潤滑油對混合制冷劑蒸發過程的影響

　　R502與其替代品蒸發換熱性能比較R502主要用于冷柜與食品速凍，目前開發的替代品都為混合制冷劑，如R507、R404a等。SMSami等對R502與它的一些替代品R507、R404a、R408a、四元混合物R32/R125/R143a/R134a（40/25/25/10wt%）進行了一系列實驗研究，采用的是凹槽管，制冷劑中含油1%左右，質量流速低于110kg/m2s。他們發現，各制冷劑蒸發換熱系數從高到低依次為：R408a、R502、四元混合物、R404a、R507，壓降從高到低依次為：R507、R404a、R408a、R502，四元混合物的壓降在R502與R507之間。z*近SMSami等還對R502及替代品R404a、R408a、R507、R407b在與空氣進行熱交換的四排翅片管（內部亦采用微翅片強化）式換熱器內蒸發過程進行實驗比較18，發現在質量流速相同時，蒸發換熱系數從高到低為：R502、R408a、R507及R407b，R404a在R502與R407b之間，在壓降方面，R407b>R502>R404a>R408a.R507的壓降在質量流速低于130kg/m2s時高于上述四種制冷劑，在質量流速高于130kg/m2s時低于R407b，但仍高于其余三種制冷劑。NKattan等對R502的兩種近共沸制冷劑R404a、R402a進行了研究，得到R404a的蒸發換熱系數比R502的略高，而R402a的比R502的略低。

　　

　　潤滑油對蒸發過程的影響實際制冷系統中，與上面提到的大多數研究不同，循環制冷劑內總含有一定比例的潤滑油，潤滑油的存在將使蒸發過程發生變化。潤滑油可以看成是一種高沸點組分，加入到制冷劑中后，混合物的沸點將升高。根據JRThome的OZrcher等的計算，若在R134a中加入5%的潤滑油，在0.293MPa（對應純R134a蒸發壓力為0℃）的壓力下蒸發時，干度大于0.8后蒸發溫度將顯著上升，如在干度為0.93時蒸發溫度將提高8.015℃。潤滑油還將影響到蒸發過程的壓降，因為制冷劑/潤滑油混合物的粘度與單純制冷劑不一樣。

　　

　　為了探明潤滑油對R134a傳熱的影響，SJEckels等進行了一系列實驗研究。采用型號為169-SUS的潤滑油時，在直徑為9.52mm與12.7mm的光滑管內，隨著潤滑油含量的增加（0～5%），換熱系數先有微幅增加（0～12%），然后下降（15%～30%）；若為微翅片管，低濃度對換熱沒有影響，高濃度使換熱系數下降的。采用型號為150-SUS的潤滑油時，光滑管內的換熱系數在低濃度時沒什么變化，但高濃度時會下降，微翅片管內的換熱系數則總是下降的。采用型號為369-SUS的潤滑油時，隨著潤滑油含量的增加，兩種管內的蒸發換熱系數都會下降。壓降方面，無論加入哪一種潤滑油，隨著含量的增加，壓降都會增大，如加入4.9%的型號為169-SUS的潤滑油后，光滑管內的壓降會增加30%，微翅片管內的壓降會增加10%。