開放式二氧化碳制冷性能簡析

開放式二氧化碳制冷性能

蔡玉飛 蔣彥龍 周年勇 鄭小漪 徐克選 陳國民

(1.南京航空航天大學航空宇航學院，南京，210016;2.南京韓威南冷制冷集團有限公司，南京，211151)

摘要：二氧化碳屬于對環境友好的自然制冷工質.使用時直接排放對環境影響很小。本文提出一種開放式二氧化碳剜冷系統，研究了高壓二氧化碳在25，30爭35。C三種典型儲存環境下的制冷特性，同時考察了影響開放式二氧化碳制冷性能的各種因素。研究結果表明：二氧化碳儲存狀態對其制冷性能影響較大，在超臨界條件下制冷量損失較大，同時，純氣體節漉時儲罐中的制冷量損失要遠大于氣液兩相節流，為二氧化碳開放式制冷的應用提供了實驗依據。

關鍵詞：密閉艙;二氧化碳;開放式制冷f實驗研究

中圍分類號：TKl2 文獻標識碼：A 文章編號：1005—2615(2011)04一0551一05

Performance of open Carbon Dioxide Refrigeration

(1.ColIege of Aerospace Engineering，Nanjing University of Aeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，Chinaf2.Nanjing Hanwei Nanleng Refrigeration Group Co.，Ltd，Nanjing，211151，China)

Abstract：Carbon dioxide is environment friendly natural refrigerants so that it hardly affect the environ—ment. An open carbon dioxide refrigeration system is developed in this paper，and refrigeration featuresare inVestigated under three typical storage environments with the temperature of 25，30 and 35。C.Moreover，factors that influence the open carbon dioxide refrigeration are studied. The results showthat the storage condition has a large influence on the refrigeration performance and the loss of refrigera—tion capacity is larger under supercritical conditions.At the same time，the loss of refrigeration capacityis much larger under the condition of gas throttling than gas—liquid two—phase throttling. Hence，it pro—vides important reference to the use of open carbon dioxide refrigeration.

key worlIs：closed cabin;carbon dioxide;open refrigeration;experiment research

二氧化碳作為制冷劑曾經被廣泛運用，現在由于氟利昂對大氣層的破壞以及溫室效應，二氧化碳制冷再次受到重視[1]。但是現在對于二氧化碳制冷的研究主要集中在跨臨界循環和復疊式制冷[2。]，對二氧化碳開放式系統研究較少，嚴嘉等[8-9]研究了一種開放式二氧化碳制冷系統用于冷藏車的制冷。隨著國內礦用可移動式救生艙的發展，小型密閉空間的無源制冷越來越受到人們關注。目前適用于救生艙的制冷方式主要有蓄冰制冷、蓄電制冷和高壓氣源制冷等，高壓氣源主要有氟利昂、二氧化碳和氨等。不同制冷方式的優缺點如表1所示。