CO2制冷机

二氧化碳跨临界循环制冷CO 2作为制冷剂的应用历史•CO 2作为最早的制冷剂之一，在19世纪末到20世纪30年代得到了普遍的应用，到1930年，80%的船舶采用CO 2制冷。

•但由于当时采用的CO 2亚临界循环制冷效率低，特别是当环境温度稍高时，CO 2的制冷能力急剧下降，且功耗增大。

•同时，以R12为代表的CFC 或氟氯烃制冷剂的出现，以其无毒、不可燃、不爆炸、无刺激性、适中的压力和较高的制冷效率等特点，很快取代了CO 2在安全制冷剂方面的位置。

•近年来，制冷剂对臭氧层的破坏和全球温室效应等环保问题日益突出，而CO 2跨临界制冷循环的提出，CO 2作为制冷剂开始重新得到重视•该循环系统的最大特点就是工质的吸、放热过程分别在亚临界区和超临界区进行。

压缩机的吸气压力低于临界压力，蒸发温度也低于临界温度，循环的吸热过程仍在亚临界条件下进行，换热过程主要是依靠潜热来完成。

但是压缩机的排气压力高于临界压力，工质的冷凝过程与在亚临界状态下完全不同，换热过程依靠显热来完成。

CO作为制冷工质的优缺点2优点•良好的安全性和化学稳定性•具有与制冷循环和设备相适应的热物理性质•CO2优良的流动和传热特性•CO2制冷循环的压缩比较常规工质制冷循环低缺点•运行压力高•循环效率低带回热器和不带回热器的CO 2跨临界单级循环进行理论分析和实验性能测试2•典型的CO 2跨临界单级循环主要由压缩机、气体冷却器、节流阀和蒸发器组成．图1和图2分别给出了CO 2跨临界单级循环原理图和细图．图l 中：低压气态制冷剂经压缩机被压缩成高压气态制冷剂(过程l 一2)，经气体冷却器进行定压放热(过程2—3)，然后经节流阀进行节流降压(过程3—4)，低压液态制冷剂在蒸发器内进行定压吸热(过程4一1)，最后回到压缩机，从而完成一个循环．2•制冷循环增设回热器，可以减小节流损失、增大制冷量，从而提高系统性能．图3和图4分别给出了带回热器的CO 2跨临界单级循环原理图和细图．两个循环性能对比分析•图5给出了两个循环COP随蒸发温度的变化．随着蒸发温度的增加，两个循环COP均呈增加趋势，蒸发温度越高，系统性能越优；•在整个蒸发温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高4．55％左右；•对于理想压缩机循环，系统性能要比实际循环性能高33．3％以上，但这种理想循环是不存在的．•图6给出了两个循环COP 随气体冷却器出口温度的变化．•随着气体冷却器出门温度的增加，两个循环COP均呈下降趋势，温度越高，系统性能越差；•在气体冷却器出口温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高5．23％左右．•两个循环COP 随压缩机排气温度的变化，见图7．•在排气温度变化范围内，相同对比条件下，带回热器CO 2跨临界单级循环系统COP 要高于不带回热器循环，且带回热器单级循环排气温度要稍高些．•无论带回热器还是不带回热器循环，随着压缩机效率提高，系统COP 均变大，压缩机排气温度均有所降低，不带回热器循环降低幅度较大．•由图7还可以看出，两个单级循环都存在一个最优排气温度，使得在此温度下系统COP 最大，带回热器循环对应最优排气温度要高于不带回热器循环最优排气温度．结论•(1)在蒸发温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高约4．55％；在气体冷却器出口温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高约5．23％；相同对比条件下，带回热器CO跨临界单级循环系统COP高于不2带回热器循环的，且带回热器单级循环最优排气温度稍高些．•(2)两种单级循环的制热量、制冷量、制热COP和制冷COP，均随压缩机排气压力增加存在极值；随冷却水流量、冷冻水流量以及冷冻水进口温度增加而增加，随冷却水进口温度增加而下降．•(3)相同测试工况下，带回热器循环系统具有较高的性能．其中，制热量和制冷量分别比不带回热器的单级循环平均高约3．33％和5．35％，制热COP和制冷COP分别提高约11．36％和14．29％．CO2跨临界循环的应用前景与研究进展•1、汽车空调•2、热泵•3、食品冷藏•4、循环系统关键设备的研究进展•1、汽车空调•过去汽车空调中一般使用CFC12作为制冷工质，这使得汽车空调制冷剂的排放量在所有氟利昂的排放中占有相当大的比例。

CO2和R717是两种常用的制冷剂，它们在速冻机设计中起着重要的作用。

本文将从CO2和R717的物理性质、设计条件和速冻机的设计要点等方面进行探讨，为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考。

一、CO2的物理性质1. CO2的化学式为CO2，是一种无色、无味、无臭的气体。

2. CO2的临界温度为31.1摄氏度，临界压力为7.38MPa，临界密度为467kg/m3。

3. CO2具有较高的气化潜热和比熵，适合用作制冷剂。

二、R717的物理性质1. R717的化学式为NH3，是一种无色、有刺激性气味的气体。

2. R717的临界温度为132.4摄氏度，临界压力为11.28MPa，临界密度为516kg/m3。

3. R717具有较大的气化潜热和比熵，适合用作制冷剂。

三、CO2速冻机的设计条件1. 设计冷冻温度应考虑到CO2的临界温度，一般应控制在-50摄氏度以下，以确保CO2保持在过冷状态。

2. 设计工作压力应考虑到CO2的临界压力，一般不得超过7.38MPa，以防止CO2发生相变。

3. 设计速冻机的换热器和膨胀阀应考虑到CO2的物理性质，以提高制冷效率和减小能耗。

四、R717速冻机的设计条件1. 设计冷冻温度应考虑到R717的临界温度，一般应控制在-35摄氏度以下，以确保R717保持在过冷状态。

2. 设计工作压力应考虑到R717的临界压力，一般不得超过11.28MPa，以防止R717发生相变。

3. 设计速冻机的换热器和膨胀阀应考虑到R717的物理性质，以提高制冷效率和减小能耗。

五、CO2和R717速冻机的设计要点1. 在设计速冻机时，应根据CO2和R717的物理性质合理选择工作参数，包括冷冻温度、工作压力、流量等。

2. 必须保证速冻机的密封性和可靠性，以防止制冷剂的泄漏，确保系统的安全运行。

3. 应选择优质的制冷设备和材料，以确保速冻机的长期稳定运行，并减少维护成本。

CO2和R717速冻机的设计条件涉及到制冷剂的物理性质、工作参数和设计要点等方面。

关于CO2制冷的说明CO2制冷的优点：1、CO2为自然工质2、优良的经济性，无回收问题3、良好的安全性，无毒，不燃4、优良的传热和流动性。

CO2制冷现阶段的局限性：1、管道材质：CO2常温下压力为75kgf，采用R717和CO2复叠制冷，温度控制在-5℃~-10℃范围内，设计压力为52kgf，运行压力在30kgf，在此压力下，管道采用不锈钢或16Mnr，不锈钢焊口需经过处理，否则容易腐蚀，16Mnr焊接后需经过热处理，在中国现有条件下，现场没法进行处理，如果出现问题，危险性更大。

此外，中国没有这方面的规范和部门对此进行检验，检验标准生产厂家按自己厂家的标准执行。

2、CO2的水的影响：CO2系统中如果有水分，不但会造成冰堵，CO2和水反应生产碳酸，对系统造成腐蚀。

通常在系统中增加干燥过滤器，经常更换干燥过滤器，但在如此高的压力下，更换过滤器，对设备管理人员提出了更高的要求。

3、CO2冲霜的问题：如果采用电融霜，运行费用非常高；采用水融霜，融霜时间长，并且冷库地面会出现冻冰现象。

通常采用工质融霜。

CO2制冷压缩机组工作范围-5℃~-10℃，压缩机设计压力在35kgf，而融霜温度在10℃左右，需增加进口压缩机进行融霜，设计压力在50kgf~60kgf，融霜压缩机组都是进口，如果出现故障，现场很难处理，维修周期非常长。

4、辅助制冷系统：由于CO2常温下压力过高，系统停止运行时，需开启辅助制冷系统保持系统压力升高，辅助制冷系统需配置专用发电机组，并且都要有备用，时刻保证辅助制冷系统和专用发电机组都在良好的工作状态，平时不使用，一旦制冷系统停止运行，必须保证辅助制冷系统可靠运行，辅助制冷压缩机采用进口，维修麻烦。

5、操作维护：CO2制冷系统同R22制冷系统一样，系统很难回油，完全靠人工操作进行系统回油，在如此高的压力和复杂的系统下，对设备操作人员技术水平提出非常高的要求。

该系统有制冷压缩机组、融霜压缩机组和辅助制冷系统，各压缩机组都不能出现故障，对设备维护人员要求很高的技术水平。

CO2制冷装置CDPL500-SIE-29-Y工作原理一：工作原理二：操作流程：三：仪表的操作：四：冷干机的操作：五:几种常见报警及消除：CO2制冷装置CDPL500-SIE-29-Y工作原理(一)：工作原理干燥清洁的二氧化碳气体在进入二氧化碳液化器进行液化，液化器是一个列管式换热器，制冷剂在管中流动，不断蒸发汽化吸收热量，二氧化碳气体被冷却到-20～-25℃（温度随压力的变化而变化）左右并被液化，在此温度下不能液化的气体（称为不凝性气体，主要成份是氧气和氮气）积聚在液化器的顶部被排放出液化器。

制冷剂可在一定温度及压力下被冷却循环水冷凝成液体，使制冷剂具有制冷能力，吸收的热量被冷却水带走。

液化的二氧化碳液体自流被送入储液罐储存。

储存液体时或生产用气时压力超过一定值时（1.93Mpa），冷冻机组自动开启(制冷机组满负荷运行)进行降温降压，将气体液化，避免安全阀起跳损耗气体。

当制冷机组压力下降至一定值时（1.83Mpa），液化器冷冻机组自动停止工作；当二氧化碳来气量减少时，二氧化碳回路压力会降低，此时螺杆制冷压缩机会进行卸载。

制冷机组工作时压力超过2MPa，建议关闭手动控制气体压缩机，如压力仍维持2Mpa，建议用户关闭制冷机组，检测发酵罐来气中二氧化碳浓度。

制冷压缩机的卸载范围：1：二氧化碳回路压力>1.8 Mpa：制冷机组满负荷加经济器运行2：二氧化碳回路压力>1.8Mpa ，<1.7 Mpa ：制冷机组满负荷运行3：二氧化碳回路压力<1.7 Mpa ：制冷机组75%负荷运行2：二氧化碳回路压力<1.6 Mpa ：制冷机组停止运行，等待气体压缩机给二氧化碳回路升压。

（二）： 操作流程：（1）自动运行：（系统正常运行）按下启动按钮，这时候制冷压缩机进入运行准备状态，启动按钮灯亮。

当系统压力大于18KG，制冷压缩机就可以运行，低于16KG 自动停止，然后当系统压力再次大于18KG 后会自动再运行，除非按下停止按钮，机器才会停止运行，同时停止按钮灯亮。

CO2制冷压缩机【摘要】CO2作为一种天然工质，是目前CFCs 工质替代的一个重点研究方向。

本文主要介绍了二氧化碳制冷压缩机的相关内容，并且主要进行了二氧化碳涡旋式制冷压缩机与其他压缩机的比较，分析了二氧化碳制冷剂的优势以及它与其他制冷剂的比较情况。

【关键词】CO2制冷压缩机制冷剂一、概述由于氯氟烃（CFCs ）对于大气的重要影响，保护环境、替代CFCs已经成为全球共同关注的问题。

从1985年的《保护臭氧层的维也纳公约》到1987年的《蒙特利尔议定书》，以及1990年伦敦会议和1992年哥本哈根会议对《蒙特利尔议定书》的修正，世界范围内的CFCs 替代进程在不断加快。

1991年6月，我国在修改的《蒙特利尔议定书》上签字，成为缔约国之一。

1992年5～7月编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，并于1993年1月获国务院批准。

因此，逐步淘汰ODSs 已经成为一项国际责任。

替代工质应满足安全性、环境可接受性和装置适用性三方面的要求。

经过科学家们多年来的不懈努力，已经研制出大量的过渡性或长期的氯氟烃（CFCs ）和氢氯氟烃（HCFCs）替代物，如R134a ， R407C ， R410A 和R290 等，并研究出相应的技术和设备，在制冷空调行业得到广泛的应用。

《蒙特利尔议定书》对于CFCs和HCFCs等物质强制要求限期逐步淘汰，并规定了发达国家和发展中国家的使用期限。

而目前使用的HFCs 制冷剂由于会导致明显的温室效应而被《京都议定书》列入温室气体的清单中。

在欧洲，有些国家已经在一些制冷空调领域禁止使用HFCs ，并且进一步提议从某些领域逐步淘汰HFCs。

有些国家立法将在21 世纪20 年代严格限制或淘汰使用R134a 制冷剂，这就使得制冷与空调行业在适应淘汰CFCs和HCFCs类制冷剂转向使用HFCs制冷剂时又必须寻求的替代物。

在环境保护与制冷剂替代的研究进程中，水，氨，碳氢化合物以及CO等自2然制冷剂成为人们关注的焦点，前国际制冷学会主席挪威的G.Lorentzen认为，具有其他制冷剂无法比自然制冷剂是解决环境问题的最终方案。

co2 制冷技术CO2制冷技术是一种利用二氧化碳（CO2）作为制冷剂的技术，它在制冷领域具有广泛的应用前景。

本文将从CO2制冷技术的原理、优势和应用等方面进行介绍。

一、CO2制冷技术的原理CO2制冷技术是基于CO2的热力学性质，利用CO2在不同温度和压力下的相变特性来实现制冷的过程。

一般情况下，CO2制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成。

具体的工作原理如下：CO2制冷系统通过压缩机将低温低压的CO2气体压缩成高温高压的气体。

然后，这个高温高压的气体流经冷凝器，通过与外界的热交换，使CO2气体冷却并转化为高温高压的液体。

接着，液体CO2通过膨胀阀进入蒸发器，蒸发器内部的热量会使液体CO2蒸发成为低温低压的气体。

最后，这个低温低压的气体再次进入压缩机，循环往复地实现制冷的过程。

二、CO2制冷技术的优势CO2制冷技术相比传统的制冷技术具有以下几个优势：1.环保性：CO2是一种天然的制冷剂，不会对臭氧层造成破坏，也不会产生温室气体的排放，对环境友好。

2.高效性：CO2制冷系统的制冷效果优于传统的制冷系统。

CO2的传热性能好，传热系数大，能够提供更高的制冷效果。

3.节能性：CO2制冷系统的能耗较低，能够有效减少能源消耗。

此外，CO2的热力学性质使其具有更高的换热效率，能够进一步提高制冷系统的能效。

4.安全性：CO2是一种无毒、无味、无色的制冷剂，不会对人体和环境造成危害。

与传统制冷剂相比，CO2的安全性更高。

三、CO2制冷技术的应用CO2制冷技术在各个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.商业制冷：CO2制冷技术在超市、商场等大型商业场所的制冷系统中得到了广泛应用。

CO2制冷系统能够提供稳定的制冷效果，同时节约能源，降低运营成本。

2.工业制冷：CO2制冷技术在工业领域的制冷设备中也有着重要的应用。

例如，在化工、制药和食品加工等行业，CO2制冷系统能够提供精确的温度控制，确保产品质量。

二氧化碳作为制冷剂二氧化碳，化学式CO2，是一种常见的化合物。

除了在地球大气层中广泛存在，二氧化碳还有着广泛的应用领域，其中之一就是作为制冷剂。

制冷剂在现代社会中扮演着重要的角色，用于各种冷却和制冷设备中。

二氧化碳作为制冷剂的应用则具有许多优势。

二氧化碳是一种天然的制冷剂，不存在对臭氧层的破坏问题，对环境友好。

与传统的制冷剂如氟利昂相比，二氧化碳不会导致温室效应和全球变暖。

二氧化碳的制冷效果非常好。

二氧化碳具有较低的沸点和较高的冷却效率，能够在相对较低的温度下提供强大的制冷能力。

这使得二氧化碳成为许多工业和商业领域的理想选择，例如超市冷柜、制冷车辆等。

二氧化碳的制冷系统相对简单，易于维护。

与其他制冷剂相比，二氧化碳的制冷系统更加紧凑，减少了设备的体积和重量。

同时，二氧化碳的制冷系统不需要高压和高温，降低了安全风险。

然而，二氧化碳作为制冷剂也存在一些挑战。

首先是二氧化碳的特性决定了它只能在较高的压力下工作。

这使得制冷系统的设计和制造需要更高的技术要求和成本。

其次，二氧化碳在常温下是一种气体，需要通过压缩和冷却来转化为液体状态，这增加了系统的复杂性。

为了克服这些挑战，科学家和工程师们提出了许多创新的解决方案。

例如，采用高效的压缩机和换热器可以提高二氧化碳制冷系统的效率。

同时，利用先进的控制技术和系统设计可以实现对二氧化碳制冷系统的精确控制和优化。

除了以上的优势和挑战，二氧化碳作为制冷剂还有一些其他的特点。

例如，二氧化碳制冷系统的噪音较低，适用于一些对噪音要求较高的场合。

此外，二氧化碳的制冷系统还可以与其他能源系统集成，实现多能源的综合利用。

总的来说，二氧化碳作为制冷剂具有许多优势，包括对环境友好、制冷效果好以及系统简单易维护等。

虽然存在一些挑战，但通过创新的技术和系统设计，这些挑战是可以被克服的。

随着对环境保护意识的提高和技术的不断进步，相信二氧化碳作为制冷剂将在未来得到更广泛的应用。

对二氧化碳进行制冷的原理二氧化碳（CO2）是一种常见的气体，也是一种重要的制冷剂。

它具有许多优点，如环保、高效、安全等，因此被广泛应用于制冷和空调系统中。

二氧化碳制冷的原理是基于物质的相变过程。

当二氧化碳处于高压状态下，它会变成液态，释放出大量的热量。

当二氧化碳处于低压状态下，它会变成气态，吸收周围的热量。

通过控制二氧化碳的压力，可以实现制冷效果。

具体来说，二氧化碳制冷的过程可以分为四个步骤：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。

首先是压缩阶段。

在这个阶段，二氧化碳气体被压缩成高压气体。

这通常是通过压缩机来完成的。

压缩机会将二氧化碳气体吸入，并通过活塞或螺杆等机械装置将其压缩。

在这个过程中，二氧化碳的温度和压力都会升高。

接下来是冷凝阶段。

在这个阶段，高压的二氧化碳气体通过冷凝器冷却，变成液态。

冷凝器通常是一个管道或盘管，通过外界的冷却介质（如水或空气）来降低二氧化碳的温度。

当二氧化碳气体冷却到足够低的温度时，它会凝结成液体，并释放出大量的热量。

然后是膨胀阶段。

在这个阶段，高压液态的二氧化碳通过膨胀阀或节流阀进入低压区域。

当液态二氧化碳通过膨胀阀进入低压区域时，它会迅速膨胀，降低温度。

这是因为液态二氧化碳在膨胀过程中吸收了周围的热量，使得温度下降。

最后是蒸发阶段。

在这个阶段，低温的二氧化碳液体通过蒸发器，将周围的热量吸收进来，变成气态。

蒸发器通常是一个管道或盘管，通过外界的热源（如空气或水）来提供热量。

当二氧化碳液体蒸发时，它会吸收周围的热量，使得温度进一步降低。

通过不断循环上述的四个步骤，二氧化碳制冷系统可以实现持续的制冷效果。

压缩机不断将二氧化碳气体压缩成高压气体，然后通过冷凝器冷却成液态，再通过膨胀阀膨胀成低压气体，最后通过蒸发器吸收热量变成气态。

这样循环往复，就可以不断地将热量从室内或物体中吸收出来，实现制冷效果。

总的来说，二氧化碳制冷的原理是通过控制二氧化碳的压力，使其在不同的压力下发生相变，从而吸收或释放热量，实现制冷效果。

二氧化碳制冷原理
二氧化碳（CO2）制冷是一种使用二氧化碳作为制冷工质的制冷技术。

其原理基于二氧化碳的特性和物理过程。

CO2制冷的原理可以简述为以下几个步骤：
1. 压缩：首先，将含有CO2的气体通过压缩机进行压缩。

压缩机会增加气体的压力和温度。

2. 冷凝：接下来，高温高压的CO2气体通过冷凝器，外界的冷却水或冷空气接触，使CO2气体冷却并传递热量给冷凝介质。

这个过程中，CO2气体会发生相变，从气态变为液态，释放出大量的热量。

3. 膨胀：冷凝后的CO2液体进入膨胀阀，通过膨胀阀的节流作用，使其压力和温度降低。

在膨胀的过程中，CO2液体会部分蒸发成气体，从而实现制冷效果。

4. 低温制冷：膨胀后的CO2气体进入蒸发器，与待制冷的物体或空气接触。

在与物体或空气接触的过程中，CO2气体会吸收物体或空气的热量，使其变冷。

5. 循环：制冷后的CO2气体再次被压缩机抽回，进行新一轮的压缩冷凝循环。

与传统制冷剂相比，CO2制冷具有许多优点，如环保性、可再生性和无毒等。

而且，CO2的临界温度和压力较低，可以
在相对较低温度下工作，适用于中低温制冷需求。

因此，CO2制冷技术在商业和工业领域得到广泛应用。