專利名稱：：用于中高溫?zé)岜玫娜旌瞎べ|(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于熱泵或制冷、空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑，尤其適合作為冷凝溫度為70100°C的中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)的制冷工質(zhì)。
背景技術(shù)：
：對(duì)于生產(chǎn)和生活中大量存在的、對(duì)熱能品位要求相對(duì)較低(溫度為65—10(TC)的用能環(huán)節(jié)，采用熱泵供熱技術(shù)不僅有比常規(guī)供能方式更高的總能利用效率，減少C02排放，從而降低溫室效應(yīng)，還可以有效利用工業(yè)余熱、地?zé)崮?、太?yáng)能、以及環(huán)境(空氣、土壤、地表水或潛層地下水)中蘊(yùn)含的低品位能源，減小余熱排放造成的熱污染，當(dāng)前，熱泵技術(shù)正向中高溫(冷凝溫度為80—10(TC)、高溫(冷凝溫度高于IO(TC)的方向發(fā)展，而至于其發(fā)展的關(guān)鍵之一，就是缺乏適合的循環(huán)工質(zhì)。以往曾用作高溫?zé)岜孟到y(tǒng)的工質(zhì)的物質(zhì)有CFCll、CFC113、CFC114等，它們的臭氧破壞勢(shì)(ODP)及溫室效應(yīng)勢(shì)(GWP)都很大，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)于1996年禁止，發(fā)展中國(guó)家也將于2010年禁用。目前應(yīng)用較多的以HCFC-22或其替代物R407C、R410A等為工質(zhì)的空調(diào)一熱泵系統(tǒng)，能夠提供的熱水最高溫度為50—55'C(再高將不僅循環(huán)性能惡化，還將因?yàn)橥黄葡到y(tǒng)的壓力和排溫上限而造成事故)，無(wú)法提供更高溫度水平的熱能。開(kāi)發(fā)環(huán)境友好、熱力性能優(yōu)良的新型工質(zhì)，對(duì)中高溫?zé)岜眉夹g(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一組適于中高溫?zé)岜脵C(jī)組的三元混合工質(zhì)，使其環(huán)境特性和循環(huán)性能俱佳。尤其適用于冷凝溫度為70—100'C的中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)，也可作為離心式制冷、空調(diào)機(jī)組的工質(zhì)。本
發(fā)明內(nèi)容介紹及實(shí)施例一組用于中高溫?zé)岜玫娜旌瞎べ|(zhì)，所述三元混合工質(zhì)由HCFC-22/HFC-152a/HFC-245fa組成，質(zhì)量百分比為5-40/15-30/30-80%?；旌瞎べ|(zhì)的各組元物質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。各組元物質(zhì)的基本參數(shù)如表1所示。本發(fā)明的制備方法是，將各組元物質(zhì)按其指定的質(zhì)量配比在常溫下進(jìn)行物理混合。本發(fā)明具有以下幾點(diǎn)有益效果(1)符合環(huán)保要求ODP接近于零，GWP也很低。(2)熱工參數(shù)適宜在中高溫?zé)岜迷O(shè)計(jì)工況下，壓力水平與HCFC-22在標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)工況下的很相近，排溫低于HCFC-22壓縮機(jī)的排溫限度。因此，中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)中可采用HCFC-22的空調(diào)壓縮機(jī)，無(wú)需為本發(fā)明工質(zhì)另行專門(mén)設(shè)計(jì)壓縮機(jī)。(3)循環(huán)性能優(yōu)良本發(fā)明在中高溫?zé)岜迷O(shè)計(jì)工況下的供熱C0P大于5，單位容積制熱量基本在4200kJ/r^以上。換熱器符合與HCFC-22空調(diào)系統(tǒng)相近，可將本發(fā)明工質(zhì)直接灌注于現(xiàn)有HCFC-22空調(diào)機(jī)組，將其轉(zhuǎn)化為新工質(zhì)的中高溫?zé)岜脵C(jī)組，能夠保證循環(huán)能效和機(jī)組主要硬件匹配度。表1中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)中所含組元的基本參數(shù)Tb:正常沸點(diǎn)，Te:臨界溫度，Pc:臨界壓力<table><row><column>組元</column><column>名稱</column><column>分子式</column><column>分子量</column><column>Tb°C</column><column>Tc°C</column><column>PcMPa</column><column>ODP</column><column>GWP</column></row><row><column></column><column>HFC152a</column><column>1,1-二氟乙烷</column><column>CHF2CH3</column><column>66.05</column><column>-24.0</column><column>113.0</column><column>4.52</column><column>0</column><column>140</column></row><row><column></column><column>HFC245fa</column><column>1，1，U,3-五氟丙垸</column><column>CHF2CF2CF3</column><column>134.05</column><column>15.3</column><column>157.6</column><column>3.64</column><column>0</column><column>950</column></row><row><column></column><column>HCFC22</column><column>二氟一氯甲烷</column><column>CHCIF2</column><column>86.47</column><column>-40.8</column><column>96.2</column><column>4.99</column><column>0.034</column><column>1700</column></row><table>具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中混合工質(zhì)的各組元組分均指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。實(shí)施例取20%HCFC-22、24%HFC-152a、56%HFC-245fa，在常溫下進(jìn)行混合后作為制冷劑。熱泵系統(tǒng)的平均工況取為平均蒸發(fā)溫度為45'C，平均冷凝溫度為85i:，吸氣過(guò)熱度為5'C，過(guò)冷度為5。C，壓縮過(guò)程定熵效率為0.85，根據(jù)循環(huán)計(jì)算，上述三個(gè)實(shí)施例的有關(guān)參數(shù)和循環(huán)性能指標(biāo)如表2所示。表2實(shí)施例循環(huán)性能<table><row><column>參數(shù)于性能</column><column>實(shí)施例</column></row><row><column></column><column>蒸發(fā)壓力MPa</column><column>0.6</column></row><row><column></column><column>冷凝壓力MPa</column><column>1.9</column></row><row><column></column><column>壓比</column><column>3.17</column></row><row><column></column><column>排氣溫度"c</column><column>101.0</column></row><row><column></column><column>C0P</column><column>5.40</column></row><row><column></column><column>供熱量kj/kg</column><column>174.8</column></row><row><column></column><column>單位容積制熱量kj/m3</column><column>4353</column></row><row><column></column><column>0DP</column><column>0.007</column></row><row><column></column><column>GWP</column><column>905.6</column></row><table>權(quán)利要求1.用于中高溫?zé)岜玫娜旌瞎べ|(zhì)，其特征是所述混合工質(zhì)由HCFC-22、HFC-152a和HFC-245fa組成，質(zhì)量百分比為5-40/15-30/30-80％，混合工質(zhì)的各組元物質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100％。全文摘要用于中高溫?zé)岜玫娜旌瞎べ|(zhì)，所述三元混合工質(zhì)由HCFC-22、HFC-152a和HFC-245fa組成。將各種組元按指定的配比在常溫下進(jìn)行物理混合即可，適合作為冷凝溫度為70～100℃的中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)的制冷劑。本發(fā)明工質(zhì)對(duì)臭氧層的破壞接近或者等于零，溫室效應(yīng)較低，符合環(huán)保要求，熱工參數(shù)及循環(huán)性能優(yōu)良?？梢杂肏CFC-22空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，也可將本發(fā)明工質(zhì)直接灌注到現(xiàn)有HCFC-22空調(diào)機(jī)組中，將其轉(zhuǎn)化為新工質(zhì)的中高溫?zé)岜脵C(jī)組。文檔編號(hào)C09K5/04GK101173162SQ20061014906公開(kāi)日2008年5月7日申請(qǐng)日期2005年12月9日優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日發(fā)明者力趙申請(qǐng)人:天津大學(xué)