新工質(zhì)中高溫水源熱泵熱力性能研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的30～60℃的廢水余熱，這部分余熱無法直接利用而被排放，造成能源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。利用中高溫?zé)岜眉夹g(shù)可以將回收的余熱提升到90℃以上，帶來顯著的節(jié)能減排效應(yīng)。常用的熱泵工質(zhì)，如R22和R134a等，不能滿足高溫工況下的運(yùn)行要求，主要由于冷凝壓力和排氣溫度等條件的限制，在熱泵中只能利用30℃以下的水，將溫度提升至60℃左右，無法回收較高溫度的余熱，不能滿足工業(yè)用水的溫度要求。尋求適應(yīng)中高溫工況的新型工質(zhì)，是中高溫?zé)岜?/p>

2、的主要研究方向之一，本文在理論分析研究的基礎(chǔ)上提出新型混合工質(zhì)，研制了新工質(zhì)中高溫水源熱泵機(jī)組，并對新型混合工質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文通過調(diào)用REFPROP軟件中的物性數(shù)據(jù)，利用MATLAB編程，建立了中高溫水源熱泵的理論計(jì)算模型，首先，對符合環(huán)境友好型原則的純工質(zhì)進(jìn)行了初步篩選，然后對篩選出的純工質(zhì)進(jìn)行變工況下的理論計(jì)算，并進(jìn)一步篩選出R134a、R1234ze、R152a和R245fa這四種循環(huán)性能優(yōu)良的純工質(zhì)。通過理論計(jì)

3、算，選取了三組混合工質(zhì)R152a/R245fa、R134a/R245fa、R1234ze/R245fa。對三種混合工質(zhì)進(jìn)行理論分析，并與R134a和R245fa這兩種純工質(zhì)進(jìn)行對比，最終篩選出R134a/R245fa混合工質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)工質(zhì)。
　　研制了新工質(zhì)中高溫水源熱泵實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并以R134a/R245fa混合工質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)工質(zhì)對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)樣機(jī)選取帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿壓縮機(jī)，配有電子膨脹閥。同時建立了中高溫水源熱泵系統(tǒng)，系統(tǒng)

4、包括:工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、回收充灌系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。水循環(huán)系統(tǒng)以風(fēng)冷熱泵和冷卻塔為輔助設(shè)備，模擬余熱供水和用戶用水。測控系統(tǒng)主要基于LABVIEW工程控制軟件，編輯控制程序，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和控制。
　　利用中高溫水源熱泵系統(tǒng)，分別對R134a、R245fa和R134a/R245fa混合工質(zhì)為實(shí)驗(yàn)工質(zhì)的熱泵機(jī)組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，混合工質(zhì)R134a/R245fa在保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，可獲得比