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非共沸分液冷凝喷射-压缩式热泵系统热力学分析

2021-02-16管可立沈安祥杨乐金苏敏杨兴洋

制冷技术 2021年5期
关键词:系统

管可立,沈安祥,杨乐,金苏敏,杨兴洋*,

(1-南京工业大学能源科学与工程学院,江苏南京 2118162;2-双良集团有限公司,江苏江阴 214400)

0 引言

传统蒸气压缩式热泵系统中,节流过程会导致一定的节流损失[1-5]。KOMRNHAUSER[6]提出在蒸气压缩式系统中加入喷射器,以回收部分节流损失,提高压缩机入口压力,减少压缩机耗功,提升系统的性能。CHUA等[7]对喷射-压缩式热泵和蒸气压缩式热泵进行了性能对比分析。结果表明,喷射-压缩式热泵性能可提升21%。YAN等[8]对喷射-压缩式热泵系统进行了热力学分析,并与压缩式热泵进行了性能对比。结果表明,热泵的性能系数(Coefficient of Performance,COP)、制热量以及热量输出分别提升了15.3%、38.1%和52.8%。

工质的选择对于喷射-压缩式热泵系统的性能有着重要影响。非共沸工质相比纯工质,在相变过程中具备温度滑移的特性,可改善在换热过程中的温度匹配,提高换热器的效率,以提升系统性能。杨为为等[9]采用13种非共沸工质,对热泵系统进行了热力学分析。结果表明,采用R161/R245fa时,COP达到最大值4.27,相比R152a、R161和RC270,COP分别提升了27.5%、27.1%和23.7%。JU等[10]采用非共沸工质对热泵系统进行了热力学分析。结果表明,当R1233zd(E)/R1270的组分配比为16%/84%时,热泵性能达到最佳,且与R22和R134a相比,COP提升分别了2.13%和10.14%。

有学者认为冷凝过程中利用分液冷凝的方法可以提高热力系统的性能[11-12]。LUO等[13]基于非共沸工质,提出了一种分液冷凝有机朗肯系统。在该系统中,工质在冷凝器中冷凝到一定干度进行气液分离,液体直接进入蒸发器,气体则继续冷凝,完全冷凝后再进入蒸发器。……

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