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中国土木工程学会燃气分会会刊
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R290/R170单级压缩回热制冷系统模拟研究

论文作者张海旭1，杨丽1，王强1，谭明辉2，宋胜飞3杂志期数2021年10月刊
关键词单级压缩回热循环；R290/R170混合制冷剂；非共沸；排气温度；性能系数
作者单位（1.山东建筑大学，山东济南250101；2.威海安泰电子制冷设备有限公司，山东威海264200；3.烟台奥立能源科技有限公司，山东烟台264001）
以单级压缩回热循环的低温冷柜机组为研究对象，采用R290/R170非共沸混合制冷剂，制冷剂质量流量为4.52 kg/h，机组额定制冷量为100 W。采用Aspen Plus V10软件建立系统仿真流程，在冷凝温度为30 ℃下设置蒸发温度为-65 ℃，分析非共沸混合制冷剂在4种质量比例（4∶6、5∶5、6∶4、7∶3）下系统运行冷凝压力和蒸发压力的选取，以及压缩机排气温度、制冷量、COP、节流闪蒸率的变化规律，确定较优运行质量比例。结果表明：系统在高冷凝温度下运行，选取R290/R170非共沸混合制冷剂露点、泡点对应的下限压力作为系统运行的冷凝压力和蒸发压力较优；在冷凝温度为30 ℃下设置蒸发温度为-65 ℃时，质量比例为6∶4时冷凝压力选取2.07 MPa，蒸发压力选取0.13 MPa较为合适。对于R290/R170非共沸混合制冷剂，低沸点组分占比增大可使系统的制冷量和COP增大，但压缩机排气温度和节流闪蒸率也会增大，在冷凝温度为30 ℃下设置蒸发温度为-65 ℃时，质量比例为6∶4时运行效果较优。R290/R170非共沸混合制冷剂在质量比例为6∶4时，冷凝温度为30 ℃下设置蒸发温度为-65 ℃时，系统运行性能系数保持在0.23左右，达到了低温制冷系统的平均水平。
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