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回热器在制冷系统中的应用研究摘要：回热器是制冷系统的关键零部件，特别是对于深冷冰箱、冷柜来说，十分重要。
本文以自制冰箱、冷柜用回热器为研究对象，探究了回热器在不同制冷剂系统及布置位置的应用效果。
结果表明，自制回热器换热效果比原贴合方式效果好，新型回热器对R600a、R290纯工质系统无明显改善作用，但对混合工质制冷系统作用显著，回热器能够降低混合工质排气压力，进而提升压缩机性能、改善能效和降低系统噪声；带有回热器系统，可以采用中低背压压缩机实现深冷；回热器布置在冷凝器前，可以降低侧板发烫问题；回热器布置在冷凝器后，可以优化制冷系统，先回热再节流，缩减回气管、毛细管长度，简化制冷系统并提高能效。
此外，采用高效回热器可以优化制冷系统、降低成本，具有广阔的应用前景。
关键词：：回热器；制冷系统；能效；噪声引言回热器是制冷系统关键部件，但是在冰箱、冷柜系统里常常忽略其重要作用。
在普通家用冰箱、冷柜中，常采用毛细管接触回气管的形式代替回热器，默认系统仅4大部件：压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器。
实际上，回热器是制冷系统能量分配、压力调节的管理员，是关键的第5大核心部件。
目前，回热器在空调、商用制冷机组等大型制冷设备中应用较多，如套管式回热器、板式换热器，而在冰箱、冷柜上应用较少，这与冰箱回热功率低有关。
随着冰箱容积增加、冷冻温度降低，冰箱所需回热量增加，现有工艺是延长冰箱回气管，但导致成本增加、预装工艺复杂、箱胆结霜风险增加。
因此，开发适用于冰箱、冷柜用回热器，是深冷、大容积产品的迫切需求。
回热器在制冷系统中的应用效果不仅取决于回热器本身换热性能，还与制冷剂以及安装位置相关。
向立平等采用回热对不同制冷剂做了研究，发现回热器对R600a、R134a、R290等冷凝-蒸发温度差异大的制冷剂有提效作用，但对R22、R32、R717等有恶化作用，且系统提效与回气过热度有关。
回热器是将蒸发器出口的回气剩余冷量传递给冷凝器出口的两相制冷剂，提高冷凝出过冷度增加冷量回收，进而提高制冷效率。
R134a单级蒸汽压缩回热制冷循环的分析作者：熊锋周峥艳来源：《报刊荟萃（下）》2017年第11期摘要：㶲分析是在热力学第二定律的基础上，从“量”与“质”的结合上规定了能量的“价值”。
㶲分析作为一种新的热力学分析方法，揭示了能量转换的本质，改变了人们对能的性质、能的损失及能量转换效率的传统看法，为合理用能指明方向。
㶲分析方法在热动力循环的研究中正广泛采用。
关键词：R134；分析；㶲分析一、R134aR134a（氟利昂）是一种新型制冷剂，属于氢氟烃类（简称HFC）。
其沸点为-26.5℃。
破坏臭氧层潜能值ODP为0，但温室效应潜能值WGP为1300（不会破坏空气中的臭氧层，是近年来鼓吹的环保冷媒，但会造成温室效应。
），现被用于冰箱、冰柜和汽车空调系统，是一种很环保的制冷剂，以代替氟利昂12。
在制冷和空调设备所采用的制冷循环中，蒸气压缩制冷循环占有相当大的比例，为了进一步提高这类循环的性能系数，有必要对蒸气压缩制冷循环进行热力学分析。
本节将应用热力学第一定律首先分析一下带回热制冷循环系统的热力性能。
一般，蒸气压缩回热制冷循环至少由五个部分组成：压缩机、冷凝器、回热器、膨胀节流件及蒸发器。
二、㶲分析计算一个实际过程或循环，总是存在着各种不可逆过程，单级蒸汽压缩回热制冷循环也不例外。
从分析循环损失着手，可以知道一个实际循环偏理想可逆循环的过度、循环各部分的损失大小，从而可以指明提高循环的经济性途径。
热力学第二定律不仅可以判断过程的发展方向、能量的品质，而且还可以用来分析系统内部的各种损失。
本节将应用热力学第二定律，对带回热制冷循环系统进行㶲分析计算，得出有效能损失的分配情况，以找到合理的改进途径，做到有的放矢。
下面将对压缩机、冷凝器等部件建立有效能平衡方程，计算各个部件的㶲损、水的㶲损及冷量㶲。
1.压缩机压缩机是蒸气压缩制冷循环的“心脏”，通过耗费一定的功使制冷剂压力和焓值升高。
下面将对压缩机进行㶲分析计算。
制冷系统中热力学性能分析与优化引言：制冷技术被广泛应用于家庭、商业和工业领域，为人们提供舒适的空调环境和保鲜冷藏的条件。
然而，随着能源紧张和环境污染问题的加剧，制冷系统的能源效率和环境友好性日益受到关注。
因此，研究制冷系统中的热力学性能分析和优化具有重要意义。
一、热力学性能分析热力学性能是衡量制冷系统效率的重要指标。
在制冷系统中，常用的热力学性能参数包括制冷剂的制冷量、制冷剂的压缩功和制冷效能。
制冷量是指制冷系统从低温热源吸收的热量，制冷效能则是指单位制冷量所需的功。
在热力学性能分析中，常用的方法是通过制冷循环的热力学分析来研究制冷系统的性能。
热力学循环通常由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等组成。
通过分析每个组件的热量交换和功交换，可以得到制冷系统的热力学性能。
二、热力学性能优化为了提高制冷系统的能源效率和环境友好性，热力学性能的优化成为一个重要的研究方向。
热力学性能优化可以从不同方面进行，包括选择合适的制冷剂、优化制冷循环和改进制冷设备等。
首先，选择合适的制冷剂对于提高制冷系统的性能至关重要。
制冷剂的选择应考虑到制冷量、环境影响和安全性等因素。
一些高效环保的制冷剂，如天然制冷剂和新型制冷剂的应用可以显著提高制冷系统的能源效率，同时减少对大气臭氧层的破坏。
其次，优化制冷循环可以有效改善制冷系统的性能。
通过改变循环中的工作流体、压缩比和温度等参数，可以实现制冷效能的提高。
例如，采用逆向循环和多级循环等技术可以显著提高制冷系统的能效。
最后，改进制冷设备也是提高制冷系统性能的重要途径。
新型的蒸发器和冷凝器设计、高效的节流阀以及先进的压缩机技术都可以提高制冷系统的效率。
此外，采用可调速驱动的压缩机和采用回热利用技术等方法，也可以在降低能耗的同时提高制冷系统的性能。
结论：制冷系统中热力学性能的分析和优化，对于提高能源效率和环境友好性具有重要意义。
通过选用合适的制冷剂、优化制冷循环和改进制冷设备等措施，可以有效地提高制冷系统的性能。
制冷与空调设备运行操作证考试题库及答案1、【单选题】POE是( )类冷冻油。
（A ）A、聚脂类B、矿物类C、醇类2、【单选题】《职业病防治法》规定:用人单位应当为劳动者创造符合国家( )和卫生要求的工作环境和条件,并采取措施保障劳动者获得职业卫生保护。
（B ）A、安全政策B、职业卫生标准C、安全要求3、【单选题】《蒙特利尔议定书》及有关国际协议规定发展中国家停用R12类物质的时间为( )年。
（A ）A、2010B、2040C、20204、【单选题】下列与职业道德行为特点不相符的是( )。
（C ）A、与职业活动紧密相连B、对他人和社会影响重大C、与领导的影响有关5、【单选题】为了减轻盐水对泵的腐蚀,需定期用酸度计检查盐水的PH值,使之呈中性或微弱的( )。
（B ）A、酸性B、碱性C、腐蚀性6、【单选题】为了防止压缩机的湿冲程和液击,制冷系统设置回热器实现供液与回气进行热交换,提高回气的( )。
（C ）A、湿度B、过冷度C、过热度7、【单选题】为提高溴冷机热交换设备的热交换效果,常在溴化锂溶液中加入的表面活性剂是( )。
（C ）A、铬酸锂B、氢溴酸C、辛醇8、【单选题】关于液体蒸发和沸腾说法不正确的是( )。
（A ）A、蒸发和沸腾都是液体变成气体的汽化过程,二者没有区别B、蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾必须达到沸点C、制冷工程中制冷剂在蒸发器中的汽化过程其实是沸腾过程9、【单选题】制冷系统中出现的就是冻堵现象,是系统内因为含有超过规定值的( )。
（A ）A、水分C、空气10、【单选题】化学冻伤一般分为三度,损伤到表皮的化学冻伤级别是( )度。
（A ）A、一B、二C、三11、【单选题】吸入基元容积的气体与压缩终了气体容积之比称为( )。
（B ）A、压力比B、内容积比C、外容积比12、【单选题】在制冷系统中,以下属于安全装置的是( )。
（B ）A、过滤器B、安全阀C、紧急泄氨器13、【单选题】在制冷系统中,制取冷量和输出冷量的设备是( )。
热交换气液分离器在热氟融霜制冷系统中的应用T he A pp rication of H eat Inchanger Suction A ccum ulato r in Ho t D efro sting牛明江(铁道部石家庄车辆厂 河北050071) 小型氟利昂制冷装置在使用中,根据情况往往需要进行热氟融霜,该工况是制冷工况的逆循环。
在融霜时,高温高压的热氟蒸气免不了在蒸发器中凝结出制冷剂液体,若直接被活塞式压缩机吸入,会引起液击事故。
对活塞式制冷机组成的两个或两个以上的制冷系统,为了使系统简化,融霜时可将被融霜系统的氟液排往另一系统去制冷。
但对单系统(一台压缩机带一台蒸发器)来说,若进行热氟融霜,按惯例须在系统中增设排液桶,而排液桶只解决系统排液问题,要解决液击问题,往往还需增设气液分离器。
图1 热交换气液分离器结构简图1.检查孔2.外筒3.内筒4.安装脚5.出液接头6.顶盖7.反虹吸管8.回气管9.进液接头 10.吸气弯管 11.吸油管 小型制冷系统的可靠性在一定意义上取决于它的繁简程度。
组成一个制冷系统的部件越少、阀门越少、易损件越少,该系统就越可靠。
随着排液桶和气液分离器的加入,使制冷系统复杂化,不仅需增设排液管、加压管、回油管、回气管等,而且需要相应地增加许多阀门,这无疑给渗透性极强的氟利昂增加了许多漏洞,给操作、维修带来诸多不便。
近年来,笔者在开发高温冷库制冷机组的过程中,对小型氟利昂制冷装置,热氟融霜制冷系统的简化进行了研究尝试并获得成功。
我们的做法是:将热交换器同气液分离器混为一体,设计一台热交换气液分离器(结构如图1)应用于热氟融霜制冷系统中。
融霜工况时,由蒸发器排出的气液混合物通过回气管8进入17牛明江:热交换气液分离器在热氟融霜制冷系统中的应用该容器,并通过改变气流方向和流速及碰撞等将气液分开,分离后的氟液在内桶的下部得以暂缓停留,进而保证压缩机吸入的是干饱和蒸气或过热蒸气,防止了液击。
详解回热器的特点和优势回热器又称气液热交换器，是回热式低温制冷机中的关键部件。
回热器是一种把热量从一种介质中传到另一种介质中的热交换设备。
回热器按热力过程和传热过程的形式可分为稳定流动回热器和不稳定流动回热器两大类。
稳定流动回热器中气体流动时间比冷热气流切换时间长得多，切换对气流的影响可以忽略，气体流动认为是稳定的。
这类回热器主要用于燃气轮机等设备；不稳定流动回热器中冷热气流的切换相当频繁，气流通过回热器换热的同时，伴随有质量流量和气体压力的变化，因此属于非稳定流动过程。
回热式制冷机中用到的就是不稳定流动回热器。
如下图所示图1 回热器一般情况下，回热器由两种尺寸不同的标准管紧密连结在一起的同心圆套管，通常钎焊在一起的，外面的叫壳程，内部的叫管程，两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。
内管一般用光管或肋片管制成。
回热器使节流前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂进行热交换使液体过冷，蒸汽过热。
如下图回热器制冷演示图2 回热器工作演示图由于管道的长度和隔热程度，使管内的蒸汽与外界传递而加热，这种现象称为吸气过热。
这种过热度会使压缩机吸气温度升高，吸入蒸汽的比容增大，导致单位容积制冷剂量降低，压缩机的制冷量减少，不利于制冷循环，长时间运行使得压缩机运行工况恶化，使用寿命降低，因此回热器的作用就是将压缩机的吸气过热度控制在一定范围内。
以杭州沈氏节能科技股份有限公司为例，杭州沈氏凭借在换热器领域深耕多年，研制出一系列广泛应用制冷系统的回热器、经济器、冷凝器等换热器设备。
杭州沈氏回热器的外管采用不锈钢材质，内管采用传热效率高的紫铜材质，且内管采用螺旋槽管结构，如下图所示。
图3 回热器内管结构图4 内管螺旋结构热交换演示杭州沈氏内管螺旋槽纹结构能起到双边强化换热的作用，流体在管内既有沿轴向的流动，也有沿着螺旋旋转流动，加剧了近壁面处流体与中心流体的混合，加强了湍流强度，使传热系数大。
回热器为系统提供两个优势：1.提高单位容积的制冷量；2.使节流前制冷剂成为过冷态，可以在节流过程中减少气化，是节流机构工作稳定。
文章编号：0253-4339(2009)01-0049-07工质和回热器参数对斯特林制冷机性能影响的研究孙乐安银松卢勇束鹏程(西安交通大学流体机械及压缩机国家工程研究中心西安 710049)摘要针对斯特林制冷机在环保、节能、结构紧凑等方面的优点，建立了一种应用于制冷温区(即：家用和商用冰箱领域，温度在173K~283K的范围)的整体式斯特林制冷机。
并对其进行了不同工质(分别采用的氮气和氦气)和四种不同的回热器结构参数(文中表2)对整机性能影响的研究。
研究结果表明：整体式斯特林循环制冷机应用于制冷温区时，各种结构间存在着最优匹配。
四种回热器结构中结构3的系统整机性能最优。
在最优匹配的结构中，不同工质氮气和氦气的最佳充气压力和制冷性能有所不同，在结构3中以氮气和氦气为工质的最佳充气压力分别为1MPa和1.3MPa，而制冷量和COP与转速的最优关系区域分别是：氮气为500~700r/min，氦气为800~1000r/min。
关键词热工学；性能；斯特林制冷机；工质；回热器；研究中图分类号：TB651 文献标识码：AInfluence of Working Fluids and Regenerator Parameters onPerformance of Stirling RefrigeratorSun Le’an Yin Song Lu Yong Shu Pengcheng(National Engineering Research Center of Fluid Machinery and Compressors, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, 710049, China)Abstract A V-type integrated Stirling refrigerator was developed. The influence of different working fluids and four configurations on the performance of the regenerator was investigated. The parameters such as power consumption and Coefficient of Performance (COP) were discussed at various rotating speed and charged pressure. The results show that in the Stirling refrigerator used at refrigeration temperature, the configuration 3 is the optimal structure match of this prototype unit with the optimal charging pressure of 1 MPa for nitrogen and 1.3 MPa for helium. In addition, the rotational speed for the optimal cooling capacity and COP is 500–700 r/min for nitrogen and 800-1000 r/min for helium.Keywords Pyrology; Performance; Stirling refrigerator; Working fluids; Regenerator; Investigation斯特林制冷机由于其高效和可靠性而广泛地用于航空航天、导弹制导、遥感遥测等诸多低温领域[1]。
