HCFC-22替代制冷剂节能环保性能的研究

【摘要】： 低温制冷剂R502自从淘汰之后,目前还没有找到一种能够在原系统中直接替代,而且比较节能的制冷剂。现在的低温制冷剂主要是为了满足国际社会上提出的对臭氧层没有破坏力的要求,在系统节能和减轻温室效应方面没有比较明显的优势。而且此制冷剂多为国外公司的定型产品,因此需要自主研发能够满足发展中国家要求,具有自主知识产权,同时能够满足节能要求的新型低温替代制冷剂。 本项目得到了国家支撑项目的支持(项目编号:2008BAJ08B12-02),主要将环保和系统节能两个方面作为替代制冷剂的选择标准。通过制冷剂沸点、临界温度等物理参数的比较,最终选择两种制冷剂组成双元混合替代制冷剂N。通过理论计算对该混合制冷剂在环境性能、热力学性质以及毒性和可燃性等方面和制冷剂HCFC-22做了分析比较,其结果明显优于HCFC-22。通过实验验证,在节能最优的条件下,确定出两者之间的最优比,组成双元替代制冷剂N_2。并且在大连三洋压缩机有限公司的标准试验台上对替代制冷剂N_2和制冷剂HCFC-22进行了对比测试,其测试结果与实验结果相似。 理论分析及实验结果表明,替代制冷剂N_2环保性能优良,尤其是GWP与其他低温制冷剂相比有明显降低;在不对原设备进行改造的条件下可直接充注替代;与HCFC-22相比长期运行可以节能20%以上;该制冷剂无毒,不燃,泄露后比较安全;比例在有小范围的波动的情况下对制冷剂节能性的影响不大,值的进一步研究。 【关键词】：HCFC-22替代制冷剂 节能环保技术 双元混合工质
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TB64
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 制冷剂的发展历史8-9
• 1.1.1 初始阶段8-9
• 1.1.2 第二阶段9
• 1.1.3 第三阶段9
• 1.2 制冷剂的相关环境问题9-14
• 1.2.1 臭氧消耗及相关协定10-12
• 1.2.2 温室效应及相关协定12-14
• 1.3 低温制冷剂研究现状14-17
• 1.3.1 传统的低温制冷剂14-15
• 1.3.2 低温替代制冷剂研究现状15-17
• 1.3.3 由低温替代制冷剂现状所得的启示17
• 1.4 低温制冷剂的研究内容和意义17-19
• 1.4.1 低温制冷剂研究的目的和内容17-18
• 1.4.2 低温制冷剂研究的意义18-19
• 第二章 新型低温替代制冷剂的选型与计算19-27
• 2.1 制冷剂的选择标准19-20
• 2.1.1 环境性能分析19
• 2.1.2 基本的热物理和热力学性质19-20
• 2.2 制冷剂的安全性能分析20-21
• 2.2.1 毒性20-21
• 2.2.2 可燃性21
• 2.3 制冷剂组分的选择和制冷工况的计算21-26
• 2.3.1 制冷剂循环过程的简化模型22-23
• 2.3.2 制冷剂的选择23-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 替代制冷剂理论性能分析27-35
• 3.1 替代制冷剂环境性能分析27
• 3.1.1 ODP 值分析比较27
• 3.1.2 GWP 值分析比较27
• 3.2 制冷剂的热力学性能分析比较27-32
• 3.2.1 沸点的分析比较27-29
• 3.2.2 温度滑移29
• 3.2.3 蒸发温度和冷凝温度的确定29-31
• 3.2.4 过热度和过冷度的确定31
• 3.2.5 汽化潜热31-32
• 3.3 替代制冷剂循环性能分析32-33
• 3.3.1 排气压力32-33
• 3.3.2 单位容积制冷量33
• 3.4 安全性分析33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 替代制冷剂的实验研究35-45
• 4.1 实验原理和实验装置35-38
• 4.1.1 实验原理35-36
• 4.1.2 实验装置36-38
• 4.2 实验内容38
• 4.2.1 实验内容38
• 4.2.2 测试仪器38
• 4.3 实验步骤38-39
• 4.4 实验结果分析39-44
• 4.4.1 冷库降温耗时分析39-41
• 4.4.2 冷库的耗电量分析41-43
• 4.4.3 排气压力和压缩比的分析43-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 替代制冷剂检测结果45-50
• 5.1 标准试验台中低温制冷测试45-48
• 5.2 本章小结48-50
• 第六章 结论与建议50-52
• 6.1 主要研究结论50-51
• 6.2 实验研究的创新点51
• 6.3 进一步工作建议51-52
• 参考文献52-55
• 发表论文和参加科研情况说明55-56
• 附录56-60
• 致谢60

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