研究与探讨
传源卤环境 O872
新型中高温热泵工质的理论研究
王婷婷郭健翔
（青岛理工大学山东青岛2
266033
摘要在70~90℃的冷凝温度范图内，对19种环境友好、压力温度水平适宜的流体进行了中高温热系理论循环计算对比分析，结果表明R124,R600a，R142h和R236ea等工质的性能较优，并从中筛选出6种混合工质M1-M6，通过计算比较其性能，再选出最优工质。
关键词中高温工质中图分类号：TB613
理论循环混合工质
中高温热系
文献标识码：A
随着经济的发展以及人I的不断增长，能源的消耗也日趋增长，环境污染破坏也口益严重。而今能源和环境问题已成为社会关注的焦点间题，垂待解决。我国的工业废水中蕴涵着大量的低位热能。在钢铁T业，电力工业和石化工业中也存在大量的低温废水，温度在30~=50℃之间。如果将这部分低温废水排人河流和大海中，不仪会造成能源的极度浪费，而且会导致环境的严重污染。利用高温热泵技术将废水中的低位热能提取出来，使其成为高位热能，就可以应用到城市集中供热和原油拌热输送等民用和工业用热领域中，从而实现了能源的合理利用。因此，以工业废水为低位热源的中高温热泵技术的开发，对于我国北方城市区域供热及其他用热领域具有十分重要的意义。热泵具有节能作用同时能降低温室效应和减少对大气的污染，是当今世界节能环保最有发展前景的技术之一。面中高温热由于其良好的应用前景日前成为国际热泵研究的趋势。在中高温热泵系统的研究中，目前最追切需要解决的间题是循环工质的研究。日前尚无环境友好、循环性能优良的中高温热泵适用T质。早期的中高温热泵技术研究中,R!1、R113、R114等曾在某些温度范用作为工质，由于众所周知的原内，发达国家已于1996 年、发展中国家将于2010年禁用CFCsT.质。因此适用于中高温热泵工况，与环境友好，循环性能优良的新型工质与混合工质尚有待研究，对中高温热泵I质的要求可以概括为：适中的冷凝压力，蒸发压力；尽可能高的单位容积制热量，性能系数；尽可能低的压比、排温；不可燃、化学性能稳定，与系统材料和润滑油兼容；零ODP、较低的CWP等。与R12之于冰箱、R22之于空调不同，中高温热泵原本不存在公认的代表性工质，本文将针对70~90℃的冷凝温度的.T况范围，采用理论循环分析法对各种环境友好，温度压力水平适中的物质进行大面积搜索，以期得出性能相对优良的候选工质。
理论循环计算
本文采用的I质热力性质计算方法，主要是基于状态方程、饱和蒸气乐方程，饱和液体密度方程和理想气体状态下的定压比热容方程。
文章编号：1672-9064(2011)02-0017-03 1.1PR状态方程(]
状态方程的选取，主要基于通用性和精度2方面的考。本文选择了通用立方型状态方程一PR方程（及其混合规则)作为计算T.具。PR方程是由Peng-Robinson在1976年提出一个新的二常数方程，也可以看作是PK方程的一种改进
方程，其形式为： ART
a(T)
(9-a)9+(9+a)a_ 9-4 式中：
(1)
a(T)=4 (T,)xa(T.):a(T,)=0.45727x R*xT ;[α(T.
P
) j°5=1+kx(1T,)1;k=0.37464+1.54226x0.26992xw*;b = 0.0778R7.
P
混合法则：
a-Eyotg=(1-k,)Van :b=ybr
式中：y-混合T.质各组份的率尔成分k二元交互作用系数，其值一般由二元相平衡实验数据确定。
1.2
饱和蒸气压方程
本文果用Riedel蒸汽压方程，如下：
InP=A'-+C'nT,+D'T:
(2)
式中;A'=35Q;B"=36Q;C*=42Q+α,;D*=Q:Q=0.0838(3.758-a);α=0315tg
地=~35+36
6 +42ln7,T,*;T,=
0.0838b,lnT
T,+273.15
;P-临界压力（10x5P);T,临界温度/℃;T,-沸
T,+273.15 点，
饱和液体密度方程 1.3
饱和液体密度方程采用T/Te为白变量的一元多次方程：
P mkag+ag*+ag Pe
式中:2=(1-T/T.）1
(3)
作者简介；王婷好（1986-)，女，青岛理工大学供热、供燃气，通风与空调工程专业在读研究生，研究方向：中高温水源热氯的新型工质研究
2011.NO.2.
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