利用液化天然氣余冷與氨供冷的低溫制冷系統性能對比

寧靜紅 王潤霞 劉華陽 賈永勤

(天津商業大學天津市制冷技術重點實驗室，天津 300134)

目前，國內外冷庫制冷系統所用制冷劑主要分為人工合成工質和自然工質[1]。對于人工合成工質的研究方向主要集中在混合工質上，Mostafa等[2]比較了R404a和R-454C在不同冷庫熱負荷和冷卻水溫度下的冷卻能力和能耗；趙海波等[3]對用于冷庫的R1270、R134a制冷劑的熱物性參數、熱力循環性能、最小惰化體積濃度進行計算分析，并與現有冷庫制冷劑進行對比；對于自然工質的研究有：Choudhari等[4]對以R290和R22為制冷劑，蒸發溫度范圍為10～25 ℃，冷凝溫度為45 ℃的標準蒸氣壓縮循環進行分析計算，比較兩種不同制冷劑下系統的熱力學性能；張建一等[5]通過調查發現，在制冷劑發展動向中，國內外大中型冷庫采用氨、CO2作為制冷劑仍是主流；然而，人工合成工質擴散到大氣中的氯氟烴類會加劇臭氧的損耗及全球變暖，進而對生態環境造成不良影響。因此，將自然工質應用于制冷系統是一項長期可行的選擇。其中，氨作為自然工質因綠色環保、價格低廉、單位容積制冷量大等優點而被廣泛應用[6]。但傳統氨蒸氣壓縮制冷系統耗電量較大，間接對環境產生較大影響。

液化天然氣(LNG)作為自然工質，能量品質極高，且高效、清潔、易儲[7]，而其在汽化過程中釋放的大量冷能被浪費。研究擬提出一種利用LNG余冷的低溫制冷系統，并建立LNG低溫制冷系統模型，通過改變乙二醇質量分數、冷間溫度和系統制冷量等參數，并與氨低溫制冷系統進行熱力性和經濟性對比，以期獲得性能更優的低溫制冷系統。……