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CFCs和 HCFCs的替代对制冷压缩机的影响

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人气:-发表时间:2024-04-17 08:35【

下图所示为原来常用的 CFC?11、 CFC?12、 HCFC?22 和 R502 及其替代制冷剂 (箭头横线下) 的应用领域。


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除了上图所示的氟利昂制冷剂和碳氢化合物制冷剂外,目前CO2制冷剂也受到了人们的重视。

CO2有很多优点:GWP值低,传热性能和流动性好,单位体积的制冷能力比R22大5倍,与材料相容性好,无需回收制冷剂的“再循环”,价格低。它的主要问题是在制冷系统内压力很高,节流损失大。

新的制冷剂的开发和应用对压缩机的设计和选型会产生一定的影响, 主要是由于这些制冷剂与原有制冷剂的热物性 (饱和蒸气压) 以及对冷冻机油的相溶性不同。 新型制冷剂对压缩机的影响大致可以分为三种情况。

第一种情况是对压缩机没有影响,可直接充灌(有时需改变润滑油)。例如,非共沸混合制冷剂 R407C对R22的替代,由于两者热物性接近,相同温度下 R407C的饱和压力略高于R22, 原应用R22的系统用R407C 后压缩机可不做任何改动。

第二种情况是对压缩机有一定影响,关键部件需要重新设计。例如,共沸混合制冷剂R410A对R22的替代。R410A的蒸发压力是R22 的1.5倍,因此,压缩机的主要受力部件要重新设计。

第三种情况是影响很大,压缩机需要重新设计。例如,极具潜力的制冷剂CO2, 据目前已开发的样机数据,吸气压力达3.5~4.0MPa,排气压力达8.0~11.0MPa, 是传统工质工作压力的5~10倍,设计时减小活塞直径并增加气缸数,使曲轴负荷和输气量处在合适的范围内。此外,CO2 制冷循环是跨临界循环,节流压差较大,蕴含有较高的能量,可采用膨胀机回收一部分节流能量。为此开发了膨胀机-压缩机一体式结构。

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