潤滑油對混合制冷劑蒸發(fā)過程的影響

　　R502與其替代品蒸發(fā)換熱性能比較R502主要用于冷柜與食品速凍，目前開發(fā)的替代品都為混合制冷劑，如R507、R404a等。SMSami等對R502與它的一些替代品R507、R404a、R408a、四元混合物R32/R125/R143a/R134a（40/25/25/10wt%）進行了一系列實驗研究，采用的是凹槽管，制冷劑中含油1%左右，質(zhì)量流速低于110kg/m2s。他們發(fā)現(xiàn)，各制冷劑蒸發(fā)換熱系數(shù)從高到低依次為：R408a、R502、四元混合物、R404a、R507，壓降從高到低依次為：R507、R404a、R408a、R502，四元混合物的壓降在R502與R507之間。z*近SMSami等還對R502及替代品R404a、R408a、R507、R407b在與空氣進行熱交換的四排翅片管（內(nèi)部亦采用微翅片強化）式換熱器內(nèi)蒸發(fā)過程進行實驗比較18，發(fā)現(xiàn)在質(zhì)量流速相同時，蒸發(fā)換熱系數(shù)從高到低為：R502、R408a、R507及R407b，R404a在R502與R407b之間，在壓降方面，R407b>R502>R404a>R408a.R507的壓降在質(zhì)量流速低于130kg/m2s時高于上述四種制冷劑，在質(zhì)量流速高于130kg/m2s時低于R407b，但仍高于其余三種制冷劑。NKattan等對R502的兩種近共沸制冷劑R404a、R402a進行了研究，得到R404a的蒸發(fā)換熱系數(shù)比R502的略高，而R402a的比R502的略低。

　　

　　潤滑油對蒸發(fā)過程的影響實際制冷系統(tǒng)中，與上面提到的大多數(shù)研究不同，循環(huán)制冷劑內(nèi)總含有一定比例的潤滑油，潤滑油的存在將使蒸發(fā)過程發(fā)生變化。潤滑油可以看成是一種高沸點組分，加入到制冷劑中后，混合物的沸點將升高。根據(jù)JRThome的OZrcher等的計算，若在R134a中加入5%的潤滑油，在0.293MPa（對應純R134a蒸發(fā)壓力為0℃）的壓力下蒸發(fā)時，干度大于0.8后蒸發(fā)溫度將顯著上升，如在干度為0.93時蒸發(fā)溫度將提高8.015℃。潤滑油還將影響到蒸發(fā)過程的壓降，因為制冷劑/潤滑油混合物的粘度與單純制冷劑不一樣。

　　

　　為了探明潤滑油對R134a傳熱的影響，SJEckels等進行了一系列實驗研究。采用型號為169-SUS的潤滑油時，在直徑為9.52mm與12.7mm的光滑管內(nèi)，隨著潤滑油含量的增加（0～5%），換熱系數(shù)先有微幅增加（0～12%），然后下降（15%～30%）；若為微翅片管，低濃度對換熱沒有影響，高濃度使換熱系數(shù)下降的。采用型號為150-SUS的潤滑油時，光滑管內(nèi)的換熱系數(shù)在低濃度時沒什么變化，但高濃度時會下降，微翅片管內(nèi)的換熱系數(shù)則總是下降的。采用型號為369-SUS的潤滑油時，隨著潤滑油含量的增加，兩種管內(nèi)的蒸發(fā)換熱系數(shù)都會下降。壓降方面，無論加入哪一種潤滑油，隨著含量的增加，壓降都會增大，如加入4.9%的型號為169-SUS的潤滑油后，光滑管內(nèi)的壓降會增加30%，微翅片管內(nèi)的壓降會增加10%。