[发明专利]高效空气调节系统和方法在审
申请号: | 201780015459.0 | 申请日: | 2017-01-06 |
公开(公告)号: | CN108885030A | 公开(公告)日: | 2018-11-23 |
发明(设计)人: | M.彼得森;S.F.亚纳莫塔;A.塞蒂;E.d.C.贝拉贝塞拉 | 申请(专利权)人: | 霍尼韦尔国际公司 |
主分类号: | F25B1/053 | 分类号: | F25B1/053;F25B9/00;F25B31/02;F25B41/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 马蔚钧;万雪松 |
地址: | 美国新*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 反式 散热器 制冷剂 传热组合物 调节系统 高效空气 三氟丙烯 四氟丙烯 制冷系统 热源 排出 冷却 | ||
制冷系统包括待冷却的热源和可将热从散热器排出的所述散热器,所述系统具有大约2至大约30吨的容量并包含含有制冷剂的传热组合物,所述制冷剂包含至少大约95重量%的反式1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯(反式1233zd)或至少大约80重量%的反式1,3,3,3‑四氟丙烯(反式HFO‑1234ze)。
对相关申请的交叉引用
本申请涉及和要求2016年1月6日提交的美国临时申请62/275,382的优先权,其全文经此引用并入本文。
发明领域
本发明大体上涉及空气调节系统,更特别涉及使用离心式压缩机并具有最多大约30吨的制冷量的此类系统。
背景
某些卤代烯烃,包括化合物1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HFCO-1233zd)和1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)已被提议用于蒸气压缩制冷系统。参见US 7,833,433。标准的蒸气压缩系统在‘433专利中被描述为包括用于压缩制冷剂蒸气以产生相对升高的压力和温度的蒸气的压缩机。此类系统的一个实例在本文中图示说明为图P。在这样的系统中,在相对较低的压力下经由管道19A将制冷剂引入压缩机11的吸入侧并经由管道19B将高压制冷剂排出和传送至冷凝器12。通过在冷凝器12中冷凝制冷剂蒸气而从这种高温制冷剂蒸气中除去热,以产生相对高压的液体制冷剂,其进入管道15A。该相对高压液体随后在膨胀装置14中经历名义上等焓减压以产生相对低温低压液体,其随后在蒸发器24中被从待冷却的物体或流体传递的热气化。由此产生的低压蒸气经由管道19A回到压缩机的吸入侧,由此完成该循环。
‘433专利笼统建议,其中公开的制冷剂组合物可用于使用蒸气压缩系统的各种不同冷却操作,包括使用离心式压缩机的冷却器(chiller)系统。通常,离心式冷却器是大容量系统,即具有大于50吨的容量的系统。此类系统最通常为50至150吨制冷量,某些系统高达8500吨。
申请人已经认识到,与在使用高效离心式压缩机的小容量空气调节系统中使用反式HFCO-1233zd和/或反式HFO-1234ze的努力相关地存在某些出乎意料的问题。如下文详细描述,申请人已经意外地发现,可以通过在空气调节系统中使用一种或多种专用配置克服这些问题,所述专用配置允许使用高效设备,包括高效压缩机和蒸发器,同时克服申请人认识到的在此类系统中使用反式HFCO-1233zd和/或反式HFO-1234ze时的问题。
概述
申请人已经意识到,在许多应用中非常期望提供使用高效离心式压缩机和高效蒸发器的低容量空气调节系统。但是,申请人还已经意识到,包含高百分比(例如高于大约80重量%)HCFO-1233zd(E)或高百分比(例如高于大约80重量%)HFO-1234ze(E)的制冷剂组合物的使用会对此类系统的可靠性和/或效用和/或效率造成严重问题。
例如,在某些空气调节系统中非常期望使用满液式蒸发器,因为这样的热交换设备允许向液体制冷剂高效传热。这种高效运行至少部分归因于在这样的设备中传热表面基本被液体制冷剂覆盖的事实。但是,由于使用这样的高效设备,离开这样的蒸发器的蒸气基本在饱和状态,即具有极少过热或没有过热。这从效率角度看是一个优点,尽管在这样的情况下确保在饱和状态或接近饱和状态下进入压缩机的蒸气不冷凝变得尤其重要。这是因为这样的液体制冷剂在压缩机中的存在对压缩机运行的效率和/或可靠性具有负面影响。在使用其它制冷剂的典型运行条件下,饱和或接近饱和的制冷剂蒸气在压缩机吸入口的使用不会造成问题,因为在高效压缩机中发生的名义等熵膨胀过程中向制冷剂蒸气添加热并在从压缩机中排出时产生至少大约5°的过热。
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