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制冷剂对制冷系统的影响：2 v" q! L4 l0 @7 o8 ]+ E8 y
（1） 热力性能分析
5 J. d( }% J2 e5 ^+ y+ J& _当在R22系统中换用R407C时，系统的制冷量、能效比几乎相当，但采用R407C时的排气压力较R22高，排气温度要低，如表2所示。表3是R407C相对与R22系统性能的总体对比。/ L8 {' r& N, G# n
* S6 ?* g- r4 ?4 q1 [
表2在同台R22系统的分体式热泵空调上换用R407C的对比5 o" @) J: b$ Z1 v1 M2 O7 ]
项目 R407C（相比于R22）
$ P$ _6 N! b5 k0 M9 |. H制冷模式
& d" F3 |: X) e6 _' r/ u, J/ Q制冷量 98%~106% ?; S/ x, p5 z$ X
能效比（EER） 93~97%( g* Z/ g. R5 E
排气温度© -8。3~-4。4
2 Y: T2 E: K' U7 O排气压力（kPa） +103~+2767 u- ?- X1 g" a+ g; d$ ^
制热模式 * _) u) E. P4 g. V' T
制冷量 93~196%2 f- F) e& x6 t& m( B
能效比（EER） 94~97%
F/ j) c, |* i) c, O G; L4 t1 a8 n排气温度© -10~0
4 }# C3 {9 ?. d* E- o' B- q: B排气压力（kPa） +62~+234
4 p S L- N) m5 @" y Z9 Z/ i6 P2 \' A* n% [* N+ l; K5 A
表3 407C相对与R22的效率的影响7 D4 l8 ?( `. ^. p
热力性能 压缩机性能 热力换性能 管路 总体
" a- S5 k/ @! J$ ?! w/ l-4 -1 -2 0 -7
1 B$ }4 y( N/ D$ |4 Q' m s0 u* Z: k
; ]+ C% w% F7 h 从压力特性而言，R407C是R22的理想替代物之一。R407C具有与R22相近的冷冻能力，压力基本相当，对整个系统的改动小。但由于其传热性能较差，为了达到与R22同样的冷量，其冷凝器的面积将会增加很多，且冷凝器风量需增加，这样其冷凝器会比R22系统大很多。同时它是非共沸制冷剂，在换热器中存在明显的温度梯度，其管路应作特别重新布置。基于较小改动这一优势，R407C是R22替代的较好的选择。目前国内、欧洲主要采用R407C作为R22的替代工质。
$ n7 L: I' {8 ~2 v' M0 a- M; M. g( A& R1 p6 A9 g6 t
（2）润滑油问题# y8 U5 e: B. ]9 W
压缩机回油是关系到压缩机润滑和可靠运行的关键因素，系统的回油可以有以下几种途径：: \7 D% [6 r7 m+ |) F
溶解于制冷剂中，通过制冷剂的流动回到压缩机；通过油分离器；通过制冷剂的推动作用回到压缩机，这种情况在小管径和高制冷剂流速的小型系统中很普遍；在大型制冷系统中，通过与制冷剂的溶解而将油带到压缩机是最重要的一种方式。因此润滑油与制冷剂的互溶性就成为选择润滑油的一个关键因素。HFC替代工质系统润滑油的选择需要综合考虑其特性，如表4所示AB、POE润滑油的特性。) I0 E7 S7 |, g* L" b1 a2 H1 i) c. U- o
5 z8 H6 l* c* I C! R+ ^
表4 润滑油特性2 N" w5 i! |' S* W
POE AB
8 A2 s6 r* p4 l9 S# t( Y润滑特性 好 很好# P- q3 F7 q% f
热、化学的安定性 好 很好
+ j5 P7 ^* W; w0 v加水分解的安定性 一般 很好
0 U7 @: j7 O* X# |: @ B. @酸化安定性 好 好
1 I/ J! i+ ~+ O% u! w) s4 ]& f电气特性 好 很好4 N1 c0 X- w" A$ I5 y: A
HFC的溶解性 好 很差
5 N: A" L& H: F4 |吸湿特性 一般 很好
+ U; r* r. A. F* X5 k
( M1 _" \/ N6 x0 @4 S. k+ V; t从表中可以看出，在CFC和R22中广泛应用的AB润滑油与R407C的互溶性较差，POE润滑油与HFC的互溶性较好，是R407C系统的较理想的润滑油。但是POE润滑油具有很强的吸湿性和溶解性，因此在设备维护和安装过程中需要对其采取不同的处理方式以控制系统中的水分含量。而且R407C与POE润滑油对橡胶和塑料的溶解性，对垫圈和轴封及O型圈等都需要重新选择。同时HFC制冷剂和POE润滑油的价格远高于被替换的CFC、HCFC制冷剂以及矿物油的价格。当在现存的R22系统中换注R407C时，系统中矿物油的含量允许控制在5%（wt%）以下。2 T' m; ^; w1 }
/ x# U; F& _( ^4 o- M' s(3)泄漏问题: m% `8 B4 a8 V/ J& F: H
如果R407C的泄漏发生在运行系统中的两相区（热交换和膨胀设备），气相和液相同时泄漏，则系统中的各组分所占比例不变，这样就可以直接向系统中增灌R407C。但如果系统没有运行，只有气相从静态两相区泄漏，这时系统中的组分比例发生变化。系统中高沸点组分（R134a）的含量较高，低沸点组分（R32、R125）的含量变少。当50%（wt%）的制冷剂泄漏后，再次增灌R407C后，系统理论上的性能如表5示。' @2 d4 ~" o3 W5 ^% D
* z; X, I. x5 [
表5系统泄漏50%的蒸气后增灌R407C的系统理论特性
, U6 s# M g. U相对COP （％） 相对制冷量（％） 压缩机排气温度（℃） 压缩机排气压力（kpa）
% B' N- C5 `- p3 V100 100 81.1 19031 F5 P+ A9 q3 A# `
101 95 80.6 1800& R. L/ E) j+ k/ s1 J" d9 A& s
101 93 80.6 17510 p0 x+ r, A* B O( e' j+ [
101 92 80.6 1731
& J; I4 }7 a+ R101 91 80.6 1724
, @6 p9 [3 C8 u& l+ H! j7 D" v101 91 80.6 1724
. b- r9 t& e) }( B( L2 K1 _' ~0 w
, J1 c- M, n5 @: T3 _需要进一步解决的问题
" u G: v- ?7 G; l2 v
; j: z" j$ \5 f* p. c' i7 O; {（1） 虽然R407C在压力特性上与R22相近，但由于其传热特性、流动特性较差，如何合理匹配系统各组件以使整台机组的性能达到最佳，成为采用R407C工质系统面临的重要课题。现有的R407C工质系统基本上是在R22基础上稍做改动完成的，因此为了提高机组性能，就有必要进一步分析R407C、R22两种工质在系统运行中的具体不同（包括传热特性、流动特性及相变特性等），以提供系统优化设计的方向。1 T' q0 \7 Q, `% \! m1 \# O
（2） 虽然从热力学角度来说非共沸混合工质具有不可否认的节能效果，但事实上，从传热、传质理论来看，由于其中各组分挥发性质不同，不用组分发生相变的温度不同，导致相变界面上与主流区之存在组分浓度差异，从而行程浓度扩散层。相变换热过程中，还必须克服质扩散阻力，使相变换热性能下降，总传热性能恶化。因此如何排列蒸发器的换热管成为提高系统循环热力完善度的一个重要因素。
8 w0 h# r8 w/ n0 N; b6 T, x1 K( u& b- m/ Z（3） 泄漏是影响非共沸混合工质应用的一个重要因素。因此采用与之相应的工艺流程、系统的控制方法等等都成为提高系统可靠运行的关键问题。
) \6 B/ @; q! W" F* _+ A（4） POE润滑油吸水性很强，一旦系统水分超标，润滑性能急剧下降。这一点可以通过提高系统干度来加以控制，但对工程应用提出了新的问题。
9 a2 y' E- a9 r& ^
c! H- {, N p2 `% @9 h! n7 ]
" b* n1 }5 Q m! \8 a# T[这个贴子最后由jacky在 2002/11/15 14:41:33 编辑] |
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发表于 2002-11-15 14:40
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发表于 2002-12-18 11:49
