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制冷剂R407C与R410A机能比拟阐发

宣布时候:2017-10-31 14:29:58 阅读次数:

一、R407CR410a的传热机能比拟

R410a具备很好的传热机能,R410a的蒸发传热系数和冷凝传热系数高于R407C,在良多利用场所R410a的传热机能还优R22。蒸发尝试研讨发明,R410a在滑腻程度管内的传热系数比R407C高50% 摆布;与R22蒸发尝试成果比拟,R410a的传热系数要比R22高10%~50%。利用具备微型肋片的程度管,R410a的传热系数比滑腻管进步了80%~150%。板式换热器的蒸发尝试也证明了R410a传热机能的优胜,在不异前提下R410a的传热系数比R22的传热系数要高0~15%。

冷凝尝试则显现,在滑腻管内R410a的冷凝传热系数比R407C冷凝传热系数高20%。在滑腻管外,R410a的冷凝传热比R407C的冷凝传热高35%~50%,比R22高约11%~17%;可是R407C的传热系数却比R22低24%~37%。在具备微型肋片的管外,R410a的冷凝传热系数比R407C高35%~55%,比R22高3%~7%,相反,R407C的传热系数比R22低33%~52%。R407C传热机能较差的现实还能够用现有装备的制冷剂替代尝试成果来申明,在一台100kW制冷量螺杆式水制冷机组尝试中发明R407C在管壳式冷凝器中的传热系数比R22小25%~51%。

R407C的传热系数低,其与它的非共沸性有关:一是在等压蒸发或冷凝时存在着较大的相变温度梯度,二是汽液两相之间存在着较着的浓度差。R407C在蒸发或冷凝时,岂但要降服冷凝液层的热阻,还要降服相变温度梯度和汽液浓度差对传寒带来的负面影响。相变温度梯度是指在必然压力下夹杂物由饱和蒸汽变成饱和液态的温度差,R407C在大气压下的相变温度梯度约为7K。相变温度梯度的存在间接下降了R407C的传热机能。等压冷凝时,跟着冷凝进程的鞭策,R407C汽液均衡请求的冷凝温度愈来愈低,对恒壁温冷凝,用于鞭策蒸汽冷凝的有用温压将愈来愈小,传热效力下降。同理,相变温度梯度对蒸发进程也一样有下降传热效力的感化。

R407C三种组分的汽液浓度差是由组分间的绝对挥发性差别构成的,高沸点组分R134a不易挥发,低沸点组分R32和R125比R134a易挥发。汽液两相共存时,沸点高的R134a在液相中的浓度就高于它的汽相浓度,而沸点低的R125和R32在汽相中的浓度高于液相浓度。

在图1中,假想管壁有薄层冷凝液,在冷凝液与支流蒸汽之间存在着夹杂蒸汽分散层。因为R134a沸点较高,比别的两个组分都更轻易被冷凝上去,R134a蒸汽在液汽介面四周的浓度就低于支流蒸汽的浓度,是以,在分散层蒸汽流中,发生着组分R134a从支流蒸汽指向液汽介面的分散进程。相反,组分R32和R125的沸点较低,挥发性强,不易被冷凝,在靠近介面的蒸汽流中,R32和R125的浓度就高于各安闲支流蒸汽中的浓度,因此在分散层构成了从液汽介面指向支流蒸汽的浓度梯度。分散层构成了非共沸制冷剂冷凝时的额定热阻。介面处蒸汽的饱和冷凝温度跟着本地浓度的增添而进一步下降,也增添了冷凝进程的阻力。

R410a的传热系数较高的一个首要缘由在于它的准共沸性。,R410a固然由两种组分(R32和R125)构成的夹杂物,可是这两种组分不较着的挥发性差别,在蒸发或冷凝进程中,R410a的汽相组分浓度和液相组分浓度很附近,相变温梯度小于0.2K。反应在R410a的热力学工程图上,汽液两相区的等温线与等压线几近是平行的,以是,R410a热力学特征和物理特征很是靠近于共沸制冷剂或纯制冷剂。作为准共沸夹杂物,R410a在蒸发和冷凝时的传热机理与纯制冷剂类似,不较着的组分分散景象,相变温度梯度对传热效力的影响极小,这就使得R410a的传热系数高于非共沸制冷剂R407C。R410a的传热系数高于R22的首要缘由在于它具备加倍有益的传热节制物理量,如具备较高的导热系数和较低的粘性系数。

二、R410a与R407C的机能系数比拟

R410a的良好传热机能,有益于进步空调制冷体系的机能系数。R410a还具备进步机能系数的别的两个有益前提:较低的活动力和较高的紧缩效力。

尝试发明,R410a的活动压降比R407C和R22都要小,而R407C的压降靠近于R2的值。比方,在滑腻管内蒸发活动时,R410a的压降比R22要小30%,在板式蒸发器内活动时,R410a的压力丧失比R22低15%~35% ,在滑腻管内冷凝时,R410a的压降比R22小35%~50%。制冷剂活动所需的压降越小,紧缩机耗损在压降上的无勤奋越小,越有益于进步机能系数。

在制冷剂紧缩效力方面,R410a的紧缩效力高于R22和R407C。R410a在来去式紧缩机测试台上测得的等熵紧缩效力和输气效力均别离比R22的高5%摆布;在涡旋紧缩机尝试台上测得的等熵紧缩效力和输气效力别离比R22的高2%~15%和3%~10% 。与R410a绝对照,R407C在来去式紧缩机测试台上测得的紧缩效力与R22的值附近;可是在一套小型空调体系上测得的紧缩机容积效力和等熵效力别离比R22低3%~7%和6%~14%。比拟之下,R410a的紧缩效力比R407C高5%~20%。

研讨标明,在R22的两种替代制冷剂中,利用R410a能够完成比R407C更高的体系机能系数。紧缩机测试台上获得的数据显现,R410a的机能系数超R407C的10% 以上;在优化设想的空调制冷体系中R410a机能系数高的论断进一步获得证明,R410a的机能系数别离比R407C和R22的高10%和5%。

R410a的机能系数上风还在已投入运转的R22空调制冷体系的替代尝试中获得证明。针对正在运转的3种差别R22体系,接纳置换制冷剂和涡旋紧缩机的方式,利用不异的蒸发器和冷凝器,在不异的工况下停止实地运转尝试,成果显现接纳R410a所获得的机能系数高于R22和R407C的值:在9.2kW制冷量的家用空调替代尝试中,R410a发生的机能系数比R22的值高5% ;对屋顶式27kW空调的对照尝试发明,R410a的机能系数比R22和R407C的别离高3% 和11% ;对35kW水制冷机组的替代尝试发明,R410a的机能系数比I122和R407C的别离高5%和6%。

今朝,愈来愈多的节能型R410a空调已走出尝试室,进入市场发卖,局部空调产物的机能系数跨越6。

 
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