CO2-R22復(fù)疊式速凍庫的研究.pdf

1、目前，我國冷鏈設(shè)備制造技術(shù)的綜合水平遠(yuǎn)低于社會的需求，已經(jīng)成為制約商用制冷產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的瓶頸問題。根據(jù)位于天津市南開區(qū)王頂?shù)碳t旗農(nóng)貿(mào)市場速凍庫要求，基于冷鏈物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及所面臨的問題，提出了一種節(jié)能、安全可靠的二氧化碳復(fù)疊式制冷機(jī)組的設(shè)計方案。二氧化碳復(fù)疊式制冷機(jī)組以自然工質(zhì)R744作為低溫級制冷劑、R22作為高溫級制冷劑。機(jī)組設(shè)有高溫級蒸發(fā)器和低溫級蒸發(fā)器，能夠提供冷凍、冷藏兩個不同的溫度環(huán)境;采用多臺壓縮機(jī)并聯(lián)的方式，能夠更好的

2、適應(yīng)熱負(fù)荷的變化及對環(huán)境溫度的精確控制;當(dāng)系統(tǒng)檢修或長時間停止工作時，配套設(shè)計的維持機(jī)組系統(tǒng)啟動運行，調(diào)節(jié)低溫級循環(huán)回路的壓力，提高了機(jī)組的安全性和可靠性。
　　課題主要工作包括:在理論研究方面，對CO2/R22復(fù)疊式制冷系統(tǒng)進(jìn)行熱力計算及分析，主要包括針對冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、低溫級冷凝溫度以及冷凝蒸發(fā)器的傳熱溫差對系統(tǒng)的COP值以及最佳質(zhì)量流量比的影響。并且對低溫級工質(zhì)為CO2、高溫級工質(zhì)不同的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)性能進(jìn)行了比較分析。

3、系統(tǒng)采用泵供液的滿液式機(jī)組，相比于干式機(jī)組效率更高。根據(jù)土建要求完成速凍庫的負(fù)荷計算，對壓縮機(jī)進(jìn)行了匹配選型。對蒸發(fā)器進(jìn)行了設(shè)計優(yōu)化以及系統(tǒng)各個部件的計算和優(yōu)化。對采用大風(fēng)壓冷風(fēng)機(jī)的空庫房進(jìn)行數(shù)值模擬，分析冷庫的溫度場和流場。根據(jù)規(guī)范要求，完成系統(tǒng)的安裝和運行調(diào)試。對復(fù)疊制冷系統(tǒng)進(jìn)行實驗研究，比較實際的COP值與理論計算的COP值。
　　理論分析結(jié)果顯示，CO2/R22復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的COP值以及最佳質(zhì)量流量比隨冷凝溫度的升高而減

4、小，隨蒸發(fā)溫度的升高而增大，隨冷凝蒸發(fā)器的傳熱溫差的增大而減小，存在一個最佳的低溫級冷凝溫度，該溫度可使系統(tǒng)的COP值達(dá)到最大。根據(jù)對低溫級工質(zhì)為CO2、高溫級工質(zhì)不同的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的比較分析，以及冷庫的運行參數(shù)，分析采用CO2/R22系統(tǒng)具有良好的性價比。對采用大風(fēng)壓冷風(fēng)機(jī)的冷庫進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了冷庫內(nèi)的溫度場和流場。結(jié)果顯示，在冷風(fēng)機(jī)的正下方，形成了渦流區(qū)域，此區(qū)域流速較小，溫度較高。復(fù)疊系統(tǒng)實驗結(jié)果顯示，系統(tǒng)的實際COP值比理