R513A制冷剂在轨道车辆空调系统中的应用研究.pdf

第 卷 第 期 郑州铁路职业技术学院学报 .年 月 .收稿日期:作者简介:武若凡()女河南商丘人中航光电华亿(沈阳)电子科技有限公司助理工程师研究方向为电连接器技术、质量管理杨芳燕()女重庆潼南人洛阳市轨道交通集团有限责任公司运营分公司助理工程师研究方向为城市轨道交通运营管理张路亚()男河南漯河人洛阳市轨道交通集团有限责任公司工程师硕士研究生研究方向为城市轨道交通电客车技术管理 制冷剂在轨道车辆空调系统中的应用研究武若凡杨芳燕张路亚(.中航光电华亿(沈阳)电子科技有限公司河南 洛阳.洛阳市轨道交通集团有限责任公司河南 洛阳)摘 要 从理论上分析 制冷剂替代 在轨道车辆空调系统中的应用通过试验对比得出 能够满足轨道车辆空调性能要求可以直接替代 关键词 制冷剂轨道空调试验中图分类号.文献标志码 文章编号 ()(.().).为了减少制冷剂对臭氧层的破坏和温室效应当前空调用制冷剂已由 氯氟烃类改为 氢氟烃类但常用 制冷剂的全球变暖潜能值()仍然较高为 的替代制冷剂有二氧化碳和 等二氧化碳作为自然工质具有温室效应指数低、单位体积制冷量大、无毒不可燃、黏度低、容易获得和造价低等特点但是采用二氧化碳制冷剂的空调系统制冷循环压缩高、有较大压力波动和爆破风险对系统部件和系统安全性要求较高 的 为()是 较为完美的替代品 计算分析 是由 和 组成的新型环保制冷剂无温度滑移、值低、不可燃 表 对 和 的物理特性进行了对比表 和 的物理特性对比制冷剂摩尔质量/()沸点/临界温度/临界压力/安全等级液体密度/().的单位摩尔质量、临界温度、临界压力均介于其组分单质之间单位摩尔质量比 高出.对 和 两种制冷剂基于某地铁项目的设计工况进行理论循环模拟计算结果见表 表 和 理论循环模拟计算结果制冷剂制冷量/功耗/冷凝压力/蒸发压力/质量流量/().从计算结果可以看出 和 的制冷量、功耗、高低压力及 等性能参数十分接近是 较理想的替代制冷剂 设计开发研究 属于 类二元混合共沸制冷剂由 和 以 的摩尔组分比混合而成 虽然和 的饱和压力曲线十分接近但在设计开发时应注意其物理特性和对润滑的要求.压缩机开发由于 对 油稀释性比 高而且在使用同一压缩机时 的摩尔质量比 稍大在同一制冷系统中制冷量相同的前提下质量流量会稍小对压缩机的润滑更加不利所以使用 制冷剂的空调机组要适当提高压缩机油的黏度系数同时提高润滑油的循环量但须保证制冷剂回路中润滑油重量与制冷剂重量在合适的范围内 如果润滑油比例太小无法满足压缩机所需的回油量就无法保证部件润滑如果比例太大则会使制冷剂的充注重量减少空调机组制冷量变小 可以通过制冷系统中压缩机的回油试验用视油镜观察油位高度以确定润滑油的比例是否合适同时由于 对 油的稀释性在压缩机开发时需要对润滑部件进行加强.系统部件选型 可以使用与 相同的 润滑油但鉴于这两种制冷剂的化学性能差异制冷剂厂家进行了材料兼容性测试测试结果显示 的 和 有非常相近的塑料件兼容性和弹性体兼容性所以除压缩机外的 用系统部件可以直接用于 制冷系统.制冷系统设计在制冷系统中润滑油和制冷剂一起循环为了保证 制冷系统润滑油的循环量必须控制制冷剂在管内的流速以使充足的润滑油返回压缩机建议压缩机回气口气体流速不低于 /同时液态制冷剂迁移至压缩机的油槽会导致油黏度降低不利于润滑所以制冷系统的过热度要保证在 略高于 制冷系统 试验分析基于计算分析分别采用 和 制冷剂在性能试验室进行某一地铁项目空调机组相关试验 试验室是基于 建立的焓差实验室换热器的前后安装有空气采样装置用来测量干、湿球温度计算出换热器前后空气的焓值 室内腔通过换热器的空气主要由引风机调整在气流测量通道中通过喷嘴流量计测量和计算风量基于采集到的蒸发器前后的空气焓差和体积流量计算蒸发器侧换热量基于表 中所列工况在试验室内分别进行了 和 的性能试验试验结果对比见表 试验结果表明在相同制冷剂充注量的情况下 的制冷量比 少.功耗多.系统高压高.系统低压高.表 试验工况室内干球/室内湿球/室外干球/送风量/()冷凝风量/().表 和 试验数据对比制冷剂制冷量/功耗/冷凝压力/蒸发压力/过热度/充注量/.结论本研究提出在轨道车辆空调上应用低 的环保制冷剂 并在空调样机上进行了 和 的性能对比验证 根据试验结果得到以下结论:()两种制冷剂的空调机组效率相似用 作为制冷剂可以满足轨道车辆空调的性能要求()在满足高温性能要求且压缩机可以用于 制冷剂的前提下 可以在轨道车辆空调中直接替代 参考文献马麟姚文虎钱坤.低 替代制冷剂 和 研究.制冷与空调():.孟照峰张华秦延斌等./混合物在汽车空调中替代 的实验研究.化工学报():.张治平李宏波周宇等.混合工质 替代 应用于离心式冷水机组的理论分析及试验研究.制冷与空调():.责任编辑:赵 伟