对于共沸混合型制冷体系的研讨

　　2为方便热力计算，将循环的工况设定为：冷凝器出口温度为35，蒸发器出口温度分别取5、10、15 ，回热器过热度取5 ，压缩机的等熵效率取0. 75.制冷量和压缩机的功耗计算基于1 kg/s的制冷剂质量流量。混合工质的的热力性质采用（ REFPROP 7. 1）进行计算。

　　3理论分析

　　随着混合制冷剂中CO 2质量配比的增加，在制冷剂质量流量保持不变的情况下， R744 /R600a和R744 /R1270的制冷量均线性下降，下降幅度较大。而R744 /R22的制冷量则随着CO 2质量配比的增加而增加，增幅很小。CO 2质量配比从0. 1增加到0. 4，制冷量平均增加3. 83%.

　　混合工质R744 /R600a和R744 /R22的压缩机功耗均随着CO 2质量配比的增加而增加，这是因为混合制冷剂工作压力增加。混合工质R744 / R1270的压缩机功耗随着CO 2质量配比先缓慢增加，平均在0. 35处达到*大值，然后开始略有下降，存在使压缩机功耗*大的制冷剂配比。3组混合工质的压缩机功耗均随着蒸发器出口温度的增加而降低。

　　这是因为排气压力保持不变，压缩比随着蒸发器出口温度的增加而降低，导致压缩机功耗下降。从图中还可看出，在相同的CO 2质量配比条件下， R744 / R600a压缩机功耗大于R744 /R22，主要是因为R744 /R600a的压缩比大，尽管R22的饱和压力大于R600a的饱和压力，但压缩比对压缩机的功耗影响大于饱和压力的影响，因此R744 /R600a的压缩机功耗*大。

　　随着CO 2质量配比的增加，制冷COP r均降低。3组混合工质的制冷COP r均随蒸发器出口温度的增加而增加。在3组混合制冷剂中， R744 /600a的COP r*小，这是因为在它的制冷量和R744 /R1270相当的情况下，其压缩机功耗*大。

　　R744 /R22和R744 /R1270的COP r相差不大。CO 2质量配比小于0. 2时， R744 /R22和R744 /R1270的COP r基本相等， CO 2质量配比大于0. 2后， R744/ R22的COP r略大于R744 /R1270的COP r。在3组混合工质中，虽然R744 /R22的制冷量*小，但其压缩机功耗也*小，产生了较大的COP r。综合比较制冷量、压缩机功耗和COP r，可以看出R744 /R1270有较好的综合性能，即较高的制冷量，适中的压缩机功耗和较大的COP r。

　　可以看出，随着CO 2质量配比的增加，制冷循环的冷凝压力逐渐升高。在相同工况下， R744 / R22和R744 /R1270的冷凝压力均明显高于R744 / R600a，这是因为R22和R1270的标准沸点低，在相同温度下冷凝需要更高的压力。R744 /R22和R744 / R1270的压力差别不大， CO 2质量配比小于0. 125时两者基本相等，之后随着CO 2质量配比的增加，R744 /R22的冷凝压力略大于R744 /R1270的冷凝压力。从图中还可以看出，如果要使高压压力不超过某个限值，意味着CO 2的质量配比也不能超过某个限值。对R744 /R600a混合工质，要想使高压压力接近传统蒸汽压缩式制冷系统的冷凝压力如2. 0 MPa，则CO 2的质量配比就不能超过0. 15.通过控制CO 2的质量配比可以控制高压压力，使混合制冷剂能适用于常规制冷系统。与R744 /R22和R744 /R1270相比，相同工况下， R744 /R600a的冷凝压力低，在控制制冷系统压力方面优势更明显。

　　4结论

　　（ 1）随着混合工质R744 /R1270和R744 /R600a中CO 2质量配比的增加，制冷量呈下降趋势，而R744 /R22的相应变化趋势相反。随着蒸发器出口温度的增加， 3组制冷剂的制冷量均上升。

　　（ 2）压缩机功耗随着混合制冷剂中CO 2质量配比的增加而增加，随着蒸发器出口温度的增加而降低。

　　（ 3） 3组混合制冷剂的制冷COP r均随CO 2质量配比的增加而下降，其中R744 /R22和R744 /R1270的COP r较大， R744 /R600a的COP r*小。R744/ R1270有较好的综合性能，具有较高的制冷量，适中的压缩机功耗和较大的COP r。

　　（ 4）随着CO 2质量配比的增加， 3组混合制冷剂制冷循环的冷凝器压力逐渐升高。通过控制混合制冷剂中CO 2质量配比的大小，可以使其高压压力接近于传统蒸气压缩制冷系统的压力。在相同工况下，R744 /R22和R744 /R1270的冷凝压力均明显高于R744 /R600a.在控制冷凝压力方面， R744 /R600a具有显著优势。