一种制冷剂混合物、混合工质及压缩机
文献发布时间:2023-06-19 11:34:14
技术领域
本公开涉及制冷技术领域,特别涉及一种制冷剂混合物、混合工质及压缩机。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术,并不必然构成现有技 术。
由于大气的温室效应,如R134a之类的氢氟烃类制冷剂(HFCs)因具有非常 高的全球变暖潜能值(GWP)值而面临严苛的削减计算,受到各国的限制,并逐 步被淘汰。
发明人了解到,霍尼韦尔和杜邦公司联合开发的R1234ze和R1234yf等氢 氟烃(HFOs)制冷剂兼备卓越的性能与环保性而受到了广泛的关注,但由于HFOs 本身的使用限制,仍不能较好的解决GWP值偏高的问题。碳氢制冷剂的ODP为 零,GWP极低,无毒,近年来收到越来越多的应用。由于混合工质具有单一工质 不具备的物性特点,已逐渐成为国内外学者及企业研究的热点。
发明内容
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷,提供一种制冷剂混合物、混合工 质及压缩机,由丙烷和丁烷在常温下进行物理混合,得到相应的制冷剂混合物, 且通过发挥各制冷剂之间的协同作用,使得混合工物具有较低的全球变暖潜能值 (GWP)值,已解决现有的R134a制冷剂存在的GWP值较高的问题。
本公开的第一目的是提供一种制冷剂混合物,采用以下技术方案:
由丙烷和丁烷组成,丁烷为正丁烷或异丁烷,丙烷占组合物质量分数大于10wt%,丁烷占组合物质量分数大于30wt%。
作为进一步的改进,丁烷为异丁烷,丙烷占组合物质量分数大于10wt%~60wt%,异丁烷占组合物质量为40wt%~90wt%。
作为进一步的改进,丁烷为正丁烷,丙烷占组合物质量为10wt%~70wt%,正 丁烷占组合物质量为30wt%~90wt%。
作为进一步的改进,基于制冷剂混合物的质量,所述丙烷的质量分数为 50wt%。
作为进一步的改进,基于制冷剂混合物的质量,所述丙烷的质量分数为 60wt%。
作为进一步的改进,基于制冷剂混合物的质量,所述丙烷的质量分数为 40wt%。
本公开的第二目的是提供一种混合工质,利用如上所述的制冷剂混合物。
本公开的第三目的是提供一种压缩机,所述压缩机内采用如上所述的制冷剂 混合物。
与现有技术相比,本公开具有的优点和积极效果是:
(1)本公开中的制冷剂混合物包含多种制冷剂,且通过发挥各制冷剂之间 的协同作用,使得上述混合物具有较低的全球变暖潜能值(GWP)值,已解决现 有的R134a制冷剂存在的GWP值较高的问题。
(2)采用上述制冷剂混合物进行制冷能够降低排气温度,降低排气压力, 提升单位体积体积制冷量,并解决现有R134a存在的低温制冷能力不足的问题。
(3)采用上述制冷剂混合物进行制冷能够获得较高的性能系数,并解决现 有R134a存在的能耗偏高的问题。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步地说明。 除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普 通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限 制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出, 否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使 用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件 和/或它们的组合;
正如背景技术中所介绍的,现有技术中在使用两级复叠系统及普通低温型压 缩机的情况下,在现有的常规的低温制冷剂中较难找到满足需求的制冷剂;针对 上述问题,本公开提出了一种制冷剂混合物、混合工质及压缩机。
实施例1
本公开的一种典型的实施方式中,提供一种制冷剂混合物,由丙烷和丁烷组 成,丁烷为正丁烷或异丁烷,丙烷占组合物质量分数大于10wt%,丁烷占组合物 质量分数大于30wt%。丁烷为异丁烷时:丙烷占组合物质量分数大于10wt%~ 60wt%,异丁烷占组合物质量为40wt%~90wt%。丁烷为正丁烷时:丙烷占组合物 质量为10wt%~70wt%,正丁烷占组合物质量为30wt%~90wt%。
上述组分均为碳氢制冷剂,臭氧消耗潜能值(ODP)为0,具有极低的GWP 值,且在制冷过程中不会产生对环境不利的物质,因而具有优良的环保性。
其中,对于各个组分的基本参数如表1所示:
表1
对于丁烷的选择,按照重量份计,制冷剂混合物包括10~70份丙烷及30~90 份正丁烷。相比于其他范围,将正丁烷的用量限制在上述范围内有利于进一步降 低混合工质的排气温度,降低混合工质排气压力,提升混合工质单位体积制冷量。
或者,按照重量份计,制冷剂混合物包括10~60份丙烷及40~90份异丁烷。 相比于其他范围,将异丁烷的用量限制在上述范围内有利于进一步降低混合工质 的排气温度,降低混合工质的排气压力,提升混合工质单位体积制冷量。
实施例2
本公开的另一典型实施方式,提出了一种混合工质。所述混合工质包括如实 施例1中所述的制冷剂混合物,并将混合工质充入制冷系统中作为制冷工质。
在其他的实施方式中,还可以根据需求在混合工质中增加其他添加剂,以适 应不同压缩机的运行需求,提高压缩机运行的稳定性等。
实施例3
本公开的再一实施方式中,提出了一种压缩机,采用如实施例1中所述的制 冷剂混合物。
实施例4
将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照90:10的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例5:
将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照80:20的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例6:
将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照70:30的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例7:
将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照60:40的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例8:
将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照50:50的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例9:
将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照40:60的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例10:
将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照90:10的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例11:
将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照80:20的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例12:
将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照70:30的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例13:
将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照60:40的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例14:
将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照50:50的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例15:
将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照40:60的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例16:
将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照30:70的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。
实施例4至16中制得的制冷剂混合物参数见表2。
表2
注:滑移温度为标准大气压下泡点温度与露点温度差值。
由表2可知,本公开提供的制冷剂混合物环境性能优于R134a,其GWP值均 小于20。制冷剂混合物的泡点温度较低,能达到较低的蒸发温度。
在制冷工况下(即蒸发温度为-50℃,冷凝温度为45℃,过冷温度为32.2℃, 吸气温度为32.2℃),上述实施例4至16与R134a的热力参数的对比结果见表3。
表3
由表可知,本公开提供的制冷剂混合物热力性能优于R134a,其排气压力小, 排气温度低,且效率高于R134a,可以有效解决R134a排气压力高,排气温度高, 能效低的问题。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域 的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内, 所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
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