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润滑油对混合制冷剂蒸发过程会产生哪些影响?

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润滑油对混合制冷剂蒸发过程会产生哪些影响?

发布日期:2018-01-07 作者: 点击:

  R502与其替代品蒸发换热性能比较R502主要用于冷柜与食品速冻,目前开发的替代品都为混合制冷剂,如R507、R404a等。SMSami等对R502与它的一些替代品R507、R404a、R408a、四元混合物R32/R125/R143a/R134a(40/25/25/10wt%)进行了一系列实验研究,采用的是凹槽管,制冷剂中含油1%左右,质量流速低于110kg/m2s。他们发现,各制冷剂蒸发换热系数从高到低依次为:R408a、R502、四元混合物、R404a、R507,压降从高到低依次为:R507、R404a、R408a、R502,四元混合物的压降在R502与R507之间。最近SMSami等还对R502及替代品R404a、R408a、R507、R407b在与空气进行热交换的四排翅片管(内部亦采用微翅片强化)式换热器内蒸发过程进行实验比较18,发现在质量流速相同时,蒸发换热系数从高到低为:R502、R408a、R507及R407b,R404a在R502与R407b之间,在压降方面,R407b>R502>R404a>R408a.R507的压降在质量流速低于130kg/m2s时高于上述四种制冷剂,在质量流速高于130kg/m2s时低于R407b,但仍高于其余三种制冷剂。NKattan等对R502的两种近共沸制冷剂R404a、R402a进行了研究,得到R404a的蒸发换热系数比R502的略高,而R402a的比R502的略低。 


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  润滑油对蒸发过程的影响实际制冷系统中,与上面提到的大多数研究不同,循环制冷剂内总含有一定比例的润滑油,润滑油的存在将使蒸发过程发生变化。润滑油可以看成是一种高沸点组分,加入到制冷剂中后,混合物的沸点将升高。根据JRThome的OZrcher等的计算,若在R134a中加入5%的润滑油,在0.293MPa(对应纯R134a蒸发压力为0℃)的压力下蒸发时,干度大于0.8后蒸发温度将显著上升,如在干度为0.93时蒸发温度将提高8.015℃。润滑油还将影响到蒸发过程的压降,因为制冷剂/润滑油混合物的粘度与单纯制冷剂不一样。    


  为了探明润滑油对R134a传热的影响,SJEckels等进行了一系列实验研究。采用型号为169-SUS的润滑油时,在直径为9.52mm与12.7mm的光滑管内,随着润滑油含量的增加(0~5%),换热系数先有微幅增加(0~12%),然后下降(15%~30%);若为微翅片管,低浓度对换热没有影响,高浓度使换热系数下降的。采用型号为150-SUS的润滑油时,光滑管内的换热系数在低浓度时没什么变化,但高浓度时会下降,微翅片管内的换热系数则总是下降的。采用型号为369-SUS的润滑油时,随着润滑油含量的增加,两种管内的蒸发换热系数都会下降。压降方面,无论加入哪一种润滑油,随着含量的增加,压降都会增大,如加入4.9%的型号为169-SUS的润滑油后,光滑管内的压降会增加30%,微翅片管内的压降会增加10%。


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