-20℃到70℃間,在相同溫度下,R290 的汽化潛熱是R22 的的1.8倍以上。汽化潛熱r、蒸發器的製冷量Q0、蒸發器入口幹度Xi之間有此關係: 

  Q0=M*r*(1-Xi,M為製冷劑質量流量。由於R290的蒸汽比體積較小而導致質量流量M低的缺點,可以通過他們的汽化潛熱r來來彌補。 

  飽和液態比熱容和飽和氣態比熱容 

  在相同溫度下,R290 的飽和液態比熱容和飽和蒸汽比熱容均比R22 的大。在相同的蒸發器負荷下,R290 的吸氣溫度比R22 的吸氣溫度較低,排氣溫度也低,可以減少壓縮機壓縮過程氣體與汽缸之間的熱交換,從而減少不可逆損失,降低能耗。 

  飽和液態粘滯係數和飽和氣態粘滯係數 

  減少流體與管壁以及流體內部的摩擦損失,另一方麵也可以減少傳熱時的附麵層厚度,從而增大傳熱係數。 


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