跨临界CO2微通道换热器的进展

1、跨临界跨临界CO2微通道微通道换热器的进展换热器的进展co2开始被用作制开始被用作制冷剂冷剂19世纪世纪末末20世纪世纪30年代年代1987-1997年年至今至今逐代渐被逐代渐被CFC HCFC替代替代蒙特利尔议定书京都议蒙特利尔议定书京都议定书定书CO2的制冷历史的制冷历史重新研究和使用重新研究和使用CO2性质性质 常温下,CO2是一种无色无味的气体。其相对分子质量为44.01,临界压力为7.3773MPa,临界温度为304.1K。CO2蒸发潜热较大,单位容积制冷量高,0时的单位容积制冷量为22600kJ/m3,是R22的5.12倍，R12的8.25倍。CO2作为制冷剂优点非常稳定的化学性质

2、,既不可燃,也不助燃。CO2与水混合呈弱酸，不腐蚀不锈钢和铜类。CO2黏度较小,液体与气体密度的比值较小。跨临界跨临界CO2制冷循环结构及特点制冷循环结构及特点循环系统结构循环系统结构CO2在压缩机压缩升至超临界进入气冷器冷却，然后流体进入回热器冷却到节流阀节流至亚临界两相流，然后进入蒸发器吸热流入气液分离器，气态亚临界CO2进入回热器吸收一部分从气态冷却器进入回热器超临界CO2流体的热量，再进入压缩机压缩，周而复始。 Add your text in here Add your text in her Add your text in here Add your text in here跨临

3、界跨临界CO2制冷循环结构及特点制冷循环结构及特点跨临界 CO2 制冷系统的成功开发有赖于系统中各部件的效率、紧凑性、安全性等方面的提高 ,以及降低质量、运行费用等。为了保证换热器有足够的耐压能力和较好的换热性能 , 气体冷却器一般采用微通道管形式.CO2 跨临界回热循环流程图微通道气体冷却器是超临界二氧化碳制冷装置中的一个重要组成部件 , 其性能的改进对于制冷装置的性能提高起着非常重要的作用.微通道换热器结构及特点微通道换热器结构及特点由2个集管和2个集管之间沿水平方向展开的许多扁平微通道换热管组成。微通道的形状可以采用三角形、方形、圆形和H 形等, 在CO2 微通道换热器中多采用圆形。计算

4、得出微通道内部换热器的传热面积密度比板翅式和套管式换热器的高得多, 在相同的换热量下可大幅减小换热器的尺寸微通道换热器结构及特点微通道换热器结构及特点Pettersen开发的平行流式微通道气体冷却器K im微通道管百叶窗翅片Kim 等建立了3个扁平微通道管并联的蒸发器的有限体积模型。其主要目标是精确地获得空气侧冷凝水和倾斜角对折叠百叶翅片换热和流动性能的影响, 并在蒸发器样机上得到了验证。微通道换热器结构及特点微通道换热器结构及特点 Boewe等采用的微通道管式CO2内部换热器，比套管式换热器材料减少50% ,性能提高10%。Boewe等采用的微通道内部换热器示意图韩吉田等设计了微通道内部换热

5、器,该内部换热器的内部芯长为1.156m。内部换热器的设计长度选为1.2m,内部换热器采用3排结构,中间靠弯管连接。内部换热器的整体尺寸为400mm*44mm*30.5mm。韩吉田等设计的微通道内部换热器示意图微通道管内径的变化对二氧化碳气体冷却器性能的影响。微通道气体冷却器仿真模型验证微通道气体冷却器仿真模型验证换热量最大情况下,设计微通道管直径在0.8mm左右。 保持扁平管管宽、管长和高度都不变,改变微通道内径从0.6 mm到1.5mm。微通道气体冷却器仿真模型验证微通道气体冷却器仿真模型验证增加通道数能改善气体冷却器的性能,但是在扁平管宽和微通道管管径不变的情况下,通道数取得太多，使通道

6、间的距离减小,无法承受超临界的高压。微通道数对气体冷却器换热性能的影响微通道气体冷却器仿真模型验证微通道气体冷却器仿真模型验证扁平管数对气体冷却器换热性能的影响注意：由此可见扁平管也不需要太多,而且一般换热器也会受到尺寸的限质。微通道气体冷却器仿真模型验证微通道气体冷却器仿真模型验证 Description of the contents由计算结果发现流程数在 24 之间较好。.流程数的变化对气体冷却器的影响流程数的变化对气体冷却器的影响气体冷却器结构参数进行了敏感性分析 , 指出了设计气体冷却器时各个结构参数的范围: 微通道管径在 0. 7 mm 以上、1 mm 以下流程的数目应在 24 之

7、间; 微通道管的数目应大于 24.模拟总结模拟总结1.黄东平，梁贞潜，丁国良，张真路;基于模型的二氧化碳气体冷却器的性能分析，J;化工学报;2002年08期3.饶政华,廖胜明;二氧化碳微通道气体冷却器的数值仿真与性能优化; J化工学报 ;2005年9月;第56卷第9期参考文献参考文献4.王任远，吴金星，李泽，尹凯杰;跨临界CO2 制冷系统中换热器结构的进展;J制冷与空调;2010年4月;第10卷第2期5.Kmi MH, Bu llard CW. Development of am icro-channel evaporator model for a CO2 air-conditioning system.Energy, 2001, 26( 10) : 931-9487.丁国良,汤志远.圆管平行流换热器: 中国,200710038598. 3. 2007-9-5.8.韩吉田, 曹先齐. 二氧化碳制冷系统内部换热器设计/山东省制冷空调学术年会. 20066.Boewe D, Bu llardC, Y in J,et a.l Contribution of internal heat ex