塑料低溫脆化試驗(yàn)機(jī)自動復(fù)疊制冷系統(tǒng)的試驗(yàn)研究

塑料低溫脆化試驗(yàn)機(jī)的降溫曲線實(shí)驗(yàn)臺的性能測試在30℃環(huán)境溫度下進(jìn)行，系統(tǒng)啟動4.5h后，柜溫降至-100℃，制冷量為38W，運(yùn)行COP=0.056。循環(huán)系統(tǒng)中有兩個匯合點(diǎn)P和Q，R134a流和低溫混合流在P點(diǎn)匯合成高溫混合流，R23流和R14流在Q點(diǎn)匯合成低溫混合流，其運(yùn)行狀態(tài)如圖5所示。兩股流體匯合時，如果不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，得到的匯合流的溫度介于兩股支流的溫度之間。但是從圖5可以看到，開機(jī)運(yùn)行約90min內(nèi)，高溫混合流的溫度t 24 始終低于其兩個支流的溫度t 22 和t 23 ，90min以后，才介于兩者之間。匯合之后混合物流體的溫度決定于兩個因素：焓值和成分，相同條件下，焓值越高，溫度越高；混合物中低溫組分含量越多，溫度越低。通過圖9來說明這個 問題 ，低溫混合流(t 22 )匯入R134a流(t 23 )后，對其溫度的 影響 有兩個方面：一方面由于增大了其焓值，導(dǎo)致溫度有升高的趨勢，另一方面由于增大了其中低溫組分(R23/R14)的含量，導(dǎo)致溫度有降低的趨勢；而當(dāng)后者的影響大于前者的影響時，綜合作用結(jié)果是降低其溫度。表現(xiàn)在圖上就是高溫混合流的溫度(t 24 )始終低于R134a流的溫度(t 23 )，并且在前90min內(nèi)，低于其兩個支流的溫度t 22 、t 23 。
圖5 匯合點(diǎn)P的運(yùn)行溫度變化圖R14流匯入R23流后對其溫度的影響經(jīng)歷了不同的過程，在啟動后約150min時間內(nèi)，綜合作用效果表現(xiàn)為溫度升高(t 17 t 16 )；之后的運(yùn)行過程中，綜合作用效果表現(xiàn)為溫度降低(t 17  16 )。因此，匯合后得到的低溫混合流的溫度(t 17 )始終處于兩支流溫度(t 15 、t 16 )之間，如圖6所示。
圖6 匯合點(diǎn)Q的運(yùn)行溫度變化圖5 結(jié)論與討論自動復(fù)疊循環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)低溫制冷，并不是單純地依靠降低蒸發(fā)壓力，而是利用了非共沸混合工質(zhì)在各組分沸點(diǎn)相差很大的條件下所表現(xiàn)出來的特性，采用相分離器來實(shí)現(xiàn)混合工質(zhì)的分流，通過特殊布置的流程來實(shí)現(xiàn)復(fù)疊循環(huán)。   常規(guī)壓縮機(jī)*勝任驅(qū)動自動復(fù)疊循環(huán)，其運(yùn)行時的啟動工況、排氣壓力、排氣溫度均在常規(guī)壓縮機(jī)的允許范圍之內(nèi)，運(yùn)行相當(dāng)可靠，這對自動復(fù)疊制冷機(jī)的商業(yè)化生產(chǎn)具有十分重要的意義。自動復(fù)疊循環(huán)本身可以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的回油。合理布置的中間換熱器流程可以保證潤滑油的分離效果，混合工質(zhì)的多次分流可以保證分離出來的潤滑油隨高溫級組分回到壓縮機(jī)，避免了可能的在低溫下脫蠟、凝固堵塞系統(tǒng)的問題。非共沸混合工質(zhì)在自動復(fù)疊循環(huán)中的應(yīng)用 中有其*性的一面：根據(jù)沸點(diǎn)的高低不同而自動實(shí)現(xiàn)各組分的分流，這種特性就決定了不同的成分組成和配比組成會表現(xiàn)出不同的循環(huán)特性。非共沸混合工質(zhì)的節(jié)流溫度不僅與組成成分、蒸發(fā)溫度有關(guān)，而且與過冷度有關(guān)：相同條件下，節(jié)流前冷凝液的過冷度越大，節(jié)流后混合物的蒸發(fā)溫度越低。常規(guī)壓縮機(jī)*勝任驅(qū)動自動復(fù)疊循環(huán)，其運(yùn)行時的啟動工況、排氣壓力、排氣溫度均在常規(guī)壓縮機(jī)的允許范圍之內(nèi)，運(yùn)行相當(dāng)可靠，這對自動復(fù)疊制冷機(jī)的商業(yè)化生產(chǎn)具有十分重要的意義