血液冷库的双级复叠系统的特性研究

摘要

近年来，随着血站采供血量持续增长及冷库技术的快速发展，库存能力小和成本高的低温储血冰箱已逐渐被一体化大型血液冷库取代，本文结合天津大学土木馆某水泥块低温试验冷库工程，模拟各大血站对RH阴性血液的超低温（-80℃）保存环境，研究设计并搭建了一套超低温冷库以低温循环工质为R508B，高温循环工质为R404A的复叠式制冷系统。 本文对R404A/R508B复叠制冷系统的循环特性研究，采用了热力学理论分析、模拟和实际工程实验分析相结合的方法。理论分析和模拟，主要围绕系统的冷凝温度、蒸发温度、冷凝蒸发器传热温差、高低温级冷凝端过冷度和R508B低温级冷凝温度等参数对R404A/R508B复叠系统COP值以及高、低温循环质量流量比的影响，归纳总结影响该系统性能的关键因素，并提出相关的系统参数优化建议： （1）在系统设计压力范围内满足R508B压缩机排气压力的基础上，降低R404A冷凝温度； （2）适当减小冷凝蒸发器的传热温差；两者均可提高本系统的COP值； （3）优化匹配得到最佳R508B低温循环的冷凝温度时，系统的COP值达到最大，此时，R508B冷凝温度为-33℃左右，COP约为0.687，系统性能最优； （4）通过多次实践，将R404A高温级排气与吸气适当进行混合的改造方案，系统运行性能得到有效提高； （5）制定了R404A/R508B复叠制冷系统在运行过程中出现的不凝性气体误入系统以及制冷工质因安全保护而喷液导致的泄露等紧急事故的解决方案。 本课题依据R404A/R508B复叠制冷循环特性的理论研究，模拟，和实际的系统设计和实验研究为前提，证明能够实现对稀有血型良好的超低温保存温度环境，同时为超低温复叠制冷系统的性能优化与推广的研究提供思路及数据参考。

目录

声明

第一章 前 言

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 本课题主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 R404A/R508B复叠式制冷循环的热力学理论与分析

2.1 R404A/R508B复叠式制冷理论循环原理

2.2 热力计算

2.3 参数对R404A/R508B复叠式制冷循环系统的影响

2.4 本章小结

第三章 R404A/R508B复叠式制冷系统试验装置

3.1 试验装置

3.2 R404A/R508B复叠式系统试验数据测量设计

3.3 高低压保护设计

3.4 试验系统调试

3.5 制冷剂充注

3.6 R404A/R508B复叠式制冷循环系统实验装备

3.7 本章小结

第四章 R404A/R508B复叠式制冷系统的试验研究与结果分析

4.1 R404A/R508B复叠式制冷系统研究内容及方法

4.2 R404A/R508B复叠式制冷系统试验数据采集和处理

4.3 试验数据处理结果与分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

发表论文、参加科研情况说明

附录

致谢