建立了基于闪发蒸汽冷却技术及R134a为工质的高温空调器数学模型,分析并比较了R22单级压缩、R22闪发蒸汽冷却和R134a单级压缩制冷系统在不同室外气温度下系统冷凝压力、压缩机排气温度、制冷量、耗功和性能系数。结果表明,相同工况下R134a制冷系统的冷凝压力和排气温度最低,制冷量较小,较R22制冷系统适宜于环境温度50℃以上工况。当环境温度介于42~50℃时,闪发蒸汽冷却技术可有效降低以R22为工质的空调压缩机的排气温度,提高系统制冷量和性能系数,但冷凝压力和耗功略有升高。 系统流程和循环压缩过程如图1，2所示)，并与采用Ｒ134a为工质的高温空调系统进行系统特性与性能的比较。本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com 高温空调器的研究-电动液压滚圆机滚弧机张家港液压弯管机滚弧机滚圆机图1闪发器前节流蒸汽冷却制冷系统流程图2闪发器前节流蒸汽冷却制冷系统压焓图2高温空调数学模型2．1压缩机数学模型2．1．1常规压缩机数学模型针对单级压缩，采用图形法建立压缩机数学模型，如下:F(Tc，缩机制冷剂质量流量及功率等，kg/s或WTc———冷凝温度，KTe———蒸发温度，KC1～C9———拟合系数2．1．2闪发蒸汽冷却准二级压缩过程数学模型闪发蒸汽冷却准二级压缩过程数学模型采用文献［6］提出的数学模型:相对补气量:a=mime=v2ＲkT6(P6－P2)ξ=h4－h5h6－h4(2)式中a———相对补气量me———蒸发器制冷剂质量流量，kg/smi———补气量，kg/sP———压力，Pak———绝热指数Ｒ———制冷剂气体常数T———温度，Kξ———补气压力损失系数h———比焓，kJ/kg闪发补气耗功:压缩机排气温度:T3=T2'(P3/P2')n－1n(4)压缩机电功率:Wel=Wth/ηel(5)式中Wel，Wth———压缩机电功率和指示功率，Wηel——本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com —压缩机效率，采用压缩机理论功率和由图形法模型的计算的实际功率的比值2．2冷凝器及蒸发器数学模型2．2．1制冷剂侧换热模型采用分布参数法对室内高温空调器的研究-电动液压滚圆机滚弧机张家港液压弯管机滚弧机滚圆机级压缩系统的制冷量仅为10．54kW，相比之下，Ｒ22闪发蒸汽冷却系统的制冷量为13．53kW。如果继续升高室外环境温度，以Ｒ22为工质的系统不再适宜应用，而对于Ｒ134a单级压缩系统当室外环境温度为65℃制冷量降低至7．8kW，仍可继续运行。因此，3种制冷系统中，当室外环境温度低于50℃时，采用Ｒ22工质在制冷量方面要优于Ｒ134a系统，但其适用温度范围小于采用Ｒ134a的制冷系统。图5制冷量随室外空气温度的变化图6为制冷系统分别采用闪发蒸汽冷却制冷、Ｒ134a为工质单级压缩制冷及Ｒ22单级压缩制冷时系统压缩机耗功随室外机运行空气温度的变化。图6压缩机耗功随室外空气温度的变化由图可见，制冷系统功耗随着室外空气温度升高逐渐升高，且相同的室外温度下，Ｒ22制冷系统的压缩机功耗高于Ｒ134a系统。比较闪发蒸汽制冷系统和Ｒ22单级压缩制冷系统可知，在40～50℃范围内，闪发蒸汽制冷系统由于压缩比较大且流经压缩机的制冷剂质量流量较大，导致其耗功最多。以室外环境温度为50℃为例，Ｒ22单级压缩制冷系统耗功升高至5．61kW，而134a系统的耗功升高至4．65kW，相比之下闪发蒸汽冷却系统的功率升高至5．86kW。如继续升高室外环境温度，Ｒ134a系统继续运行，当室外环境温度为65℃时，Ｒ134a系统压缩机耗功升高至6．01kW。图7为制冷系统分别采用闪发蒸汽冷却制冷、Ｒ134a为工质单级压缩制冷及Ｒ22单级压缩制冷时系统性能系数COP随室外机运行空气温度的变化。(a)(b)图7制冷系统COP随室外空气温度的变化由图可见，制冷系统性能系数随着室外空气温度升高逐渐降低。对比闪发蒸汽冷却制冷系统和Ｒ22单级压缩制冷系统COP可知，当室外空气温度低于42℃时，Ｒ22单级压缩制冷系统的性能系数高于闪发蒸汽冷却制冷系统。但是本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com