R32替代R22制冷系统的火用分析.pdf

R32 替代R22 制冷系统的火用分析 黄雪强，高秀峰 （西安交通大学化工过程机械，陕西西安 710049） 摘 要：对使用R22和R32作制冷剂的制冷系统，在ARI 520 标准的空调工况下进行火用分析, 进而揭示系统各环节的火用损失和火用效率，说明R32替代R22的可行性。 关键字:空调 火用分析 火用损失 制冷剂 替代 随着人们节能环保意识的不断提高，空调产品使用新型节能环保制冷剂将是空调行业的 必然发展趋势。从目前来看，R290和R32 仍是最具潜力的HCFC 替代制冷剂，已有许多关于R290 和R32替代R22的研究，但其中主要是从理论循环、传热特性、压降特性等角度分析的，主要 停留在“数量”方面。对使用R22和R32作制冷剂的制冷系统进行火用分析,进而揭示系统各环 节的火用损失，从“质”的方面说明R32替代R22的可行性。 1 制冷系统的构成 本系统以单级蒸汽压缩式制冷为例，系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大 部件组成。装置示意图如图1： 图1 蒸汽压缩制冷装置示意图 o o o 以ARI 520 标准的空调工况下，即蒸发温度7.2 C ，冷凝温度54.4 ，过热度11.1 ， C C 过冷度8.3o C 。向房间供给冷却温度为26o C 假定压缩机的等熵效率为0.75。根据该工况确 ， 定各点的状态参数，如下表1 2 循环系统火用分析 系统的供给火用为压缩机的耗功 ，系统的有效火用为系统向房间输出的冷量火用 w C e ，可以通过下面的公式计算： x ,QL 循环制冷量：q h h L 1 4 压缩机耗功：w h h C 2 1 制冷系数： qL w C T 冷量火用： 0 e q (1 ) x ,QL L T 根据热力学经济指标的定义,可定义制冷循环的火用效率为  收益的火用/消耗的火用 e =冷量火用/功火用 系统的火用效率： | ex ,Q | | ex ,Q | q T L L L 0 e |1 | x wC qL wC T 表1 各点状态参数 状态 1 2 3 4 0 （环境） R22 R32 R22 R32 R22 R32 R22 R32 R22 R32 p/MPa 0.62535 1.0177 2.1462 3.7427 2.1462 3.7427 0.62535 1.0177 0.1013