R1234ze(E)替代R134a对二级压缩循环离心压缩机及制冷性能的影响

摘要

为研究制冷剂R1234ze（E）替代R134a后离心压缩机及制冷性能的变化，基于两次节流中间不完全冷却的两级蒸汽压缩制冷循环（VCS-TS-FT）,建立制冷循环数学模型及两级串联离心压缩机流动模型，详细分析了R1234ze（E）替代R134a对压缩机及制冷性能的影响。数值计算结果表明：R1234ze（E）替代R134a,在相同冷凝温度条件下，转速不变时，制冷量为R134a的83.7%,压缩机压比较R134a高2%,效率基本不变，排气温度低0.5%,压缩机轴功率低11.6%,制冷性能系数(ξ_cop)由6.83下降至6.59。通过改变压缩机的转速，压缩机及制冷循环性能发生显著改变，转速提升7%,R1234ze（E）制冷量与R134a设计转速下设计制冷量相同，但压缩机效率下降5.9%,系统ξ_cop下降至6.15;相反，转速降低3.4%,压缩机容积流量不变，R1234ze（E）制冷量降低为R134a设计转速下设计制冷量的76%,系统ξ_cop上升至6.87。因此，在不重新设计压缩机的条件下，R1234ze（E）直接替代R134a无法达到ξ_cop和制冷量同时与R134a相等的水平。另外，为实现相同制冷量，也需对冷凝器和蒸发器进行改进。

关键词

制冷剂替代 / 二级压缩循环 / 离心压缩机 / 制冷性能

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2023YFC3806401）