采用压缩式制冷循环的R134a水合物蓄冷释冷特性试验研究
2021-09-26吴乾坤谢应明陈嘉雯吴康龙
吴乾坤,谢应明,陈嘉雯,周 琦,吴康龙
(上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093)
符号说明:
qcharge——蓄冷速率,kJ/s;
τ1——蓄冷过程持续的时间,s;
mw——釜内充注水的质量,kg;
cp,w——水的比热容,kJ/(kg·℃);
Tw,2——反应开始时水的温度,℃;
Tw,1——水合物生成的平均温度,℃;
mh,charge——水合物的生成质量,kg;
ΔH——每千克R134a水合物的蓄冷量,kJ/kg,ΔH=358 kJ/kg;
mk——反应釜的总质量,kg;
cp,k——反应釜的比热容,kJ/(kg·℃);
Tk,2——蓄冷结束后釜体的温度,℃;
Tk,1——釜体的初始温度,℃;
mw,charge——反应消耗水的质量,kg;
mh,dis——R134a 释放量,kg;
Tw,4——释冷结束后水温度,℃;
Tw,3——释冷开始时水的温度,℃;
Tk,4——释冷前后反应釜的温度,℃;
Tk,3——释冷前后反应釜的温度,℃;
τ2——释冷反应时间,s;
mw,dis——释冷槽内水的质量,kg;
Tw1,dis——释冷前释冷槽内水的温度,℃;
Tw2,dis——释冷结束时释冷槽内水的温度,℃。
0 引言
气体水合物是由一种或几种气体混合物和水在适当的温度和压力条件下形成的一类笼形结构的冰状晶体。人们利用其性质开发出了如海水淡化、CO2海底封存、储运天然气、分离气体混合物、蓄冷等技术[1-3]。R134a水合物作为蓄冷介质具有兼容性好、蓄冷密度大、蓄冷效率高、可常压生成等优点,是一种较理想的蓄冷工质[4-6]。
在R134a水合反应中,漂浮在气液交界处泡沫状的水合物表面会生成一层致密的水合物壳体阻碍水合物生长,需要采用必要的强化措施,常见的方法有机械扰动法和添加剂法。宋光春等发现提高搅拌转速可以强化水合物的生成速率,但并不影响水合物的最终生成量[7];安丽焕等发现经过雾流强化后的CO2产生了明显的压降,缩短了CO2水合物的诱导时间[8];闫坤等研究发现CO2水合物在较高的初始充注压力条件下具有更好的蓄冷特性[9];……
