过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (11): 1156-1167.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225058
李建辉1, 韦俊2, 赵贯甲1*
Jianhui LI1, Jun WEI2, Guanjia ZHAO1*
摘要: 工业领域排放了大量低品位余热,采用热泵技术将其提质后再利用是降低碳排放的有效手段。针对热泵回收工业余热时在热源和热汇端均存在较大温度变化,从而造成不可逆损失的问题,本工作结合非共沸混合工质在相变过程中具有一定滑移温度,可实现蒸发器和冷凝器中换热温度匹配的特点,筛选了一种适用于余热回收系统的非共沸混合工质,建立了针对大容量工业余热回收的离心式高温蒸汽热泵模拟模型,研究了选定非共沸工质与传统工质R245fa在不同工况下的系统特性。结果表明,选定非共沸混合工质R600a/R1234ze(Z)/R1336mzz(Z)以30%/20%/50%摩尔分数进行混合时,较R245fa具有更为优良的热力学性能。相同热源条件下,R245fa与非共沸混合工质的最佳冷凝温度分别为107.5和110℃,在最佳冷凝温度下两者系统能效比(COPh)分别为3.36和3.94;冷凝温度为110℃时,COPh提高了20.45%;在热源条件发生变化时,混合工质压比相较于R245fa降低了18%以上,COPh提升了19.31%,采用非共沸混合工质节能效果明显。